• 콘크리트학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.3-12
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• 1999

The larger, loftier and more highly strengthened the recent structures become, the greater attention is paid to the problem of thermal crack occurrence associate with hydration heat. As one of methods to solve the problem, a care has been taken to the improvement of construction such as the application of pre-cooling or pipe-cooling, adjustment of concrete block size, concrete placement timing, joint arrangement and so on. But it is expected that a proper selection of cement shall additionally contribute to the control of thermal cracks. In this study, thus, we selected 4 types of cements such as Type V for anti-sulphate, blast furnace cements (slag content of 45% and 65% respectively)and ternary blended low heat cement, and carried out mock-up tests. In every assigned time, temperatures and thermal stresses were measured and calculated from raw data. As a result of measurement, it was found that the magnitude of hydration heat is in order of blast furnace slag cement. Type V and ternary blended low heat cement. Results of thermal stresses were same as the order of temperature. In addition, thermal stresses calculated from the data of strain gauges showed almost similar to those measured from effective stress gauges only when strain values were adjusted properly in accordance with initial time of stress appearance. Theoretical results agreed well with the measured values comparatively, but showed slight differences. It is inferred that these differences shall be reduced if more tests capable of evaluating thermal characteristics of concrete are carried out.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.57-67
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• 2007

콘크리트 구조물의 사용수명은 콘크리트의 초기에 발생하는 균열에 큰 영향을 받는다. 특히 매스콘크리트 구조물에서는 수화열이 초기 온도균열의 주요한 원인이 된다. 이러한 온도균열은 콘크리트 표준시방서에 제시된 온도균열지수를 통해 분석할 수 있다. 따라서 본 논문은 내부구속이 지배적인 매스콘크리트에서 여러변수(시멘트종류, 타설높이, 양생조건, 타설온도, 단위시멘트량)에 따른 온도균열지수를 해석적으로 분석하였고, 분석결과는 변수의 변화에 따른 온도균열지수의 증감률로 나타내었다. 이러한 결과는 시공이나 설계시 온도균열을 파악하는 데 도움을 주어 경제적이고 안정적인 매스콘크리트 구조물의 설계에 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권1호
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• pp.103-111
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• 2017

본 연구에서는 전동차의 전력 변환 장치로 많이 사용되고 있는 고전압 대전류용(3,300 V/1200 A급) insulated gate bipolar transistor(IGBT) 모듈에 대하여 열 사이클 조건하에서의 열-기계적 응력해석 및 피로수명해석을 수행하였다. 특히 최근 고전압 IGBT용으로 개발되고 있는 구리(copper) 와이어, 리본(ribbon) 와이어를 사용하였을 경우의 응력 및 피로수명을 기존의 알루미늄 와이어와 비교하여 분석하였다. 알루미늄 와이어 보다는 구리 와이어에 응력이 3배 이상 많이 발생하였다. 리본 와이어의 경우 원형 와이어 보다 응력이 더 크게 발생하며, 구리 리본 와이어의 응력이 제일 높았다. 칩과 direct bond copper(DBC)를 접합하고 있는 칩 솔더부의 피로해석을 수행한 결과, 솔더의 크랙은 주로 솔더의 모서리에서 발생하였다. 원형 와이어를 사용할 경우 솔더의 크랙은 약 35,000 사이클에서 발생하기 시작하였으며, 알루미늄 와이어 보다는 구리 와이어에서의 크랙의 발생 면적이 더 컸다. 반면 리본 와이어를 사용하였을 경우 크랙의 면적은 원형 와이어를 사용하였을 경우보다 적음을 알 수 있다. DBC와 베이스 플레이트 사이에 존재하는 솔더의 경우 크랙의 성장 속도는 와이어의 재질이나 형태에 관계없이 비슷하였다. 그러나 칩 솔더에 비하여 크랙의 발생이 일찍 시작하며, 40,000 사이클이 되면 전체 솔더의 반 이상이 파괴됨을 알 수 있었다. 따라서 칩 솔더 보다는 DBC와 베이스 플레이트 사이에 존재하는 솔더의 신뢰성이 더 큰 문제가 될 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제18권10호
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• pp.547-551
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• 2008

