• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.163-170
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• 2011

본 연구에서 교량바닥판용으로 조립식(Modular) 유리섬유 보강(GFRP) 바닥판의 개념을 제안하였다. 본 조립식 GFRP 바닥판시스템은 GFRP 주 단위모률(unite module)과 연결 단위모듈로 구성되어 있다. 본 GFRP 바닥판의 구조성능을 평가하기 위해 정적하중실험을 실시하였다. 그리고 구조성능 결과에 대해서 범용 유한요소 프로그램인 LUSAS을 이용한 수치해석 결과와 비교 분석하였다. 본 연구에서 제안한 조립식 GFRP 바닥판은 교량적용에 매우 유용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 제안된 GFRP 바닥판의 파괴모드가 개발된 다른 상용화된 GFRP 바닥판의 파괴모드와 매우 유사한 파괴모들 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.349-360
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• 2012

본 논문은 GFRP 슬래브 교량 상부구조에 대한 장기성능, 내하력, 사용성 및 구조적 안전성의 상세한 평가를 기술하고 있다. 국내 최초로 완전 GFRP 슬래브 교량이 2002년 5월에 가설되었다. GFRP 슬래브 교량은 단순지지로 지간 10.0 m, 폭 8.0 m 인 2차선으로 설계되었다. 본 GFRP 슬래브교량은 콜루게이트(corrugate) 심재를 갖는 샌드위치 구조로서 유리섬유와 비닐 에스테르를 사용하여 수적층으로 제작되었다. GFRP 슬래브 교량의 장기성능 평가는 2002년 수행되었던 동일한 현장재하시험으로 2004, 2011년에 실시되었다. GFRP 슬래브교량은 예상되었던 대로 공용 중에서 구조적 문제점이 없이 성능이 잘 발휘되고 있었음을 평가를 통하여 나타내고 있다. 본 평가 자료는 GFRP 슬래브 교량의 내하력 평가에 대한 기초자료와 완전 GFRP 슬래브교량 상부구조의 장기성능의 일부자료로서 제공될 수 있을 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.133-136
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• 2008

염해에 노출이 심한 구조물이나 교량의 상판의 보강철근 부식으로 인한 콘크리트 구조물의 구조성능 및 내구성능의 저하가 큰 문제로 대두되고 있다. 이에 최근 활발히 연구가 진행 중인 유리섬유 보강근(Glass Fiber Reinforced Polymer Bar, 이하 GFRP 보강근)은 높은 화학적 내구성, 고강도, 경량성 등에 의하여 철근을 대체할 콘크리트 보강재로 그 가치를 인정받아 미국, 유럽, 캐나다 등에서는 이미 GFRP 보강근의 설계지침서가 발표되었다. 하지만 아직 GFRP 보강근을 이형철근과 같이 높은 신뢰성을 가지는 보강재로 사용하기에는 파악해야할 구조적 문제가 많이 있는데 그 중 하나가 콘크리트와의 부착성능이다. GFRP 보강근의 부착성능은 콘크리트 압축강도에 크게 영향을 받는 이형철근과 달리 섬유종류, 외피 표면 상태 등 여러 가지 요소에 의한 복합적 영향을 받는 부착특성을 보인다. 이에 본 연구에서는 외피 표면 상태, 콘크리트 압축강도 등을 변수로 하는 GFRP 보강근으로 보강된 일 방향 인장-인발 시편의 부착실험을 통하여 GFRP 보강근의 부착특성을 관찰하였다. 또한 이를 통하여 단조하중을 받는 GFRP 보강근의 부착응력-미끄럼 관계를 제안하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.429-432
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• 2004

The demand for electric power keeps growing, and tends to be more effective. Polymer insulators have been manufactured for almost twenty years and the excellent insulation performance of polymer insulators is attractive. Polymeric materials are now widely used as a replacement for inorganic materials such as porcelain or glass for the outdoor insulation of high voltage insulation. GFRP has been used widely as a core materials for polymer insulators. This paper reports the mechanical properties of GFRP for insulators. The bending strength was simulated and evaluated according to the winding angle. The fiber orientation in GFRP has a great effect on the strength of GFRP because the strength of GFRP mainly depends on the strength of fiber. Results of simulated and evaluated strength of GFRP were compared each other. The simulated strength of GFRP rod was different from the evaluated strength. It was caused that the shear stress had a great effect on the strength of GFRP although the stress of parallel direction of GFRP was much higher.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.247-254
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• 2014

본 논문에서는 유공형 형상의 GFRP 판으로 전단 보강된 플랫 플레이트의 전단거동을 실험을 통해 평가하였다. GFRP 판은 개구부가 있는 판의 형태로서 콘크리트와의 일체화 거동을 위하여 콘크리트에 매립하여 시공하였다. 실험 변수로는 기둥면과 첫 번째 GFRP 판의 세로 스트립 사이의 간격, GFRP 판의 세로 스트립의 개수를 선정하였다. GFRP 판의 세로 스트립의 개수가 증가할수록 전단강도도 증가하는 결과를 보여주었다. 실험결과를 바탕으로 GFRP 판으로 보강된 플랫 플레이트의 전단강도가 ACI 318, BS 8110, EUROCODE 2, KCI에서 제시하고 있는 전단강도와 비교하여 가장 합리적인 규준을 평가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.719-727
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• 2008

