• Title/Summary/Keyword: environmental fatigue evaluation

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복합트러스교의 격점구조별 비틀림 거동 (Torsional Behavior of Hybrid Truss Bridge according to Connection Systems)

  • 정광회;이상휴;이종원;최지훈;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.63-72
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    • 2013
  • 복합트러스교는 프리스트레스 박스거더교의 복부를 강재 트러스로 대체한 교량으로 자중이 경감되는 구조적 장점과 복부 개방구조로 인한 경관성이 매우 우수하여 최근 들어 많이 사용되고 있다. 이러한 복합트러스교의 핵심기술은 강재 트러스와 콘크리트 슬래브를 연결하는 격점구조이며 지금까지 여러가지 격점구조들이 개발되어 실험적 검증을 통해서 실교량에 적용해 오고 있다. 이러한 격점구조는 격점부 국부적인 거동뿐만 아니라 복합트러스 거더의 휨 및 피로 등 전체적인 거동을 좌우하기 때문에 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 한편, 복합트러스 교량의 복부 개방구조는 프리스트레스 박스교량에 비해 비틀림 성능을 저하시키는 단점을 가지고 있어 편심하중을 받는 교량이나 곡선교 등에는 아직까지 적용된 사례가 없다. 따라서 복합트러스교가 보다 널리 사용되기 위해서는 비틀림 거동에 대한 정확한 분석이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 복합트러스교의 격점구조 형식에 따른 비틀림 거동 특성을 알아보기 위해서 3가지 형태의 박스형 복합트러스 실험체를 제작하여 비틀림 실험을 수행하고 분석해 보았다.

제강슬래그 골재를 사용한 슬래그 아스팔트 혼합물의 균열저항성 평가 (An Evaluation of Crack Resistance for Slag Asphalt Concrete Mixture Using Steel Slag Aggregates)

  • 김낙석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권1호
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    • pp.71-77
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    • 2023
  • 지속적인 산업 발전에 따라 천연자원 고갈, 폐기물 발생 뿐만 아니라 다양한 기상이변 현상 발생이 빈번해지고 있다. 기후위기 극복과 자원절약을 위해 산업부산물을 재활용하기 위한 노력이 계속되고 있다. 슬래그는 철강산업에서 발생하는 대표적인 부산물로 밀도가 크고 강성이 높은 특징에 따라 아스팔트 콘크리트용 재료로 활용시 강도 증진, 변형 감소를 가져와 소성변형 저항성과 수분 저항성을 향상시키는 특징이 있다. 반면 팽창 특성을 갖고 있어 성토재, 매립재 등 비교적 저부가가치용 재료로 활용되고 있다. 슬래그 재료의 적용처 확대를 위해 슬래그 아스팔트 콘크리트 포장의 균열 저항성 평가 실험을 수행하였다. 간접인장강도 시험결과 슬래그 골재를 사용한 아스팔트 혼합물은 동일 입도의 일반 혼합물 대비 1.13배 이상 높은 값을 보이고 터프니스 또한 1.17대 높아 균열저항성이 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 4점 빔 피로 실험과 슬래그 아스팔트 혼합물의 파괴횟수가 20,409회로 일반 혼합물 대비 2배 이상 증가하였으며 Overlay Test 결과 인장하중 잔류율이 4배 이상 높은 값을보여 반복적인 피로에 대한 균열 저항성도 향상되는 것을 알 수 있었다. 이에 따라 슬래그 골재의 사용은 아스팔트 콘크리트 포장의 성능 향상에 다양한 이점이 될 수 있을 것으로 평가된다.

다양한 하중 조건에 따른 코팅 강관 연결부의 구조성능 평가 (Structural Performance of Coated Steel Pipe Connections Subjected to Various Loading Conditions: An Analytical Study)