Crack-free joining of $Si_3N_4\;and\;Al_2O_3$ using 15 layers has been achieved by a unique approach introducing Sialon polytypoids as a functionally graded materials (FGMs) bonding layer. In the past, hot press sintering of multilayered FGMs with 20 layers of thickness $500{\mu}m$ each has been fabricated successfully. In this study, the number of layers for FGM was reduced to 15 layers from 20 layers for optimization. For fabrication, model was hot pressed at 38 MPa while heating up to $1700^{\circ}$, and it was cooled at $2^{\circ}$/min to minimize residual stress during sintering. Initially, FGM with 15 layers had cracks near 90 wt.% 12H / 10 wt.% $Al_2O_3$ and 90 wt.% 12H/10 wt.% $Si_3N_4$ layers. To solve this problem, FEM (finite element method) program based on the maximum tensile stress theory was applied to design optimized FGM layers of crack free joint. The sample is 3-dimensional cylindrical shape where this has been transformed to 2-dimensional axisymmetric mode. Based on the simulation, crack-free FGM sample was obtained by designing axial, hoop and radial stresses less than tensile strength values across all the layers of FGM. Therefore, we were able to predict and prevent the damage by calculating its thermal stress using its elastic modulus and coefficient of thermal expansion. Such analyses are especially useful for FGM samples where the residual stresses are very difficult to measure experimentally.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.106-114
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• 2009

본 논문은 연속철근 콘크리트포장의 장기 공용성을 향상시키는데 핵심요소인 균열폭에 기초한 철근설계에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 텍사스 지역의 21개 주요 도시를 선정하여 지난 10여년간의 온도데이터를 수집하고 수집된 데이터는 PavePro에 의해 제로스트레스 온도가 계산되었다. 계산된 제로스트레스 온도와 콘크리트 최저온도와의 차를 설계온도로 하여 CRCP 프로그램에 의해 균열폭이 수치해석 되었다. 수치해석에 사용된 변수는 콘크리트 슬래브의 두께, 콘크리트의 열팽창계수, 철근비 및 설계온도로서 총 448개의 조합변수가 해석되었으며 각각의 변수조합으로부터 해석된 결과를 회귀분석 하였다. 회귀분석된 결과는 회귀식에 의해 최소 균열폭에 대한 철근량이 역계산 되었고 이로부터 슬래브의 두께, 콘크리트의 열팽창계수, 설계 온도에 대한 철근비와 철근간격을 계산하여 설계표를 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.309-318
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• 2013

본 논문에서는 일체식 교대 교량의 장대화 및 내진성능 향상을 위해 가장 중요한 역할을 하는 교대-H형 강말뚝 연결부의 성능을 향상시키기 위하여 기존의 연결부의 균열형상을 파악하고, 이를 기반으로 새로운 형태의 연결부를 제안하기 위하여 철근을 활용하여 강성을 증가시키는 방법과 강말뚝의 형상을 개선하여 연성을 개선시키는 방법을 모색하였다. 먼저, 기존 연결부의 성능을 향상시키기 위하여 연결부 주변에 PennDOT에 규정된 철근상세와 나선철근의 배치와 HSS 튜브를 사용하였으나, PennDOT의 철근 상세와 HSS 튜브는 연결부의 성능을 향상시키지 못 했으나, 나선철근은 균열을 효과적으로 차단시키는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 철근의 구속효과로 인해 강말뚝의 저항력이 변위에 선형적으로 비례하여 증가하므로 교량의 상부구조에 축력을 발생시키는 효과를 가져왔다. 따라서, 강말뚝의 형상을 개선하기 위하여 콘크리트 교대에 매입된 부분의 플랜지를 제거하는 방법과 콘크리트 외부에서 플랜지의 폭을 축소시키는 형태를 검토하였다. 두 가지 방안 모두 균열을 억제하는데 효과적인 방법이었으나, 플랜지를 제거하는 쪽의 연결부가 더욱 효과적이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.83-89
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• 2018

