• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권5호
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• pp.515-524
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• 2008

In this paper the effect of prestressing force on the first flexural natural frequency of beams is studied. Finite element technique is used to model the beam-tendon system, and the prestressing force is applied in the form of initial tension in the tendon. It is shown that the effect of prestressing force on the first natural frequency depends on bonded and unbonded nature of the tendon, and also on the eccentricity of tendon. For the beams with bonded tendon, the prestressing force does not have any appreciable effect on the first flexural natural frequency. However, for the beams with unbonded tendon, the first natural frequency significantly changes with the prestressing force and eccentricity of the tendon. If the eccentricity of tendon is small, then the first natural frequency decreases with the prestressing force and if the eccentricity is large, then the first flexural natural frequency increases with the prestressing force. Results of the present study clearly indicate that the first natural frequency can not be used as an easy indicator for detecting the loss of prestressing force, as has been attempted in some of the past studies.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.527-536
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• 2005

외부 긴장재를 이용한 보강공법은 효과적인 보강기술의 하나로써 연구되고 있으며 그 적용사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존 강합성 교량의 내하력 향상을 위해 외부 긴장재의 초기 긴장력 결정 방법을 제안하였다. 긴장재의 배치 형상과 재하되는 활하중의 종류에 따른 증가 프리스트레스력 계산식을 구하여 강합성보의 보강효과를 수치적으로 분석하였다. 증가 프리스트레스력을 고려한 내하율 산정 방법을 제안하여 긴장재 개수와 초기 긴장력의 계산 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 실교량에 적용하여 합리성을 보였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제7권4호
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• pp.303-317
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• 2011

A specially designed tendon, which is proposed by embedding an FBG sensor into the center king cable of a 7-wire strand tendon, was applied to monitor the prestress force and load transfer of ground anchor. A series of tensile tests and a model pullout test were performed to verify the feasibility of the proposed smart tendon as a measuring sensor of tension force and load transfer along the tendon. The smart tendon has proven to be very effective for monitoring prestress force and load transfer by measuring the strain change of the tendon at the free part and the fixed part of ground anchor, respectively. Two 11.5 m long proto-type ground anchors were made simply by replacing a tendon with the proposed smart tendon and prestress forces of each anchor were monitored during the loading-unloading step using both FBG sensor embedded in the smart tendon and the conventional load cell. By comparing the prestress forces measured by the smart tendon and load cell, it was found that the prestress force monitored from the FBG sensor located at the free part is comparable to that measured from the conventional load cell. Furthermore, the load transfer of prestressing force at the tendon-grout interface was clearly measured from the FBGs distributed along the fixed part. From these pullout tests, the proposed smart tendon is not only expected to be an alternative monitoring tool for measuring prestress force from the introducing stage to the long-term period for health monitoring of the ground anchor but also can be used to improve design practice through determining the economic fixed length by practically measuring the load transfer depth.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.181-192
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• 2007

외부 강선의 긴장력 측정 기법은 국내의 경우, 거의 전무한 연구 실적을 가지고 있는 실정이다. 따라서 본연구의 목적은 강선의 긴장력을 유도 초음파법을 이용하여 측정하는 것으로 이를 위하여 시험용 웨지 및 측정 시스템을 설계 제작하여 강선에 가하여지는 긴장력 변화에 따른 초음파의 특성을 분석하여 그 상관관계를 도출하고, 이를 기반으로 초음파 특성 변화로부터 강선에 가하여지는 긴장력을 측정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 이에 긴장력-속도변화의 관계식들을 구하여 제시하였으며, 제시된 식들의 오차는 약 3.92~8.77%로 나타나 현장적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권2호통권54호
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• pp.153-164
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• 2009

본 논문에서는 2경간 강합성교량의 내하력을 향상시키기 위해, 외부 긴장재로 보강하는 방법을 제시하였다. 긴장재를 직선 배치하였을 경우, 외부하중으로 인한 증가 프리스트레스력을 가상일의 원리로 구하였고, 증가 프리스트레스를 고려한 내하율 산정식을 제시하였다. 제안된 내하율 산정식으로부터, 긴장재 개수와 초기 긴장력의 계산방법을 제시하였다. 본 방법을 2경간 강합성교량에 적용하여, 산정식의 타당성과 합리성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.123-134
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• 2007

