• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.100-109
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• 2020

Pipelines subjected to ground movement would be easily exposed to large-scale deformation. Since such deformations may cause the pipeline failure, it is important to ensure the safety of pipelines in various operation conditions. However, crack in weld metal have been considered as one of the main causes that can deteriorate the structural integrity of the pipeline. For this reason, the structural integrity of the pipe containing the crack in the weld should be obtained. In order to assess cracked pipe, J-integral and crack-tip opening displacement(CTOD) have been applied widely as the elastic-plastic fracture mechanics parameters representing crack driving force. In this study, engineering solutions to calculate the J-integral and CTOD of pipes with a circumferential outer surface crack in the weld are proposed. For this purpose, 3-dimensional elastic-plastic finite element(FE) analyses have been performed considering the effect of overmatch and width of weld. The shape of the weld was simplified to I-groove, and axial displacement was employed as for loading condition. Based on FE results, the effects of crack size, material properties and width of weldment on J-integral and CTOD were investigated. Additionally, the J-integral and CTOD for I-groove were compared with those for V-groove to examine the effects of the weld shape, and a proportionality coefficient of J-integral and CTOD was calculated from the results of this paper.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.119-138
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• 2014

활화산을 감시하는 방법은 육안으로 직접 관찰하는 방법, 과거의 분화 기록 문건을 참조하는 방법, 직접적으로 관측 장비를 동원하여 화산체를 감시하는 방법 등이 있다. 이 중 관측 장비를 이용하여 화산체를 감시하는 방법 중 가장 기본적인 것은 지진활동도의 감시이며, 이외에도 지진계에 기록된 지진활동 중 인위적인 노이즈를 걸러내는 데 효과적인 공진 관측, 그리고 정밀수준기, 전자거리측정기, 경사계, GPS, InSAR 관측법을 통한 지표변형의 감시, 화산가스 감시, 수문학적/기상학적 감시, 기타 지구물리학적 감시 등의 방법이 있다. 이러한 감시 기법을 통해 화산의 활동을 효과적으로 감시하고 이를 통해 지하 마그마방에서의 마그마 거동을 파악함으로써 미래의 화산 분화를 보다 정확하게 예측하고 조기 경보하여 그에 따른 재해의 피해를 경감하고 최소화 할 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.35-45
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• 2008

구조물의 응답에 대한 잔류변위의 영향을 평가하기 위하여, 초기 잔류변형이 있는 상태에서 작용하는 설계지진에 대한 좌굴방지 가새골조(BRBF)와 특수 모멘트골조(SMRF)의 응답을 평가하였다. 초기 잔류변형은 구조물에 두 가지 방법으로 적용하였다. 첫 번째 방법은 첫 지진에 대하여 구조물이 정지 상태에 도달한 이후 같은 크기의 지진을 적용하는 것이다. 두 번째 방법은 소요 잔류층간 변형이 발생할 때까지 일방향으로 가력한 다음 지진하중을 적용하였다. 해석결과에 따르면 초기 잔류층간변위는 BRBF와 SMRF의 응답에 큰 영향을 주었다. SMRF 시스템보다 BRBF의 응답이 초기 잔류변형에 크게 의존하였다. 그러므로 지진발생 이후 보수비용을 최소화하기 위하여 잔류층간변위를 줄이는 것이 필요하다.

• 터널과지하공간
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• 제9권3호
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• pp.204-213
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• 1999

터널 굴착 방법 중 NATM에서는 숏크리트, 록볼트, 강지보재 등이 주요 지보재로 사용되고 있다. 강지보재 중에서 격자지보(Lattice Girder)라 불리는새로운 지보재가유럽에서 개발되어 기존의 H형강 지보재를 대체하여 사용되고 있다. 격자지보는 강봉을 삼각형태로 용접하여 만든 것으로 가벼워 시공이 빠르고, 또한 숏크리트와의 결합특성이 좋아 앞으로 NATM 터널에 널리 사용될 전망이다. 본 연구에서는 국내 터널에 있어서 격자지보의 현장 적용성을 평가하기 위하여 대단면 고속철도 터널에서 현장시험시공을 실시하였으며, 기존의 H형강 지보재와 비교분석 하였다. 현장시험 결과 격자지보는 터널굴착 후의 지반하중을 충분히 지지할 수 있으며 지반변위를 효과적으로 억제할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.766-777
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• 2008

Currently in increasing number of urban tunnels with small overburden are excavated according to the principle of the New Austrian Tunneling Method (NATM). Successful design, construction and maintenance of NATM tunnel demands prediction, control and monitoring of ground displacement and support stress high accuracy. A magnetic anisotropy sensor is used for nondestructive measurement of stress on surfaces of a ferromagnetic material, such as steel. The sensor is built on the principle of the magneto-strictive effect in which changes in magnetic permeability due to deformation of a ferromagnetic material is measured in a nondestructive manner, which then can be translated into the absolute values of stresses existing on the surface of the material. This technique was applied to measure stresses of H-beams, used as tunnel support structures, to confirm expected measurement accuracy with reading error of about 10 to 20 MPa, which was confirmed by monitoring strains released during cutting tests The results show that this method could be one of the promising technologies for non-destructive stress measurement for safe construction and maintenance of underground rock structures encountered in civil and mining engineering.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1392-1397
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• 2010

