• 제목/요약/키워드: Vertical curvature

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양단 균일 모멘트를 받는 수평곡선 I형 강재 거더의 횡-비틀림 거동 및 강도 산정 방안 (Strength and Lateral Torsional Behavior of Horizontally Curved Steel I-Girders Subjected to Equal End Moments)

  • 이기세;이만섭;최준호;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.1-12
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    • 2018
  • 수평곡선 구조용 부재는 중력하중 하에서도 휨모멘트와 비틀림 모멘트를 동시에 저항하여야 한다. 이때, 비틀림 모멘트에 의하여 부재 내부의 응력상태는 불균일해지고, 때에 따라 요소의 이른 항복을 야기하여 결과적으로 부재의 극한강도가 저하될 수 있다. 해석에 따르면 곡률 중심각이 45도인 부재는 직선부재에 비해 동일한 조건 하에서 극한 강도가 50% 이상 감소될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 현재까지 곡선 거더의 강도 산정 방안에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 휨, 순수비틀림, ? 등의 영향을 독립적으로 고려할 수 있는 구조 모델이 선정되었으며 이에 따라 극한강도에 영향을 미치는 인자가 도출 되었다. 곡선 부재의 거동은 횡-비틀림-수직 거동으로 재정의 되었으며, 휨-비틀림 상호작용 곡선을 이용하여 최종적으로 곡률, 비지지길이, 단면 형상등 거동에 영향을 미치는 인자들을 포함하는 극한강도 산정식을 제안하였다.

다중화된 FBG센서를 이용한 중공 내민보의 정적 거동 분석 (Static Behavior of Hollow Cantilever Beam Using Multiplexed FBG Sensors)

  • 이태희;강동훈;정원석;목영진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.316-322
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    • 2009
  • 본 연구는 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBG)센서를 이용하여 캔틸레버의 수직 처짐을 산정하고 이를 통하여 횡방향 하중을 받는 말뚝기초 거동 분석을 위한 사전연구를 수행하는데 목적이 있다. 말뚝기초를 모형화한 길이 1.7 m의 정방 중공 형강 내민보를 실험실에 설치하고 실험체 측면의 상하부 표면에 4개의 센서로 다중화 된 2쌍의 FBG 센서를 설치하였다. 결과 비교를 위해 FBG 센서가 설치된 동일 위치에 전기식 게이지를 설치하였다. 하중은 고정 단에서 1.47m 지점에 엑츄에이터를 통한 변위 제어 방법으로 재하 하였다. 실험을 통해 측정된 FBG 센서의 파장변화로부터 변형률과 곡률을 산정하였고 기하학적 처짐-곡률관계와 회귀분석을 통하여 처짐을 유추하였다. FBG 센서를 통해 산정된 변형률과 처짐을 각각 전기식 게이지의 변형률 측정값, 이론 처짐값과 비교분석 하였다. 측정된 FBG 센서와 전기식 게이지의 변형률은 근사한 결과를 나타내었으며, 이론적으로 산출한 처짐과 FBG 센서로부터 도출한 처짐도 우수한 상관관계를 보였다. 실험결과를 통하여 FBG 센서를 도입한 말뚝 기초 거동분석을 성공적으로 이루어내기 위해서는 FBG 센서로 측정 가능한 한계 변위의 산정 및 증대 방안이 필요하며, 센서 오작동시 대처 방법에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

AMTEC내 저압용기에서의 열복사차단막 형상에 따른 발전량 향상 해석 (Analysis on Improving Power of Thermal Radiation Shield in Low Pressure Chamber of AMTEC)