본 논문은 기존 강합성 교량의 내하력 향상을 목적으로 외부 긴장재의 초기 긴장력 결정 방법을 제시하였다, 외부 긴장력은 콘크리트 슬래브 재시공 전과 후에 각각 적용하였다. 활하중에 의하여 발생하는 증가 프리스트레스력을 고려한 내하율식을 제안하여 긴장재 개수와 초기 긴장력의 결정 과정을 제시하였다. 기존 강합성 교량의 내하율 향상에 적용하여 그 타당성을 입증하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.190-196
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• 2020

Mechanical systems using tendon-driven actuators have been widely used for bionic robot arms because not only the tendon based actuating system enables the design of robot arm to be very efficient, but also the system is very similar to the mechanism of the human body's operation. The tendon-driven actuator, however, has a drawback caused by the friction force of the sheath. Controlling the system without considering the friction force between the sheath and the tendon could result in a failure to achieve the desired dynamic behaviors. In this study, a mathematical model was introduced to determine the friction force that is changed according to the geometrical pathway of the tendon-sheath, and the model parameters for the friction model were estimated by analyzing the data obtained from dedicated tests designed for evaluating the friction forces. Based on the results, it is possible to appropriately predict the friction force by using the information on the pathway of the tendon.

• Smart Structures and Systems
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• 제9권6호
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• pp.489-504
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• 2012

For the safety of prestressed structures such as cable-stayed bridges and prestressed concrete bridges, it is very important to ensure the prestress force of cable or tendon. The loss of prestress force could significantly reduce load carrying capacity of the structure and even result in structural collapse. The objective of this study is to present a smart PZT-interface for wireless impedance-based prestress-loss monitoring in tendon-anchorage connection. Firstly, a smart PZT-interface is newly designed for sensitively monitoring of electro-mechanical impedance changes in tendon-anchorage subsystem. To analyze the effect of prestress force, an analytical model of tendon-anchorage is described regarding to the relationship between prestress force and structural parameters of the anchorage contact region. Based on the analytical model, an impedance-based method for monitoring of prestress-loss is conducted using the impedance-sensitive PZT-interface. Secondly, wireless impedance sensor node working on Imote2 platforms, which is interacted with the smart PZT-interface, is outlined. Finally, experiment on a lab-scale tendon-anchorage of a prestressed concrete girder is conducted to evaluate the performance of the smart PZT-interface along with the wireless impedance sensor node on prestress-loss detection. Frequency shift and cross correlation deviation of impedance signature are utilized to estimate impedance variation due to prestress-loss.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.147-148
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• 2009

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.362-370
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• 2019

격납구조는 사고시 방사능 유출을 막기 위해 내압성능을 확보해야 하므로 소형 원자로용 격납구조에 모듈 방식을 적용하기 위해서는 내압성능의 분석이 필요하다. 따라서 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내압성능 분석을 위해 프리캐스트 콘크리트 모듈과 모듈 사이의 연결부 접촉면과 긴장재 배치를 고려한 FEM모델을 작성하고 정적해석을 수행한다. 이를 통해 모듈화 격납구조의 하중단계별 변위 및 응력의 변화특성을 분석한다. 그리고 변수 분석을 위해 선정된 각 변수가 모듈화 격납구조의 내압성능에 미치는 영향을 분석한다. 비교를 위해 일체화 격납구조의 내압성능도 함께 분석한다. FEM해석을 통한 변수 분석을 통해 긴장력 크기, 긴장재 배치 간격, 콘크리트 두께방향 긴장재 위치, 연결부 접촉면 마찰 계수 크기, 콘크리트 두께 등과 같은 변수 값의 범위가 제시되었다. 모듈화 격납구조의 모듈 간 접촉면에서 합성효과를 발생시켜주는 주요인자는 긴장재에 의한 긴장력과 연결부 접촉면의 마찰력이다. 일체화 격납구조 대비 추가적인 긴장재배치를 통해 긴장력을 증가시키면 모듈화 격납구조에서도 일체화 격납구조와 동등 수준의 내압성능을 확보할 수 있다.