• Computers and Concrete
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• 제14권5호
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• pp.599-612
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• 2014

This paper presents the effects of the construction stages using time dependent material properties on the structural behaviour of concrete arch dams. For this purpose, a double curvature Type-5 arch dam suggested in "Arch Dams" symposium in England in 1968 is selected as a numerical example. Finite element models of Type-5 arch dam are modelled using SAP2000 program. Geometric nonlinearity is taken into consideration in the construction stage analysis using P-Delta plus large displacement criterion. In addition, the time dependent material strength variations and geometric variations are included in the analysis. Elasticity modulus, creep and shrinkage are computed for different stages of the construction process. In the construction stage analyses, a total of 64 construction stages are included. Each stage has generally $6000m^3$ concrete volume. Total duration is taken into account as 1280 days. Maximum total step and maximum iteration for each step are selected as 200 and 50, respectively. The structural behaviour of the arch dam at different construction stages has been examined. Two different finite element analyses cases are performed. In the first case, construction stages using time dependent material properties are considered. In the second case, only linear static analysis (not considered construction stages) is taken into account. Variation of the displacements and stresses are obtained from the both analyses. It is highlighted that construction stage analysis using time dependent material strength variations and geometric variations has an important effect on the structural behaviour of arch dams. The maximum longitudinal, transverse and vertical displacements obtained from construction stages and static analyses are 1.35 mm and 0 mm; -8.44 and 6.68 mm; -4.00 and -9.90 mm, respectively. In addition, vertical displacements increase from the base to crest of the dam for both analyses. The maximum S11, S22 and S33 stresses are obtained as 1.60MPa and 2.84MPa; 1.39MPa and 2.43MPa; 0.60MPa and 0.50MPa, respectively. The differences between maximum longitudinal, transverse, and vertical stresses obtained from construction stage and static analyses are 78%, 75%, and %17, respectively. On the other hand, there is averagely 12% difference between minimum stresses for all three directions.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권3호
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• pp.206-211
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• 2013

The effect of a $WO_3$ or $Ga_2O_3$ addition on the densification, phase evolution, optical reflectance, and elastic and dielectric properties of $Y_2O_3$-doped AlN ceramics sintered at $1800^{\circ}C$ for 3 h is investigated. The investigated compositions of the additives are 4.5 wt% $Y_2O_3$ (YA), 3.5 wt% $Y_2O_3$-1.0 wt% $Ga_2O_3$ (YGA), and 3.5 wt% $Y_2O_3$-1.0 wt% $WO_3$ (YWA). $YAlO_3$ and $Y_4Al_2O_9$ form as the secondary phases in all of the investigated compositions, whereas $W_2B$ appears additionally in the YWA. In the YGA, Ga is detected in the AlN grains, indicating that the dissolution of $Ga_2O_3$ into the AlN lattice occurs. The addition of $WO_3$ blackens the specimen more significantly than that of $Ga_2O_3$ does. In all of the investigated specimens, the linear shrinkage and the apparent density are above 20 percent and in the range of 3.34-3.37 $g/cm^3$, respectively. The elastic modulus, Poisson's ratio, the dielectric constant, and the dielectric loss are in the ranges of 335-368 GPa, 0.146-0.237, 8.60-8.63, $2.65-3.95{\times}10^{-3}$, respectively. The sinterability and the properties of $Y_2O_3$-doped AlN ceramics are not much altered by the addition of $WO_3$ or $Ga_2O_3$.

• 한국세라믹학회지
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• 제20권2호
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• pp.135-146
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• 1983