  • 정원식;;이욱현;이계복;이석호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.54-62
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    • 2016
  • 열을 전기로 바꾸는 장치로 가장 효율이 우수한 장치인 AMTEC은 알칼리금속을 작동유체로 하여 열을 직접적으로 전기로 변환시키는 장치이다. AMTEC은 저압용기, 고압용기, 베타 알루미나 고체 전해질, 그리고 순환윅으로 이루어져있다. AMTEC에서의 열손실은 주요하게 저압용기에서의 BASE와 응축부 사이에서 발생하는 열복사손실이며, 암텍의 발전량은 BASE의 온도유지력에 영향을 받기에 BASE의 표면온도를 고온으로 유지시켜주어야 고효율 발전량은 일정하게 유지할 수 있다. 이를 위하여 저압챔버에서의 복사 열손실을 줄이고 BASE온도는 상승시키고, AMTEC 시스템의 발전량 향상을 위하여 저압용기 내부의 6가지 형태의 열복사차단막에 따른 출력을 전산유체해석을 통하여 분석하였다. 분석에서 최적의 열복사차단막 형상은 수직부에 곡률을 가질 때이며, 그 때의 온도에 대한 무차원수(응축부온도/BASE온도 비)는 0.665 정도이고 출력은 약 17.69 W 정도로 다른 형상에 대비하여 높은 발전량을 갖는 것으로 계산되었다. 높이에 따른 발전량의 차이에서는 수평차단막이 BASE 상부로부터 멀리 떨어진 경우 발전량이 가장 우수하며, 17.58W 정도로 나타났다. 여러 개의 작은 홀과 다중 수평차단막을 설계한 경우는 기준이 되는 형상보다 오히려 발전량이 감소하였으며, 각각 0.91W, 2.06W 정도 감소하였다.

대형교통사고 심각도 모형에 의한 주행안전성 및 투자효과 분석 (Analysis on the Driving Safety and Investment Effect using Severity Model of Fatal Traffic Accidents)

  • 임창식;최양원
    • 대한교통학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.103-114
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    • 2011
  • 본 연구는 2000년 이후 대형교통사고 발생지점 112건의 자료를 이용, 다양한 교차 및 빈도분석을 통해 대형교통사고와 도로 기하구조의 관계를 규명하고, 이를 토대로 대형교통사고 심각도 모형을 구축하였으며, 주행안전성 향상을 위해 720회의 컴퓨터 모의실험으로 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 교차 및 빈도분석의 결과 커브구간에서 43.7%, 종단경사 기타조건에서 60.7%, 곡선반경 0~24m 구간에서 57.2%, 편경사 0.1~2.0% 구간에서 83.9%, 편도2차로 도로에서 49.1%, 차종별로는 승용(33.0%), 화물(20.5%), 버스(14.3%) 순이었으며, 편경사 설치 유 무가 대형교통사고 발생에 가장 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 둘째, 순서형 프로빗 모형(Ordered Probit Model)을 이용하여 다양한 도로조건에서의 피해 예측이 가능한 대형교통사고 심각도 모형을 개발하였으며, 개발된 모형을 기반으로 도로의 위험성을 사전에 예측하고, 대책 마련이 가능토록 기여 하였다. 셋째, 컴퓨터 모의실험(Simulation) 결과, 이미 대형교통사고가 발생한 장소에 편경사를 설치했을 경우 약 85% 이상의 지점들에서 대형교통사고가 발생하지 않는 개선효과가 있는 것으로 분석되었으며, 이 분석결과를 통해 도로의 구조 시설 기준에 관한 규칙(해설 및 지침)의 편경사 설치 예외규정을 더욱더 강화시킬 필요가 있다고 사료된다.

반강접 접합부 배치에 따른 비가새 5층 철골골조구조물의 비탄성 정적해석 (Pushover Analysis of an Unbraced 5-Story Steel Framed Structure for Arrangement of Semi-Rigid Connection)

