• 화약ㆍ발파
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• 제27권1호
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• pp.21-31
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• 2009

터널의 굴착이나 응력 재분포에 의해 터널 주변에는 암반 손상대(EDZ) 구간이 발생하게 되며, 이는 암반의 역학적 수리적 물성변화를 초래하여 추가적인 균열발생 및 지하수의 주요 공급로 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 방사성폐기물 처분연구시설(KURT)을 대상으로 현장실험을 통해 암반변형계수를 측정하였고, 이를 바탕으로 손상대 영역을 세분화하여 FLAC2D를 이용한 전산해석을 실시하였다. 실험결과 KURT 주변에는 측정지점에 따라 0.6~1.8m의 손상영역이 발생하였으며, 손상대 구간의 변형계수 값은 주변 암반 변형계수의 약 40%에 해당하였다. 암반손상대로 인해 KURT 내 터널변위는 약 65%의 추가변위가 발생하였고, 최대 주응력은 58% 감소되었음을 확인하였다. 또한 손상대 영역의 고려로 인해 터널의 좌 우측 하단부에 발생되었던 소성 영역이 터널의 천정 및 바닥부근으로 확대되는 경향을 보였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제46권3호
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• pp.155-162
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• 2016

Objective: The aim of this study was to investigate whether labial tooth inclination and alveolar bone loss affect the moment per unit of force ($M_t/F$) in controlled tipping and consequent stresses on the periodontal ligament (PDL). Methods: Three-dimensional models (n = 20) of maxillary central incisors were created with different labial inclinations ($5^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, and $20^{\circ}$) and different amounts of alveolar bone loss (0, 2, 4, and 6 mm). The $M_t/F$ necessary for controlled tipping ($M_t/F_{cont}$) and the principal stresses on the PDL were calculated for each model separately in a finite element analysis. Results: As labial inclination increased, $M_t/F_{cont}$ and the length of the moment arm decreased. In contrast, increased alveolar bone loss caused increases in $M_t/F_{cont}$ and the length of the moment arm. When $M_t/F$ was near $M_t/F_{cont}$, increases in Mt/F caused compressive stresses to move from a predominantly labial apical region to a palatal apical position, and tensile stresses in the labial area moved from a cervical position to a mid-root position. Although controlled tipping was applied to the incisors, increases in alveolar bone loss and labial tooth inclination caused increases in maximum compressive and tensile stresses at the root apices. Conclusions: Increases in alveolar bone loss and labial tooth inclination caused increases in stresses that might cause root resorption at the root apex, despite the application of controlled tipping to the incisors.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권1호
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• pp.23-34
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• 2020

This paper covers the development of prediction techniques for ice load on ice-breakers operating in continuous ice-breaking under level ice conditions using particle-based continuum mechanics. Ice is assumed to be a linear elastic material until the fracture occurs. The maximum normal stress theory is used for the criterion of fracture. The location of the crack can be expressed using a local scalar function consisting of the gradient of the first principal stress and the corresponding eigen-vector. This expression is used to determine the relative position of particle pair to the new crack. The Hertz contact model is introduced to consider the collisions between ice fragments and the collisions between hull and ice fragments. In order to verify the developed technique, the simulation results for the three-point bending problems of ice-specimen and the continuous ice-breaking problem around a wedge-type model ship with bow angle of 20° are compared with the experimental results carrying out at Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KRISO).

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.49-60
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• 2019

Crack instability propagation during coal and rock mass failure is the main reason for electromagnetic radiation (EMR) generation. However, original cracks on coal and rock mass are hard to study, making it complex to reveal EMR laws and mechanisms. In this paper, we prefabricated cracks of different inclinations in coal and rock samples as the analogues of the native cracks, carried out uniaxial compression experiments using these coal and rock samples, explored, the effects of the prefabricated cracks on EMR laws, and verified these laws by measuring the surface potential signals. The results show that prefabricated cracks are the main factor leading to the failure of coal and rock samples. When the inclination between the prefabricated crack and axial stress is smaller, the wing cracks occur first from the two tips of the prefabricated crack and expand to shear cracks or coplanar secondary cracks whose advance directions are coplanar or nearly coplanar with the prefabricated crack's direction. The sample failure is mainly due to the composited tensile and shear destructions of the wing cracks. When the inclination becomes bigger, the wing cracks appear at the early stage, extend to the direction of the maximum principal stress, and eventually run through both ends of the sample, resulting in the sample's tensile failure. The effect of prefabricated cracks of different inclinations on electromagnetic (EM) signals is different. For samples with prefabricated cracks of smaller inclination, EMR is mainly generated due to the variable motion of free charges generated due to crushing, friction, and slippage between the crack walls. For samples with larger inclination, EMR is generated due to friction and slippage in between the crack walls as well as the charge separation caused by tensile extension at the cracks' tips before sample failure. These conclusions are further verified by the surface potential distribution during the loading process.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권6호
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• pp.1229-1242
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• 2005