  • 이명규;조상환;김민욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.233-241
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    • 2024
  • 본 연구에서는 센싱 기반 모니터링 스마트 파이프 개발 연구의 일환으로 화학적 전처리된 코팅 강관에 대한 유한요소해석을 실시하였다. 개발된 코팅 강관은 내·외면 개질 폴리에틸렌으로 화학적 코팅 전처리 과정을 수행하였으며, 확관 시 표면 코팅 손상을 최소화하기 위한 연결 부속을 사용한 코팅 강관의 해석을 수행하였다. 다양한 하중에 대한 구조성능 평가를 위해 토압 하중에 의한 정적 구조해석, 차량 하중에 의한 피로수명 평가, 인장 및 압축 하중에 의한 누수 저항성의 4가지 하중 조건을 설정 및 조사하였다. 해석 결과, 기존 에폭시 코팅 및 조인트 사용 강관 대비 개발 강관에서 개선된 피로 수명이 산출되었으며, 동일 직경의 조건에서 평균 56.1%의 최대 변위 감소와 61.2% 최대 응력이 감소함을 통해 개발 코팅 강관과 연결 부속의 안전성을 검증하였다. 이에 더하여 응력 분포 분석을 통해 체결부의 누수 저항성 역시 강관 중앙면 대비 우수함을 확인하였다.

CNT를 첨가한 접착조인트의 결함탐지능 및 강도 평가에 관한 연구 (A Study on the Strength Evaluation and Defect Detection Capability of Adhesive Joint with CNTs)

  • 김태형;김철환;최진호
    • Composites Research
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    • 제31권4호
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    • pp.151-155
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    • 2018
  • 기계적 조인트와 접착 조인트는 구조물의 일반적인 접합 방법이다. 접착 조인트는 기계적 체결법에 비해 넓은 면적에 하중이 분포되고 우수한 피로 특성을 가진다. 이러한 특성에도 불구하고, 접착 조인트는 환경조건이나 작업자의 숙련도에 대한 접착 건전성이 크게 달라진다. 따라서 접착 조인트의 건전성을 평가 할 수 있는 기술이 필요하다. CNT를 접착제에 분산시켜 접착조인트의 전기적 특성을 측정하는 전기저항법은 결함을 검출하는 매우 유망한 기술이다. 본 논문에서는 초음파 분쇄기와 3-roll-mill을 이용하여 접착제에 CNT를 균일하게 분산시켰으며, 알루미늄-알루미늄 단일 접착 조인트를 제작하여 탄소나노튜브(CNT) 함량에 따른 정적 강도의 변화를 평가하고, 전기저항법을 이용하여 결함탐지능을 평가하였다.

실내 계류형 수경시설이 대학생의 생리·심리에 미치는 영향 (Physiological and Psychological Effects of an Interior Falling Waterscape Facility on University Students)

  • 박순남;조현주
    • 한국조경학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.38-46
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 실내조경공간에서의 수경시설의 도입이 이용자의 심리 및 생리에 미치는 효과를 정량적으로 분석하는 것이었다. 실험을 위해 실내에 식물로 구성된 조경공간과 수경시설이 추가된 조경공간을 조성하였다. 피험자에게 스트레스를 부여하고, 각각의 공간에서 휴식을 취하게 한 뒤 생리 및 심리적 변화를 비교한 결과, 수경시설이 설치된 조경공간에서 휴식을 취했을 때가 수축기 확장기 혈압이 유의하게 낮아졌다. SD법에 의한 의미평가에서도 수경시설이 설치된 공간이 '활기'와 '동적임', '생명력'과 '유쾌함' 등과 같은 긍정적인 의미를 주는 것으로 나타났으며, POMS(Profile of Mood States)에서는 수경요소가 심리적으로 피로 감소 및 활력 증강에 기여하였다. 이를 통해 실내조경에서 수경시설의 도입은 혈압 감소라는 생리적 변화에 기여하며, 심리 및 기분변화에도 긍정적인 효과를 보임으로써 건강에 편익을 주는 것으로 나타났다.