  • 강석봉;김신애
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.325-334
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    • 2010
  • 본 연구에서는 반강접 접합부 배치에 따른 구조물 거동특성을 파악하기 위하여 KBC2005 건축구조설계기준으로 비가새 5층 철골 구조물을 설계하여 모든 접합부를 완전 강접합부과 반강접 접합부로 이상화한 경우 그리고 반강접 접합부를 수직배치 및 수평배치한 경우에 대하여 푸쉬오버 구조해석을 실시하였다. 철골 보 및 기둥의 모멘트-곡률관계는 화이버모델을 이용하여 확인하였으며 반강접 접합부의 모멘트-회전각 관계는 3-매개변수 파워모델을 이용하여 나타내었다. KBC2005 등가정적횡하중을 받는 2차원 구조물에 대한 푸쉬오버 구조해석을 실시하여 지붕충변위, 밑면전단력, 접합부 요구연성도, 소성힌지 발생순서 그리고 초과강도계수, 연성계수, 반응수정계수와 같은 설계계수 등을 확인하였다. 반강접 접합부를 부분적으로 사용하면 모든 접합부에 반강접 접합부를 사용한 골조 보다 큰 강도 및 강성도를 확보 할 수 있었고 모든 접합부에 강접 접합부를 사용한 골조 보다 큰 연성능력을 확보할 수 있었다. 초과강도계수는 기준과 비슷하였지만 반응수정계수는 기준 보다 훨씬 큰 값을 보였다. TSD 접합부는 예제 구조물에서 경제성과 안전성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.

서 있는 자세와 앉은 자세에서 두부자세의 변화 (Changes of Head Posture in Standing and Sitting Posture)

  • Sang-Chan Lee;Kyung-Soo Han;Myung-Seok Seo
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제21권2호
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    • pp.305-315
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    • 1996
  • This study was performed to investigate the changes of head posture according to natural standing or sitting posture. Twenty seven healthy dental students without any signs and symptoms of temporomandibular disorders participated in this study. Cervical resting posture (CRP) of the head in sagittal plane was measured by Cervical-Range-of-Motion $^\textregistered$(CROM, U.S.A.) and lateral cephalograph was taken in natural posture. The items related to angle in cephalograph were the angles of cranial and cervical inclination to true vertical line(VER/NSL, VER/AML), the angles of cervical inclination to nasion-sella line(CVT/NSL, OPT/NSL), the angles of comical inclination to horizontal line(CVT/HOR, OPT/HOR), the angle of cervical lordosis(CVT/OPT). The items related to line measurement were the distance from subocciput to Cl(Dl), Cl to C2(D2), C2 to C3(D3), C3 to C4(D4), the upper(PNS to posterior pharyngeal wall) and the lower(tongue base to posterior pharyngeal wall) pharyngeal space, the distance from nation to mention(Na-Me), and the radius of comical curvature from the first comical vertebra(Cl ) to the fifth cervical vertebra(C5). The data were analyzed with SAS/STAT program. The obtained results were as follows : 1. Most items related to angular measurement showed significant difference between in standing and sitting posture. The angles of CRP, CVT/NSL, OPT/NSL, CVT/HOR, OPT/HOR, and CVT/OPT were high in sitting posture, but the angles of VER/NSL, VER/NSL were low in sitting posture. 2. In vertebral distance, only the distance between C3 and C4 was differed by the posture, which decreased in sitting posture. In sitting posture, the distance from nasion to menton(Na-Me) was longer, but the radius was shorter than in standing posture. 3. Correlationship in angular measurements was almost same in both postures. Ceervical resting posture(CRP) was correlated with VER/NSL, VER\ulcornerNSL was correlated with CRP, CVT/NSL, and OPT/NSL, VER/AML was correlated with CVT/HOR, OPT/HOR, CVT/OPT, and the angle of cervical lordosis(CVT/OPT) was correlated with the radius. 4. Correlationship in linear measurement was observed only in among D3, D4, and radius. And the Na-Me was not correlated with any other items. From this results, The author concluded that the head posture in sitting was mote backward extended than in standing.

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치과용 골유착성 임플랜트 고정체 형상의 응력 분산에 관한 연구 (STUDIES OF OSSEOINTEGRATED IMPLANT-MODELS ON STRESS DISTRIBUTION)