This study is to investigate the properties of domestic fly ash for utilization as data in regard to fly ash which is by-product of domestic coal powder plants and the possibility of utilization as insulation material of domestic fly ash. Composition refractoriness size distribution density contents of hollow particles and crystalline phase were examined as the properties of domestic fly ash. As to the fired test pieces of fly ash by itself that varied contents of hollow particles with four kinds and of the fly ash-clay-saw dust system linear shrinkage bulk density app. porosity compressive strength thermal conductivity and structures were investigated for the possibility of utilization as an insulation material. The results are as follows : 1. The properties of the fly ash I) The constituent particle of the fly ash is spherical and it contains not a few hollow particles (floats by water 0.30-0.50 floats by $ZnCl_2$ aq.(SpG=1.71) 6.97-16.72%). ii) The chemical compositions of fly ash are $SiO_243.9-54.1%$ , $Al_2O_321.0-30.7%$ Ig loss is 7.4-24.1% and the principal of Ig loss is unburned carbon. iii) Fly ash was not suitable to use for mortar and concrete mixture because Ig. loss value is higher than 5% 2. Utilization as insulation material I) The test pieces of original fly ash floats by water floats by ZnCl2 aq(SpG=1.71) p, p t by ZnCl2 aq.(SpG=1.71) that were fired at 110$0^{\circ}C$ represented 0.11-0.18 kcal/mh$^{\circ}$ C as thermal conductivity value. ii) The test pieces which (76.5-85.5) wt% fly ash-(8.5, 9.5) wt% clay-(5.0-15.0) wt% saw dust system(68.0-72.0) wt% fly ash -(17.0-18.0)wt% clay-(10.0-15.0) wt% saw dust system and 59.5 wt% fly ash-25.5 wt% clay-15.0wt% saw dust system were fired at 110$0^{\circ}C$ the thermal conductivity was less than 0.1Kcal/mh$^{\circ}$ C. iii) In view of thermal conductivity and economic aspect insulation materials which added saw dust as blowing agent and clay as inorganic binder are better than that of fly ash as it is or separated hollow fly ash particles. iv) When the saw dust contents increased in the (59.5-90.0) wt% saw dust system and when amount of clay de-creased and firing temperature decreased under the condition of equal addition of saw dust app. porosity increased but bulk density compressive strength and thermal conductivity decreased.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권5호
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• pp.342-347
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• 2021

Phase evolution, sintering behavior, microstructure, and microwave dielectric properties of (1-x) mol Ba₃V₄O₁₃ - (x) mol BaV₂O₆ system were investigated. The sintered specimens of all compositions consisted of Ba₃V₄O₁₃ and BaV₂O₆, and no secondary phase was observed. As x increased, the linear shrinkage decreased to the composition of x=0.5, and then increased again, implying that Ba₃V₄O₁₃ and BaV₂O₆ phases interfered mutually with each other during sintering. All compositions showed a dense microstructure with a large grain growth. Cracks were observed in some compositions because of the relatively high sintering temperature of 620~640℃. As x increased, the dielectric constant increased, while the quality factor was maintained from about 50,000 GHz to about 70,000 GHz up to the composition of x=0.9, and then decreased to 20,987~27,180 GHz at the composition of x=1.0. As x increased, the temperature coefficient of the resonance frequency showed a (+) value from a (-) value. The dielectric constant, the quality factor, and the temperature coefficient of resonant frequency of x=0.7 composition sintered at 640℃ for 4 hours were 10.61, 71,126 GHz, and -4.9 ppm/℃, respectively. This composition showed a good chemical compatibility with Al powder, indicating that the Ba₃V₄O₁₃-BaV₂O₆ ceramics are a candidate material for ULTCC (Ultra-Low Temperature Co-fired Ceramics) applications.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.314-320
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• 2022

건축자재에서 사용되는 보강 섬유의 기능은 휨하중에 대한 저항력 유지, 건조 수축에 의한 균열 방지 기능 등을 목적으로 하고 있다. 고밀도 섬유 시멘트 복합체는 주로 선형의 판재에 사용되는 것으로 휨 저항력을 높이기 위하여 사용한다. 따라서, 인장성, 시멘트 수화물과의 결합력, 내알칼리성 등이 요구된다. 최근 불연성능 기준이 강화되어 고온 가열 시 불꽃 발생을 최소화해야 하는 기능이 추가되었다. 따라서 유기 섬유의 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 보강 섬유로 사용하는 폴리프로필렌 섬유를 내열성이 우수한 마 섬유로 대체하여 사용하는 연구를 수행하였다. 마 섬유는 내열성이 우수하고 시멘트와의 친화력이 좋으며 알칼리 저항력 또한 우수하다. 기존의 배합에서 사용하는 폴리프로필렌 섬유의 부피 총량을 기준으로 마 섬유를 대체하여 사용하여 불연성능을 비교 평가하였으며, 휨강도 등 기본 물리적 특성 시험을 진행하였다. 길이 7 mm의 마 섬유를 질량비 2 %, 3 %를 사용하여 불연 및 물리적 특성 시험을 수행한 결과 불꽃의 잔존 시간은 전혀 없는 것으로 나타났으며, 휨강도는 기존 폴리프로필렌 섬유의 95 % 수준까지 확보가 가능한 것으로 확인되었다.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.246-252
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• 2023