Ergonomic Evaluation of Workload in Imbalanced Lower Limbs Postures

  • Kim, Eun-Sik;Yoon, Hoon-Yong
    • 대한인간공학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.671-681
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    • 2011
  • Objective: The purpose of this study is to compare the workload level at each lower limbs posture and suggest the ergonomic workstation guideline for working period by evaluating the imbalanced lower limbs postures from the physiological and psychophysical points of view. Background: Many workers like welders are working in various imbalanced lower limbs postures either due to the narrow working conditions or other environmental conditions. Method: Ten male subjects participated in this experiment. Subjects were asked to maintain 3 different lower limbs postures(standing, squatting and bending) with 3 different working conditions(balanced floor with no scaffold, imbalanced floor with 10cm height of scaffold, and imbalanced floor with 20cm height of scaffold). EMG data for the 4 muscle groups(Retus Femoris, Vastus Lateralis, Tibialis Anterior, Gastrocnemius) from each lower limbs posture were collected for 20 seconds every 2 minutes during the 8 minutes sustaining task. Subjects were also asked to report their discomfort ratings of body parts such as waist, upper legs, lower legs, and ankle. Results: The ANOVA results showed that the EMG root mean square(RMS) values and the discomfort ratings(CR-10 Rating Scale) were significantly affected by lower limbs postures and working time(p<0.05). The correlation was analyzed between the EMG data and the discomfort ratings. Also, prediction models for the discomfort rating for each posture were developed using physical condition, working time, and scaffold height. Conclusion: We strongly recommend that one should not work more than 6 minutes in a standing or squatting postures and should not work more than 4 minutes in a bending posture. Application: The results of this study could be used to design and assess working environments and methods. Furthermore, these results could be used to suggest ergonomic guidelines for the lower limbs postures such as squatting and bending in the working fields in order to prevent fatigue and pain in the lower limbs body.

뇌졸중 환자의 가정간호중재 프로토콜 개발 (Study on the Development of Home Care Nursing Intervention Protocol for Stroke Patients)

  • 유지수
    • 기본간호학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.122-136
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    • 2000
  • Stroke patient needs rehabilitation after receiving an acute treatment in a hospital. When stroke patient gets involved in an early discharge program, home care nurse plays a pivotal role to make them to gain a full strength and to come back to his/her prior life before he/she is sick. In spite of the importance of home care nursing intervention protocol for home care nurses to perform home care nursing autonomously, home care nursing intervention protocol for stroke patient is rarely developed. Therefore this study was conducted to develop home care nursing protocol that is applicable for stroke patients in home care nursing area. 41 home care nursing charts for stroke patients registered in home care nursing agencies from December 1st 1994 to August 31st 1999 at Y hospitals in Seoul and Won-Ju city were analyzed. 44 home care nurses who were having over three years' experience on stroke patients were participated in this study as a user validity validation group. The results of this study are as follows. 1. 28 nursing diagnoses were selected on the basis of evaluation of nursing diagnoses of stroke patients presented in a previous literature and case studies on home care nursing. 2. 17 nursing diagnoses were classified through the frequency analysis of home care nursing charts for 41 stroke patients who had received home care nursing. The order of sequence was like these: impaired skin integrity, risk for infection, nutritional deficit, impaired physical mobility, constipation, knowledge deficit, ineffective airway clearance, anxiety in family members, risk for aspiration, self care deficit, altered urinary elimination, ineffective individual coping, social isolation, risk for injury, self-esteem disturbance, impaired verbal communication, fatigue of family caregiver. 3. Based on validation on expert and user validities, 44 nursing interventions which were above ICV=.80 were chosen. 4. Nursing intervention protocols which showed above ICV=.90 were developed and were like these; pressure ulcer care, position change, preventive care for circulatory dysfunction, tube care : catheter, vital sign monitor, constipation/impaction management, artificial airway management, suction of airway secretion, environmental management : safety, and fall prevention.

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500W급 풍력발전기 복합계 블레이드의 설계 및 충격손상 안전성 연구 (Investigation on Design and Impact Damage for a 500W Wind Turbine Composite Blade)

  • 공창덕;최수현;박현범;김상훈
    • Composites Research
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    • 제22권1호
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    • pp.22-31
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    • 2009
  • 최근 화석 연료가 고갈됨에 따라 대체 에너지 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 대체 에너지들 중 풍력 발전기는 바람의 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 시스템으로 매우 친환경적이기 때문에 다양하게 연구되고 있다. 따라서 본 연구의 목표는 500W급 소형 풍력 발전용 블레이드의 개발로서 외국에 비하여 상대적으로 풍속이 낮은 국내와 같은 지역에 적용할 수 있도록 설계 되어야 한다. 본 논문에서는 피로수명을 고려한 고효율 경량화 블레이드의 공력설계 및 구조설계 방법이 제안되었으며, 구조해석으로 선형 정적해석, 좌굴해석, 진동모드해석이 수행되었다. 또한 풍력 발전 시스템에 발생할 수 있는 유체충돌해석을 모사하였다. 해석결과들은 유압시험장비를 이용한 구조시험 빛 성능시험의 결과와 비교되었고, 비교적 잘 일치하여 설계결과의 안전성을 확인하였다.

