다양한 열화 인자에 의해 저감된 콘크리트의 내구성은 구조물의 구조적 성능과 사용 수명에 부정적인 영향을 미치게 되며 콘크리트 연구 분야 중에서도 매우 중요하고 매력적인 주제라고 할 수 있다. 이러한 이유로 콘크리트의 내구성과 관련된 많은 연구들이 발표되었으나 물리-화학적 열화에 기인하는 콘크리트의 본질적인 물성 변화에 주된 초점이 맞춰져 왔으며, 콘크리트 내구성과 구조물의 구조적 성능 사이의 관계 정립은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 콘크리트의 강도 감소에 원인이 되는 칼슘 용출 열화를 적용하였으며, 열화 정도에 따른 구조적 거동을 평가하기 위하여 열화 손상을 입은 콘크리트 부재의 압축 및 휨 거동 실험을 수행하고 그 결과를 비선형 유한요소해석 결과와 비교 분석하였다. 연구 결과에 따르면 칼슘 용출 열화는 콘크리트의 압축 강도를 저하시키며, 열화가 진행됨에 따라 취성 거동에서 연성 거동으로 변화되는 경향을 나타냈다. 또한 열화에 의한 압축 영역의 손상 정도가 심화될수록 RC 부재의 내하력과 강성은 저하되었으며, 이러한 구조적 거동은 ABAQUS의 CDP 모델을 사용한 비선형 유한요소해석의 결과와도 비교적 잘 일치하였다.
The effect of porous matrix on thermal fatigue behavior of 3D-orthogonally woven SiC/SiC composite was evaluated in comparison with that having relatively dense matrix. The porous matrix yields open air passages through its thickness which can be utilized for transpiration cooling. On the other hand, the latter matrix is so dense that the air passages are sealed. A quantity of the matrix was varied by changing the number of repetition cycles of the polymer impregnation pyrolysis (PIP). Strength degradation of composites under thermal cycling conditions was evaluated by the $1200^{\circ}C$/RT thermal cycles with a combination of burner heating and air cooling for 200 cycles. It was found that the SiC/SiC composite with the porous matrix revealed little degradation in strength during the thermal cycles, while the other sample showed a 25% decrease in strength. Finally it was demonstrated that the porous structure in 3D-SiC/SiC composite improved the thermal fatigue durability.
The mechanical properties of composites are significantly affected by external environment. It is essential to understand the degradation of material performance and judge the material's lifetime in advance. In the current research, changes in mechanical properties of glass fiber and unsaturated polyester composite materials (GFRP, Glass fiber reinforced plastic) were investigated under different bending stress and submerged in hot water at a temperature of $80^{\circ}C$. Loading time of 100 H (hours), 200 H, 400 H, 600 H, 800 H for testing under stresses equal to 0% (stress-free state), 30%, 50% and 70% of the ultimate strength was applied on the GFRP specimens. From the values of bending stress, obtained from three-point bending test, fracture energy, failure time, and life curve were analysed. Moreover, a normalized strength degradation model for this condition was also developed. It was observed that within 100 H, the decline rate of the bending strength was proportional to the pressure.
강 교량, 선로 구조물, 차량 구조물 등 철도분야에서 강 재료가 많이 사용되고 있다. 설계, 강도평가, 잔존수명 평가 등을 위하여 부식된 강 재료에 대한 인장강도, 피로강도 등이 필요하지만 우리나라의 경우 이 분야의 연구가 미진하여 축적된 데이터가 많지 않다. 본 연구에서는 철도 분야에서 많이 사용되는 대표적인 강 재료에 속하는 SM490A와 SS400에 대해 대기부식 시험절차를 확립하고 많은 시편을 대기부식에 노출시켜 일정한 시간 간격으로 수거하여 인장 및 피로시험을 수행하여 부식시간의 경과에 따른 인장 및 피로강도의 변화를 측정하였다. 처음 3-4개월 기간에 피로강도가 많이 저하하였고 그 이후에는 완만히 변화하였다. 그리고 후열처리 한 시편이 부식에 대한 저항이 더 크다는 것도 알 수 있었다.
지오그리드의 장기설계 인장강도는 크리프 변형, 시공시 손상 및 환경적 요인(온도, 화학적 손상, 생물학적 손상)에 영향을 받는다. 특히, 크리프 변형 및 시공시 손상이 가장 크게 영향을 미치는 요인으로서 반영된다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 6종류의 지오그리드를 대상으로 일련의 현장 내시공성시험 및 크리프시험을 수행하여, 다양한 성토재 종류별 지오그리드의 시공시 강도감소와 크리프 변형 특성을 평가하였다. 연구결과, 지오그리드의 장기 설계인장강도는 지오그리드의 재료 및 제조방식에 크게 영향을 받으며, 최대인장강도의 크기에는 그다지 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
The present research reports the application of engineered cementitious composites (ECC) as an alternative to conventional concrete to improve the seismic behavior of short columns. Experimental and finite element investigation was conducted by testing five reinforced engineered cementitious composite (RECC) concrete columns (half-scale specimens) and one control reinforced concrete (RC) specimen for different shear-span and transverse reinforcement ratios under cyclic lateral loads. RECC specimens with higher shear-span and transverse reinforcement ratios demonstrated a significant effect on the column lateral load behavior by improving ductility (>5), energy dissipation capacity (1.2 to 4.1 times RC specimen), gradual strength degradation (ultimate drift >3.4%), and altering the failure mode. The self-confinement effect of ECC fibers maintained the integrity in the post-peak region and reserved the transmission of stress through fibers without noticeable degradation in strength. Finite element modeling of RECC specimens under monotonic incremental loads was carried out by adopting simplified constitutive material models. It was apprehended that the model simulated the global response (strength and stiffness) and damage crack patterns reasonably well.