Currently in increasing number of urban tunnels with small overburden are excavated according to the principle of the New Austrian Tunneling Method(NATM). Successful design, construction and maintenance of NATM tunnel demands prediction, control and monitoring of ground displacement and support stress high accuracy. A magnetic anisotropy sensor is used for non-destructive measurement of stress on surfaces of a ferromagnetic material, such as steel. The sensor is built on the principle of the magneto-strictive effect in which changes in magnetic permeability due to deformation of a ferromagnetic material is measured in a non-destructive manner, which then can be translated into the absolute values of stresses existing on the surface of the material. This technique was applied to measure stresses of H-beams, used as tunnel support structures, to confirm expected measurement accuracy with reading error of about 10 to 20MPa, which was confirmed by monitoring strains released during cutting tests The results show that this method could be one of the promising technologies for non-destructive stress measurement for safe construction and maintenance of underground rock structures encountered in civil and mining engineering.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권4호
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• pp.11-21
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• 2000

본 논문에서는 이동로봇이 작업환경 내에서 이동하는 물체를 실시간에 인지, 추적하기 위한 비젼센서 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 하나의 직선광선을 카메라 영상의 중앙에 수평하게 투영되도록 하여 이동로봇의 경로에 투사하고 이 광선이 물체와 교차하여 생성하는 선분영상만을 취득, 해석함으로써 비젼센서를 이용하는 기존의 방법들이 영상전체를 이해하기 위해 필요로 하던 계산상의 복잡도를 줄이고 있다. 이동물체의 존재여부, 속도 및 위치는 2개의 연속된 영상에서 얻어진 선분영상의 위치 및 길이의 변형도를 일정한 기준치와 비교하여 결정하는 간단한 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 보안 및 다수이동로봇의 제어분야에서 다양하게 응용될 수 있으며 실험을 통해 그 성능을 평가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권3호
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• pp.241-256
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• 2000

The major sources of energy dissipation in steel frames with partially restrained (PR) connections are evaluated. Available experimental results are used to verify the mathematical model used in this study. The verified model is then used to quantify the energy dissipation in PR connections due to hysteretic behavior, due to viscous damping and at plastic hinges if they are formed. Observations are made for two load conditions: a sinusoidal load applied at the top of the frame, and a sinusoidal ground acceleration applied at the base of the frame representing a seismic loading condition. This analytical study confirms the general behavior, observed during experimental investigations, that PR connections reduce the overall stiffness of frames, but add a major source of energy dissipation. As the connections become stiffer, the contribution of PR connections in dissipating energy becomes less significant. A connection with a T ratio (representing its stiffness) of at least 0.9 should not be considered as fully restrained as is commonly assumed, since the energy dissipation characteristics are different. The flexibility of PR connections alters the fundamental frequency of the frame. Depending on the situation, it may bring the frame closer to or further from the resonance condition. If the frame approaches the resonance condition, the effect of damping is expected to be very important. However, if the frame moves away from the resonance condition, the energy dissipation at the PR connections is expected to be significant with an increase in the deformation of the frame, particularly for low damping values. For low damping values, the dissipation of energy at plastic hinges is comparable to that due to viscous damping, and increases as the frame approaches failure. For the range of parameters considered in this study, the energy dissipations at the PR connections and at the plastic hinges are of the same order of magnitude. The study quantitatively confirms the general observations made in experimental investigations for steel frames with PR connections; however, proper consideration of the stiffness of PR connections and other dynamic properties is essential in predicting the dynamic behavior.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권5호
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• pp.1155-1171
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• 2016

Post-tensioned (PT) steel moment resisting frames (MRFs) with semi-rigid connections (SRC) can be used to control the hysteretic energy demands and to reduce the maximum inter-story drift (${\gamma}$). In this study the seismic behavior of steel MRFs with PT connections is estimated by incremental nonlinear dynamic analysis in terms of dissipated hysteretic energy ($E_H$) demands. For this aim, five PT steel MRFs are subjected to 30 long duration earthquake ground motions recorded on soft soil sites. To assess the energy dissipated in the frames with PT connections, a new expression is proposed for the hysteretic behavior of semi-rigid connections validated by experimental tests. The performance was estimated not only for the global $E_H$ demands in the steel frames; but also for, the distribution and demands of hysteretic energy in beams, columns and connections considering several levels of deformation. The results show that $E_H$ varies with ${\gamma}$, and that most of $E_H$ is dissipated by the connections. It is observed in all the cases a log-normal distribution of $E_H$ through the building height. The largest demand of $E_H$ occurs between 0.25 and 0.5 of the height. Finally, an equation is proposed to calculate the distribution of $E_H$ in terms of the normalized height of the stories (h/H) and the inter-story drift.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.207-219
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• 2008

도심지내 굴착공사는 기존 지하구조물의 근접시공의 시계가 증가하는 추세이다. 근접시공에 따른 터널의 안정성은 가이드라인이 제시되어 있으나, 굴착공사에서 유발되는 발파신동이 터널구조물에 미치는 영향에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구는 국내외의 터널 안전영역 기준과 발파진동의 허용기준을 검토하고 진동가이드라인을 추정하기 위하여 수치해석적인 방법을 사용하여 수행하였다. 해석에 사용된 발파하중은 이론식인 International Society of Explosive Engineers(2000) 제안식을 이용하여 폭굉압력(detonation pressure)을 산정하였고 해석 모델은 서울지하철을 대상으로 하였다. 실제발파현장에 인접한 지하철 구간의 진동계측치를 수치해석결과와 비교하여 수치해석의 적정성을 검토하였다. 동적수치해석 결과 라이닝의 절점에 작용하는 진동속도의 영향원으로부터 허용값을 만족하는 영역을 제시하였다.