  • 한종현;전흥재;정신영;허성주;최용창;정종평;구영;류인철;김명호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.526-543
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    • 2000
  • Finite element analyses were performed to study effects on stress distribution generated in jaw bone for various shapes of dental implants: plateau type, plateau with small radius of curvature, triangular thread screw type in accordance with ISO regulations and square thread screw filleted with small radius partially. It was found that square thread screw filleted with small radius was more effective on stress distribution than other dental implants used in analyses. Additional analyses were performed on the implant with square thread screw filleted with small radius for very-ing design parameters, such as the width of thread end, the height of the thread of the implant and load direction, to determine the optimum dimensions of the implant. The highest stress concentration occurred at the region in jaw Pone adjacent to the first thread of the implant. The maximum effective stress induced by a 15 degree oblique load of 100 N was twice as high as the maximum effective stress caused by an equal amount of vertical load. Stress distribution was more effective in the case when the width of thread end and the height of thread were p/2 and 0.46p, respectively, where p is the pitch of thread. At last, using tensile force calculated from the possible insert torque without breading bone thread, finite element analysis was performed on the implant to calculate pre-stress when the primary fixation of the implant was operated in jaw bone. The maximum effective stress was 136.8 MPa which was proven to be safe.

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The Predictable Factors of the Postoperative Kyphotic Change of Sagittal Alignment of the Cervical Spine after the Laminoplasty

  • Lee, Jun Seok;Son, Dong Wuk;Lee, Su Hun;Kim, Dong Ha;Lee, Sang Weon;Song, Geun Sung
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제60권5호
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    • pp.577-583
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    • 2017
  • Objective : Laminoplasty is an effective surgical method for treating cervical degenerative disease. However, postoperative complications such as kyphosis, restriction of neck motion, and instability are often reported. Despite sufficient preoperative lordosis, this procedure often aggravates the lordotic curve of the cervical spine and straightens cervical alignment. Hence, it is important to examine preoperative risk factors associated with postoperative kyphotic alignment changes. Our study aimed to investigate preoperative radiologic parameters associated with kyphotic deformity post laminoplasty. Methods : We retrospectively reviewed the medical records of 49 patients who underwent open door laminoplasty for cervical spondylotic myelopathy (CSM) or ossification of the posterior longitudinal ligament (OPLL) at Pusan National University Yangsan Hospital between January 2011 and December 2015. Inclusion criteria were as follows : 1) preoperative diagnosis of OPLL or CSM, 2) no previous history of cervical spinal surgery, cervical trauma, tumor, or infection, 3) minimum of one-year follow-up post laminoplasty with proper radiologic examinations performed in outpatient clinics, and 4) cases showing C7 and T1 vertebral body in the preoperative cervical sagittal plane. The radiologic parameters examined included C2-C7 Cobb angles, T1 slope, C2-C7 sagittal vertical axis (SVA), range of motion (ROM) from C2-C7, segmental instability, and T2 signal change observed on magnetic resonance imaging (MRI). Clinical factors examined included preoperative modified Japanese Orthopedic Association scores, disease classification, duration of symptoms, and the range of operation levels. Results : Mean preoperative sagittal alignment was $13.01^{\circ}$ lordotic; $6.94^{\circ}$ lordotic postoperatively. Percentage of postoperative kyphosis was 80%. Patients were subdivided into two groups according to postoperative Cobb angle change; a control group (n=22) and kyphotic group (n=27). The kyphotic group consisted of patients with more than $5^{\circ}$ kyphotic angle change postoperatively. There were no differences in age, sex, C2-C7 Cobb angle, T1 slope, C2-C7 SVA, ROM from C2-C7, segmental instability, or T2 signal change. Multiple regression analysis revealed T1 slope had a strong relationship with postoperative cervical kyphosis. Likewise, correlation analysis revealed there was a statistical significance between T1 slope and postoperative Cobb angle change (p=0.035), and that there was a statistically significant relationship between T1 slope and C2-C7 SVA (p=0.001). Patients with higher preoperative T1 slope demonstrated loss of lordotic curvature postoperatively. Conclusion : Laminoplasty has a high probability of aggravating sagittal balance of the cervical spine. T1 slope is a good predictor of postoperative kyphotic changes of the cervical spine. Similarly, T1 slope is strongly correlated with C2-C7 SVA.