When natural rubber is used for a long period of time, it becomes aged; it usually becomes hardened and loses its damping capability. This aging process affects not only the material property but also the (fatigue) life of natural rubber. In this paper the aging effects on the material property and the fatigue life were experimentally investigated. In addition, several fatigue life prediction equations for natural rubber were proposed. In order to investigate the aging effects on the material property, the load-stretch ratio curves were plotted from the results of the tensile test, the compression test and the simple shear test for virgin and heat-aged rubber specimens. Rubber specimens were heat-aged in an oven at a temperature ranging from $50^{\circ}C$ to $90^{\circ}C$ for a period ranging from 2 days to 16 days. In order to investigate the aging effects on the fatigue life, fatigue tests were conducted for differently heat-aged hourglass-shaped and simple shear specimens. Moreover, finite element simulations were conducted for the specimens to calculate physical quantities occurring in the specimens such as the maximum value of the effective stress, the strain energy density, the first invariant of the Cauchy-Green deformation tensor and the maximum principal nominal strain. Then, four fatigue life prediction equations based on one of the physical quantities could be obtained by fitting the equations to the test data. Finally, the fatigue life of a rubber bush used in an automobile was predicted by using the prediction equations, and it was compared with the test data of the bush to evaluate the reliability of those equations.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.803-809
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• 2005

본 연구는 1축 및 2축 압축응력을 받는 고강도 콘크리트 및 섬유보강 고강도 콘크리트의 역학적 거동 및 재료 특성을 규명함에 목적이 있다. 이를 위하여, 본 연구에서는 82.7MPa(12,000psi) 뽀일 압축강도를 발현하는 고강도 콘크리트 및 섬유보강 고강도 콘크리트 큐브 시편을 제작하여 2축 압축 응력비($\sigma_2/\sigma_1$=0.00, 0.50 , 0.75, 1.00) 및 섬유혼입률($V_f$=0.0, 0.5, 1.0, 1.5%)을 주된 실험 변수로 하는 실험을 수행하였다. 위 실험 연구를 통하여, 부응력 방향으로 도입된 구속응력은 주응력 방향으로의 강도 및 변형 거동에 좋은 개선 효과를 보이며, 고강도 콘크리트 및 강섬유 보강 고강도 콘크리트의 강성 및 극한강도가 현저히 증대되었음을 알 수 있었다. 또한 주응력 방향 및 부응력 방향 압축응력비($\sigma_2/\sigma_1$)가 0.5일 때 극한강도의 효과가 가장 크게 나타났으며, 최대 증진 효과는 1축의 그것과 비교할 때 약 $30\%$의 효과가 있는 것으로 나타났다. 1축 압축을 받는 고강도 보통 콘크리트 및 강섬유보강 콘크리트는 재하 방향과 평행한 쪼갬인장응력으로 인한 균열이 발생하는 것으로 나타났으나, 2축 압축을 받는 섬유보강 고강도 콘크리트는 전단 형태의 파괴가 일어났다. 본 실험 결과로부터 도출된 2축 압축 상태에서의 탄성계수 값은 ACI, CEB식에서 도출된 탄성계수보다 높게 나타났으며, 따라서 현재 사용되는 ACI 및 CEB 탄성계수 식은 2축 압축을 받는 고강도 콘크리트에도 적용이 가능한 것으로 사료된다.

• 농업과학연구
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• 제19권1호
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• pp.79-90
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• 1992

화강토가 축조재료(築造材料)인 안동(安東)댐에 대하여 FEM에 의한 침하(沈下) 및 응력(應力)을 고찰(考察)해본 결과 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 안동다목적(安東多目的)댐의 층별(層別) 수직침하는 FEM에 의한 값과 실측치(實測値)가 잘 일치하며, 최대침하(最大沈下)는 중앙부분(中央部分)인 표고(標高) 130m 부근에서 40cm가 발생(發生)했으며 해석치(解析値)는 42cm를 나타냈다. 2. 중심(中心)부근에서의 침하(沈下)크기도 해석결과(解析結果)와 계측치(計測値)가 대체로 일치하며, 심벽부가 가장 크고 다음으로는 투과부(透過部), 안정부(安定部), 석괴부 순으로 나타났다. 3. 수평방향(水平方向)의 변위(變位)는 상류측(上流側)보다 하류측(下流側)에서 더 크게 나타났으며, 이는 상류(上流) 가물막이와 저수위(貯水位)의 영향(影響)으로 인한 결과(結果)로서 하류측(下流側)은 최대(最大) 21cm, 상류측은 17cm 정도가 일어났다. 4. 안동(安東)댐의 응력(應力)은 강성도(剛性度) 차이에 의해서 역(逆)아아칭작용이 발생했으며 이는 여과부(濾過部)의 강성(剛性)이 심벽부(心壁部)의 강성(剛性)보다 적기 때문이라고 판단된다. 5. Zone별(別) 주응력(主應力)값의 비(比)인 Load Transfer Ratio는 1.06 수준(水準)으로 역 아아칭작용이 발생하고 있음을 나타내고 있다.