남한의 아스팔트 콘크리트 설계온도 추정에 관한 연구 (Evaluation of Design Temperature for Asphalt Concrete in South Korea)

  • 이광호;김수일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.77-85
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    • 1992
  • 아스팔트 콘크리트 포장체는 기후변화에 따라 각 층의 물성이 변화하는 특성을 갖고 있다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장체의 설계 및 해석에 있어서는 물성변화 특성을 고려한 대표적 기후조건에서 포장재료의 물성치를 적용하여, 포장체의 설계 또는 구조해석을 실시하여야 할 것이다. 본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장체의 설계 및 해석과 관련하여 우리나라에 적합한 대표적 기후조건인 설계온도를 추정하기 위하여, damage effect 분석에 의한 설계온도 추정 알고리즘을 제안하고 이를 전산화하였다. 분석대상 지역은 서울, 대전, 부산 3지역으로 하고 각 지역의 기후특성자료와 정부, 호남, 남해고속도로의 6개 포장단면에 본 연구 제안의 알고리즘 해석과정을 적용하여 국내조건의 설계온도를 추정하였으며, 추정한 설계온도 조건에 적합한 아스팔트 콘크리트 포장체의 파괴기준식을 제안하였다. 연구결과 우리나라의 설계온도는 $17^{\circ}C$가 적합함이 밝혀졌다. 설계온도 $17^{\circ}C$는 아스팔트 콘크리트 표층온도 $23.6^{\circ}C$에 해당되기 때문에 현재 국내에서 사용되는 재료 온도 $20^{\circ}C$에서의 아스팔트 콘크리트 표층 재료의 물성치(AASHTO의 경우)는 과대 평가되고 있음을 알 수 있었다. 또한, 본 연구에서의 설계온도 추정치, $17^{\circ}C$는 SHELL Design Chart에 의한 결과와 유사함을 알 수 있었다.

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순환골재 활성화를 위한 중온 재생 아스팔트 바인더 특성 평가 (Evaluation of Properties of Warm-Mix Recycled Asphalt Binder for Promoting the Recycled Asphalt)

  • 안지헌;김낙석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1101-1107
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    • 2016
  • 폐아스팔트 콘크리트(RAP)의 발생이 증가함에 따라 이를 자원으로 재활용 할 수 있는 재생 아스팔트 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 폐아스팔트 콘크리트를 아스팔트 콘크리트용 순환골재로 사용할 경우 품질저하로 인해 사용량을 제한하거나 재생첨가제를 사용하도록 하고 있다. 본 연구에서는 공정상의 편리성을 위해 재생첨가제가 포함된 중온 재생 아스팔트 바인더(WMRA)를 사용하여 RAP의 사용비율을 50% 까지 증가시킬 수 있는 재생 아스팔트 콘크리트의 실내 공용성능 평가를 수행하였다. 마샬안정도 실험 결과 RAP 30% 사용시에는 WMRA 바인더와 스트레이트 아스팔트 바인더 사용시 큰 차이가 없었으나 RAP 혼합비율이 50%로 늘어날 경우 WMRA 바인더 사용시 흐름값 34.7 (1/10 mm)로 기준을 만족시킬 수 있는 것으로 나타났다. 간접인장강도 실험의 터프니스 계산 결과 RAP 사용비율 50% 일 때 WMRA 바인더 사용시 스트레이트 아스팔트 바인더 사용시에 비해 55% 높은 값을 나타내어 균열저항성이 향상된 것을 알 수 있었다. 또한 반복직접인장실험을 통해 직접적인 균열저항성 비교 결과 WMRA 재생 아스팔트 콘크리트의 피로균열 저항성이 263% 증가하는 것으로 나타나 WMRA 바인더가 RAP 사용비율을 50%까지 높일 수 있어 RAP의 재활용에 효과적인 것으로 나타났다.