구조물의 강도 저하를 유발하는 균열의 조기 탐지 및 보수는 인적, 사회적 손실을 예방할 수 있는 중요한 부분이다. 이 논문에서는 균열 탐지를 위하여 적외선 열화상 기법 중 광-적외선 열화상 기술을 이용하여 콘크리트 시편의 균열 깊이에 따른 온도 특성을 분석하였다. 시멘트 반죽을 이용하여 0, 10, 20, 40, 80 mm의 인공 균열이 있는 시편을 제작하였으며, 인공 균열 부분은 깊이를 제외한 모든 부분을 같게 생성하였다. 실험은 시편의 온도 특성을 파악하기 위하여 열원을 통해 시편을 가열한 후 균열부의 최저 온도를 비교하였다. 시편의 균열 여부에 따라 시편 표면 온도 분포가 입사 에너지의 단일, 다중 반사 때문에 다르게 변화한다는 것을 확인하였으며, 시편의 온도 분포가 정상상태에 다다를수록 균열 깊이에 따른 온도가 감소하는 경향이 뚜렷해지는 것을 확인할 수 있었다. 정규화된 온도 데이터를 통하여 이 실험에 사용된 시편은 10분 후 정상 상태에 근접하였으며, 10분 이후의 온도 데이터를 선형 회기 분석한 선형 방정식 기울기의 표준편차는 0.0005, y 절편 표준편차는 0.0038이다. 이때 정규화된 온도데이터의 표준편차는 0.01 이하로 매우 정합하며 균열 깊이에 따라 온도가 선형적으로 감소하고 있다. 이러한 결과는 균열부의 다중 반사가 발생하는 면적과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되며, 다양한 시편을 통해 균열부 면적과 입사 에너지의 상관관계를 분석한다면 무작위성이 높은 빛의 난반사 거동 모사에도 적용할 수 있을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SOIL & GROUNDWATER ENVIRONMENT
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• pp.158-159
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• 2005

This study showed that the highest temperature point of the Dongrae thermal spring in Pusan was moved to the north direction of the Dongrae fault as times goes by. The Br concentration(1.5mg/L) in Dongrae thermal waters indicated the influence of 2% seawater mixing. If the simple mixing without hydrochemical reaction occurs between seawater and thermal water, the concentration of Mg will be about 20mg/L. But the low concentration(0.1 mg/L) of Mg, contrary to high concentration(10 mg/L) of surrounding groundwater not affected by thermal water, suggested the thermal water, seawater and rock interactions. The calculation of saturation index(SI) by using the geochemical code of EQ3NR showed that the Mg in thermal groundwater, which was introduced by seawater, was removed by the precipitation of Antigorite (SI: log Q/K =71.753, $Mg_{48}Si_{24}O_{85}(OH)_{62}$) and Tremolite (SI: 8.463, $Ca_2Mg_5Si_8O_{22}(OH)_2$), Talc (SI: 6.409, $Mg_3Si_4O_{10}(OH)_2$), Dolomite (SI: 2.014, $CaMg(CO_3)_2$), Chrysotile (SI: 3.698, $Mg_3Si_2O_5(OH)_4$) in the crack of fault zone. The highest temperature point in the study area will move to north direction and stop in the Jangjun area without the input of seawater.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.111-118
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• 2000

Concrete cracking due to the temperature gradient across the wall, caused by the difference in temperature between cryogenic liquid natural gas stored and surrounding environment of in-ground LNG storage tank, is investigated in this study. Crack propagation of concrete LNG tank is effectively simulated by using a layered degenerated shell element. In addition, material nonlinearity is taken into consideration on the basis of the nonlinear elastic-orthotropic model. Finally, numerical analysis for a real LNG storage tank is conducted with the objective to verify the efficiency of the introduced model.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.801-806
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• 2001

In the latest, the construction period became the most important factor in the domestic building works because buildings is higher and larger gradually. Accordingly, cold-weathering concrete constructions are performed more and more. So, the demands of concrete quality management methods are increased in cold-weathering concrete constructions. In this study, the mock-up experiment was performed to correct input data in the kimpo H construction field. Using the results of this experiment, the method of temperature analysis was presented to prevent early aged freezing damage and to control thermal crack in this study.