GFRP 보강근의 인장강도 및 부착성능 등은 철근과 다르기 때문에 GFRP 보강근을 콘크리트 구조물에 적용하기 위해서는 GFRP 보강근으로 보강된 콘크리트 부재의 거동에 관한 연구가 선행되어야 한다. GFRP는 높은 비강도, 경량성, 비부식성 등의 장점을 가지고 있으나 탄성계수가 철근보다 작아 상대적으로 큰 처짐이 발생하는 단점이 있다. 교량 바닥판은 아칭효과 등에 의해 휨성능이 증가하므로 FRP 보강근을 우선 적용할 수 있는 대상 중 하나이다. 본 논문은 국내에서 개발된 철근 대체재용 GFRP 보강근의 콘크리트 구조물로의 적용 가능성을 관찰하기 위한 실험연구에 관한 것이다. 대상 실험체는 폭과 길이가 3,000 mm, 4,000 mm이고 두께가 240 mm인 실제 크기의 콘크리트 바닥판이다. 실험변수는 보강근 종류(철근, GFRP 보강근)와 보강비로 총 3개의 바닥판을 제작하였다. 정적실험을 수행하였으며 DB-24 하중등급의 축하중을 모사한 재하면적을 가진 직사각형 강재로 바닥판이 파괴될 때까지 집중하중을 가하였다. 철근 보강 바닥판과 GFRP 보강 바닥판의 거동차이를 최대성능, 처짐 및 균열 거동 등에 대해 비교 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.77-84
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• 2015

고온에 노출된 GFRP 보강근의 인장실험을 수행하였다. 본 실험을 위한 고온노출조건은 $200^{\circ}C$ 이하의 온도에 3분간 노출하는 것으로 하였다. 이러한 조건은 다른 연구자들의 시험에서 적용한 고온노출조건과 비교하여 경미한 고온노출조건이다. 고온에서와 고온노출 후 GFRP 보강근의 인장강도와 탄성계수를 비교하였다. 실험결과, 고온에서 GFRP 보강근의 인장성능이 감소하는 것으로 나타났으나, 고온노출 후 보강근의 인장성능은 거의 고온노출전의 수준으로 회복되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 화재로 손상 받은 GFRP 보강 콘크리트 구조물의 평가를 위하여 중요한 자료가 된다.

• 전기학회논문지
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• 제61권10호
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• pp.1471-1476
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• 2012

A study on the dielectric characteristics of the Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) is important for designing a reliable high voltage superconducting machines such as transmission superconducting fault current limiters, superconducting cables, and superconducting transformers. In this paper, dielectric experiments of the GFRP under lightning impulse voltage are conducted in liquid nitrogen($LN_2$) according to various experimental conditions such as the thicknesses of the GFRP, the diameters of electrode systems and the pressures. The dielectric characteristics of the GFRP are analyzed by using a Finite Elements Method(FEM) according to various field utilization factors. It has been reported that the electrical insulation design of the GFRP would be conducted by considering the mean electric field intensity($E_{mean}$) distributed inside the GFRP. In this study, it is found that the dielectric performance of the GFRP could be explained by not only $E_{mean}$ but also the maximum electric field intensity ($E_{max}$). Finally, the empirical formulae of the GFRP to estimate an electrical breakdown voltage at sparkover under the lightning impulse condition are deduced. It is expected that the presented experimental results in this paper are helpful to design electrically reliable high voltage superconducting machines using the GFRP as an insulation material.

• 한국안전학회지
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• 제30권6호
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• pp.70-77
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• 2015

In this study, the governing design factors of GFRP-reinforced concrete bridge deck are analyzed for typical bridges in Korea. The adopted bridge deck is a cast-in-situ concrete bridge deck for the prestressed concrete girder bridge with dimensions of 240 mm thickness and 2.75 m span length from center-to-center of supporting girders. The selected design variables are the diameters of GFRP rebar, spacings of GFRP rebars and concrete cover thicknesses, Considering the absence of the specification relating GFRP rebar in Korea, AASHTO specification is used to design the GFRP-reinforced concrete bridge deck. The GFRP-reinforced concrete bridge deck is proved to be governed by the criteria about serviceability, especially maximum crack width, while steel reinforced concrete bridge deck is governed by the criteria on ultimate limit state. In addition, GFRP rebars with diameter of 16 mm ~ 19 mm should be used for the main transverse direction of decks to assure appropriate rebar spacings.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.108-115
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• 2014

GFRP 보강근의 역학적 성능은 고온과 콘크리트의 알칼리 환경에서 크게 감소된다. 본 연구에서는 GFRP 보강근이 열손상 뒤, 알칼리 환경에 추가로 노출되었을 때의 계면전단강도변화를 고찰하는데 집중하였다. 이를 위하여 GFRP 보강근 시편은 270도의 열에 1시간동안 노출된 후 알칼리 용액에 장기간 노출되었으며, 전단시험에 의하여 파괴되었다. 비교를 위하여 열손상이 없는 시편도 같은 기간 동안 알칼리 용액에 노출된 후 전단에 의하여 파괴되었다. 결과에서, 열손상을 받은 GFRP보강근의 계면전단강도의 감소가 열손상이 없는 보강근 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 본 실험을 근거로 하여, 열손상을 미리 받은 GFRP 보강근이 알칼리에 노출되었을 때, 장기 잔존계면전단강도의 예측을 위한 2차식을 제시하였다.