멤브레인 형 LNG 화물창시스템(Cargo containment system, CCS) 내 유리섬유 강화 복합재료 기반 2차 방벽 설치 시 본딩 자동화 머신(automatic bonding machine, ABM) 활용한 prolonged 구조임과 동시에 양단 접착 고정 사이 비 접착(non-bonding, N-B) 영역의 복합재에서 극저온 열 수축 기인한 상당한 열 응력이 발생하기 때문에 이를 고려한 구조 안전성평가 관점에서 수행된 연구가 있으나 실제로 무한히 긴 길이 고려한 기계적 물성 평가를 수행한 연구는 찾아볼 수가 없었다. 해당 복합재는 파단강도 분산이 큰 세라믹 재료 취성 파괴임을 고려하여 2-파라미터 Weibull 통계분석을 통해 실제 길이 대상 신뢰도 있는 기계적 물성치 값을 표준화 하였으며 LNG 운반 환경을 고려한 극저온 환경까지의 특정 온도별 단축 인장실험을 수행하였다. 실험결과, -70℃에서 기계적 강도가 -20℃에 비해 약 1.5배 급증하고 초기 권축 섬유 신장의 비선형 거동이 억제되었다. 또한, 극저온 환경까지 온도가 낮아질수록 기계적 강도는 계속해서 증가하였으나 반대로 연신은 줄어드는 저온 취성의 현상이 확인되었다. 본 연구에서 제시하는 기계적 물성치 데이터는 멤브레인 형 LNG 화물창 구조 안전성 평가 시 신뢰도 높은 해석 지원 물성치 확보 측면에서 유용하게 적용되어지리라 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제26권4호
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• pp.280-288
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• 2008

목 적: 토모테라피 영상유도장치인 MVCT (mega-voltage computed tomography) 영상을 이용하여 자유 호흡시 분할 치료 간 간조직의 위치변화 양상을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2006년 4월부터 2007년 8월까지 간종양에 토모테라피를 받은 환자 26 명을 대상으로 치료 시작 후 10회까지 매회 치료시의 MVCT 영상을 분석하였다. 1차적으로 골격 구조에 따라 셋업오차보정을 한 상태에서 2차원 직교좌표계 상에서 간조직 경계부위의 위치 변화를 치료계획 KVCT (Kilo-Voltage Computed Tomography)와 MVCT의 영상융합을 통해 비교하여 오차 정도를 파악하였다. 간종양의 위치 별 변화 양상을 보기 위하여 종양 위치를 Couinaud's proposal을 기준으로 1군(Segment 1), 2군(Segment 2, 3, 4), 3군(Segment 5, 6), 4군(Segment 7, 8)으로 나누어 각 군별 위치 변화 양상을 비교하였다. 결 과: MVCT를 통해 알아본 평균 셋업오차는 각각 $0.45{\pm}2.04\;mm$ (좌-우), $0.97{\pm}4.06\;mm$ (상-하), $8.38{\pm}4.67\;mm$ (전-후) 이었다. 2군에서 전방 바깥쪽으로 $2.80{\pm}1.73\;mm$, 좌방 안쪽으로 $2.23{\pm}1.37\;mm$ 이동하였고 4군에서는 전, 후, 좌, 우 각 방향으로 $-0.15{\pm}3.93\;mm$, $-3.15{\pm}6.58\;mm$, $-0.60{\pm}3.58\;mm$, $-4.50{\pm}5.35\;mm$ 이동하였다. 1, 2, 3군에서 후방으로의 위치 변화는 평균 1 mm 이내였다(각각 $0.07{\pm}0.9 \;mm$, $-0.07{\pm}1.38\;mm$, $0.50{\pm}0.47\;mm$). MVCT 값들의 적용 시 보이는 2군에서의 종양체적 감소는 위 독성을 증가시킬 것으로 생각되었다. 결 론: 분할치료 간 간조직의 위치 변화 양상은 각 군마다 편차가 있는 가운데 어느 정도 규칙적이었다. 호흡에 의한 간조직의 기하학적 변형은 segment 2, 3, 4에서 좌방 표적 체적의 감소를 가져오는 반면 segment 5, 6에서는 호흡에도 불구하고 안정적인 양상을 나타내었다. 따라서 자유 호흡 상태에서 간 좌엽에 대한 방사선치료 시 위에 대한 독성을 줄이기 위해 보다 세심한 접근이 필요하다.