본 연구는 감마선 조사가 소나무(Pinus densiflrora), 느티나무(Zelkovas serrenata), 오동나무(Paulownia tomentosa)의 세포벽 열화, 셀룰로오스 결정화도, 휨 강도에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 각 목재 시편들을 100 kGy 선량의 감마선 조사 후 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 관찰 결과, 목재 세포벽 열화는 관찰되지 않았으며 휨 강도 역시 현저한 변화가 나타나지 않았다. 감마선 조사에 의한 셀룰로오스 결정화도 역시 유의한 변화가 관찰되지 않았다. 이러한 감마선에 대한 목재의 높은 안전성은 감마선 조사 기술을 재질손상 없이 목재를 가해 중인 균류와 충류 구제를 위해 적용할 수 있음을 의미한다.
건축물이 초고층화 및 장스팬화 됨에 따라 일반 구조용 강재에 비해서 강도도 높고, 판의 두께도 두꺼워지고, 성능도 우수한 신강종이 요구된다. TMC 강재는 내진성능이 우수하며, 용접성이 뛰어나고, 판두께가 뚜꺼워도 설계기준강도를 저감할 필요가 없기 때문에 건축구조물에 널리 사용된다. 그러나 대구경 후육강관에 TMC 강재를 사용하기 위해서는 2차 가공으로 인한 물성 변화가 건축구조물 안정성에 영향을 미치는가를 검토해야 한다. 본 연구에서는 SAW로 용접한 SM520TMC 강관의 물성 열화도를 평가하였다. 이때 실험변수로는 강관 제조 프로세스와 강종으로 하였다. 실험결과 강관을 롤 벤딩이나 프레스 성형으로 제관하든지 또는 강종이 국산 SM620TMC이냐 일본산 SM520TMC 이든지에 상관없이 항복강도와 인장강도는 증가하였고, 연신율은 저하하였다.
Due to environmental regulations (RoHS, WEEE and ELV) of the European Union, electronics and automotive electronics have to eliminate toxic substance from electronic devices and system. Specifically, reliability issue of lead-free solder joint have an increasing demand for the car electronics caused by ELV banning. The authors prepared engine control unit and cabin electronics soldered with Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305). To compare with the degradation characteristics of solder joint strength, thermal cycling test (TC), power-thermal cycling test (PTC) and series tests were conducted. Series tests were conducted for TC and PTC combined stress test using the same sample in sequence and continuously. TC test was performed at $-40{\sim}125^{\circ}C$ and soak time 10 min for 1000 cycles. PTC test was applied by pulse power and full function conditions during 100 cycles. Combined stress test was tested in accordance with automotive company standard. Solder joint degradation was observed by optical microscopy and environment scanning electron microscopy (ESEM). In addition, to compare with deterioration of bond strength of quad flat package (QFP) and chip components, we have measured lead pull and shear strength. Based on the series test results, consequently, we have validated of series test method for lifetime and reliability of Pb-free solder joint in automotive electronics.
한지로 된 고서적의 가수분해가 Trichoderma viride로부터 분리한 endoglucanase I, exoglucanase II와 endo-exo혼합효소 (I:I, weight ratio)에 의하여 수행되었다. Endoglucanase I, exoglucanase II와 endo-exo혼합효소에 의한 가수분해 최적pH는 각각 4.5, 5.5, 5.0으로 나타났다. 이들 결과들은 지류문화재의 열화가 산성조건에서 셀룰라아제의 활성을 증가시켜 촉진될 수 있음을 보여준다. 또한 이들 효소들에 의한 분해에 있어서 최적 분해온도는 모두 5$0^{\circ}C$를 보여주었다. 고서적의 재생펄프를 이들 효소로 처리했을 때 수율(yield)과 물리적 강도(physical strength)를 살펴보면, 수율은 이들 효소의 농도 증가와 함께 감소함을 보여 주었다. 특히 endo-exo혼합효소로 처리했을 때 가장 낮은 값을 보여 주었다. 이는 endo성분과 exo성분의 협동작용(synergistic action)에 의한 것으로 생각할 수 있다. 물리적 강도는 exo II로 처리했을 경우 농도 증가에 따라 향상됨을 보여 주었으며, exoglucanase II와 endo-exo혼합효소로 처리했을 경우는 농도에 따라 감소함을 보여 주었다. 이들 결과들은 고서적의 분해(열화)가 endoclucanase에 의한 것임을 보여 준다. 즉 지류문화재의 물리적 강도를 저하시키는 주요 성분 효소는 endoglucanase이며 지류문화재의 효과적인 보존을 위해서는 endoglucanase성분의 활성을 억제시킬 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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