C7 Fracture as a Complication of C7 Dome-Like Laminectomy : Impact on Clinical and Radiological Outcomes and Evaluation of the Risk Factors

  • Yang, Seung Heon;Kim, Chi Heon;Lee, Chang Hyun;Ko, Young San;Won, Youngil;Chung, Chun Kee
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제64권4호
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    • pp.575-584
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    • 2021
  • Objective : Cervical expansive laminoplasty is an effective surgical method to address multilevel cervical spinal stenosis. During surgery, the spinous processes of C2 and C7 are usually preserved to keep the insertion points of the cervical musculature and nuchal ligament intact. In this regard, dome-like laminectomy (undercutting of C7 lamina) instead of laminoplasty is performed on C7 in selected cases. However, resection of the lamina can weaken the C7 lamina, and stress fractures may occur, but this complication has not been characterized in the literature. The objective of the present study was to investigate the incidence and risk factors for C7 laminar fracture after C7 dome-like laminectomy and its impact on clinical and radiological outcomes. Methods : Patients who underwent cervical open-door laminoplasty combined with C7 dome-like laminectomy (n=123) were classified according to the presence of C7 laminar fracture. Clinical parameters (neck/arm pain score and neck disability index) and radiologic parameters (C2-7 angle, C2-7 sagittal vertical axis, and C7-T1 angle) were compared between the groups preoperatively and at postoperatively at 3, 6, 12, and 24 months. Risk factors for complications were evaluated, and a formula estimating C7 fracture risk was suggested. Results : C7 lamina fracture occurred in 32/123 (26%) patients and occurred at the bilateral isthmus in 29 patients and at the spinolaminar junction in three patients. All fractures appeared on X-ray within 3 months postoperatively, but patients did not present any neurological deterioration. The fracture spontaneously healed in 27/32 (84%) patients at 1 year and in 29/32 (91%) at 2 years. During follow-up, clinical outcomes were not significantly different between the groups. However, patients with C7 fractures showed a more lordotic C2-7 angle and kyphotic C7-T1 angle than patients without C7 fractures. C7 fracture was significantly associated with the extent of bone removal. By incorporating significant factors, the probability of C7 laminar fracture could be assessed with the formula 'Risk score = 1.08 × depth (%) + 1.03 × length (%, of the posterior height of C7 vertebral body)', and a cut-off value of 167.9% demonstrated a sensitivity of 90.3% and a specificity of 65.1% (area under the curve, 0.81). Conclusion : C7 laminar fracture can occur after C7 dome-like laminectomy when a substantial amount of lamina is resected. Although C7 fractures may not cause deleterious clinical outcomes, they can lead to an unharmonized cervical curvature. The chance of C7 fracture should be discussed in the shared decision-making process.

중력이상 수치해석을 통한 연천지역 군발지진 원인분석 (Analysis of the Causes of Clustered Scismicity Registered in Yeoncheon, the Middle Part of the Korean Peninsula through Gravity Field Interpretation and Modeling)

  • 최승찬;김성욱;최은경;신영홍;홍태경
    • 자원환경지질
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    • 제55권6호
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    • pp.633-648
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    • 2022
  • 경기도 연천 지역에서 집중적으로 발생한 군발지진의 원인을 파악하기 위해서 중력 자료를 분석하였다. 그 결과 연천 지역에는 북서-남동 방향의 안행상(En echelon) 구조가 발달하는 것으로 나타났다. 또한, 동두천 단층 동쪽 지역은 꽃다발구조(flower structure)를 수반한 수직 지구조 운동으로 인해서 고밀도의 기반암 물질들이 부분적으로 지표 가까이 상승한 것으로 해석되었다. 동두천 단층의 파쇄대 폭은 약 200 m, 깊이는 최소 5 km이며, 밀도는 인접 지층보다 평균 약 15% 낮은 것으로 평가된다. 지하 5 km 이내에서 발생한 천발지진은 지표 가까이 관입한 고밀도 암석에 발달된 저밀도의 안행상 단층 파쇄대를 따라 집중되어 발생한 것으로 분석되는데, 이는 동두천 단층의 우수향 운동 때문에 남북 방향으로 작용한 응력이 안행상 단층을 활성화한 결과로 해석된다.