• 대한치과보존학회:학술대회논문집
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• 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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• pp.246-257
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• 2008

이 연구의 목적은 3차원 유한요소분석법을 사용하여 교합력의 위치와 방향이 상악 제2소구치의 치경부 복합레진 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 대해 평가해 보고자 하였다. 발치된 상악 제2소구치를 이용하여 micro-CT (SkyScan1072; SkyScan, Aartselaar, Belgium)로 스캔한 후 HyperMesh Ver 6.0 (Altair Engineering, Inc., Troy, USA)와 3D-DOCTOR (Able Software Co., Lexington, MA, USA)로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 쐐기형 와동을 형성하고 탄성계수가 서로 다른 혼합형 복합레진과 흐름성 복합레진으로 각각 수복하였다. 수복 후 설측교두의 협측사면 세 위치에 각각 수직, 20도, 40도의 각도로 하중을 가한 후 응력분포를 ANSYS Ver 9.0 (Swanson Analysis Systems. Inc., Houston, USA) 프로그램을 이용하여 인장 응력의 분포를 분석한 바 하중 위치와 관계없이 하중방향의 각도가 증가할수록, 또한 수복재료의 탄성 계수가 높을수록 인장응력도 증가하는 것으로 보아 교합력의 방향과 수복재료의 탄성계수가 치경부 수복물의 응력분포에 중요한 영향을 미치는 요소로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권3호
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• pp.246-257
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• 2008

이 연구의 목적은 3차원 유한요소분석법을 사용하여 교합력의 위치와 방향이 상악 제2소구치의 치경부 복합레진 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 대해 평가해 보고자 하였다. 발치된 상악 제2소구치를 이용하여 micro-CT (SkyScan1072; SkyScan, Aartselaar, Belgium)로 스캔한 후 HyperMesh Ver 6.0 (Altair Engineering, Inc., Troy, USA)와 3D-DOCTOR (Able Software Co., Lexington, MA, USA)로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 쐐기형 와동을 형성하고 탄성계수가 서로 다른 혼합형 복합레진과 흐름성 복합레진으로 각각 수복하였다. 수복 후 설측교두의 협측사면 세 위치에 각각 수직, 20도, 40도의 각도로 하중을 가한 후 응력분포를 ANSYS Ver. 9.0 (Swanson Analysis Systems. Inc., Houston, USA) 프로그램을 이용하여 인장 응력의 분포를 분석한 바 하중 위치와 관계없이 하중방향의 각도가 증가할수록, 또한 수복재료의 탄성계수가 높을수록 인장응력도 증가하는 것으로 보아 교합력의 방향과 수복재료의 탄성계수가 치경부 수복물의 응력분포에 중요한 영향을 미치는 요소로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제45권4호
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• pp.492-505
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• 2007

Statement of problem: An orthodontic miniscrew implant has been used as a skeletal anchorage for orthodontic treatment. However, any relation among the influence of the cortical bone, morphologic differences of orthodontic miniscrew implants and new bone formation hasn't been made clear yet. Purpose: The purpose of this study was to evaluate whether the orthodontic miniscrew implant could work as an intraoral skeletal anchorage immediately and stably for orthodontic treatment after insertion of it. Material and methods: Two types of orthodontic miniscrew implants were used in this experiment; tapered type and straight type. One hundred and sixty eight orthodontic miniscrew implants were inserted into the tibiae of 21 rabbits and sacrificed on 3, 7, 11, 14, 21 and 28days later after insertion of them to study removal torque values and histologic and histomorphometric analyses. Results: The results were as follows. 1. The removal torque values of the tapered type were higher than those of the straight type in all groups(p<0.05). 2. There wasn't any distinguishing differences between the tapered type and the straight type about the new bone formation percentage. 3. The removal torque values for both the tapered type and the straight type were gradually decreased at early stages of the test but started to increase at the 7 days group of the straight type and the 11 days group of the tapered type. 4. New bone formation percentage was increased gradually for both the tapered and the straight types as time passed(p<0.05). 5. It was found that the tapered type showed lower values in the cortical bone about both the maximum equilibratory stress distribution and the maximum principal stress distribution than the straight type in linear finite elements analysis. Conclusion: According to the research, the removal torque values were decreased at 7 days group of the tapered type and 11 days group of the straight type after the insertion of the orthodontic miniscrew implants in tibiae of rabbits. Considering the human bone activity, it is better to apply the orthodontic force $3{\sim}4$ weeks later than to apply it immediately after the insertion of orthodontic miniscrew implants. Considering that general orthodontic force is about $250{\sim}500$ grams, the tapered type can be worked as a stable skeletal anchor age in an orthodontic treatment even if the orthodontic force is applied on it immediately after the insertion of it.