• Wind and Structures
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• 제7권5호
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• pp.317-332
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• 2004

Wind tunnel experiments were conducted under highly turbulent and disturbed flow conditions over a solid/perforated plate with a long splitter plate in its plane of symmetry. The effect of varied level of perforation of the normal plate on fluctuating velocities and fluctuating pressures measured across and along the separation bubble was studied. The different perforation levels of the normal plate; that is 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% are studied. The Reynolds number based on step height was varied from $4{\times}10^3$ to $1.2{\times}10^4$. The shape and size of the bubble vary with different perforation level of the normal plate that is to say the bubble is reduced both in height and length up to 30% perforation level. For higher perforation of the normal plate, bubble is completely swept out. The peak turbulence value occurs around 0.7 to 0.8 times the reattachment length. The turbulence intensity values are highest for the case of solid normal plate (bleed air is absent) and are lowest for the case of 50% perforation of the normal plate (bleed air is maximum in the present study). From the analysis of data it is observed that $\sqrt{\overline{u^{{\prime}2}}}/(\sqrt{\overline{u^{{\prime}2}}})_{max}$, (the ratio of RMS velocity fluctuation to maximum RMS velocity fluctuation), is uniquely related with dimensionless distance y/Y', (the ratio of distance normal to splitter plate to the distance where RMS velocity fluctuation is half its maximum value) for all the perforated normal plates. It is interesting to note that for 50% perforation of the normal plate, the RMS pressure fluctuation in the flow field gets reduced to around 60% as compared to that for solid normal plate. Analysis of the results show that the ratio [$C^{\prime}_p$ max/$-C_{pb}(1-{\eta})$], where $C^{\prime}_p$ max is the maximum coefficient of fluctuating pressure, $C_{pb}$ is the coefficient of base pressure and ${\eta}$ is the perforation level (ratio of open to total area), for surface RMS pressure fluctuation levels seems to be constant and has value of about 0.22. Similar analysis show that the ratio $[C^{\prime}_p$ max/$-C_{pb}(1-{\eta})]$ for flow field RMS pressure fluctuation levels seems to be constant and has a value of about 0.32.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권1호
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• pp.37-44
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• 1999

인공 슬관절에 사용되는 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene : UHMWPE)의 마모는 삽입물의 수명을 결정하는 주요 요인으로 작용한다. UHMWPE의 마모로 입자가 발생하여 조직반응을 일으키고 이에 따른 일련의 반응으로 골용해가 일어나 인공관절의 실패의 원인으로 작용한다. 여러 보고들에 의하면 관절 운동시 발생하는 접촉응력은 UHMWPE의 마모에 영향을 미치는 주요한 인자 중 하나로 알려져 있다. 그러나 이러한 보고들은 관절 접촉면에서의 접촉 조건만을 고려했고 UHMWPE 삽입물을 지지하고 있는 금속 지지판과의 접촉면에서의 접촉 조건은 고려하지 않았다. 본 연구에서는 이러한 접촉 조건들을 고려하여 UHMWPE의 모양, 두께, 마찰, 굴곡 정도 그리고 구성 요소들에 대한 UHMWPE 표면과 내부에서의 응력해석을 통해 이들 변수가 UHMWPE의 마모현상에 미치는 영향을 알아보았다. UHMWPE의 모양에 따른 관절의 일치정도(conformity)에 대한 영향의 경우, 일치정도가 높은 모델이 응력을 줄여줄 수 있는 유형으로 나타났으며, 금속 지지판과의 접촉면에서 접촉조건을 준 경우가 완전히 결합된 것으로 가정한 경우보다 UHMWPE 내부에서의 최대 응력이 1-2mm 더 아래에서 나타났다. 또한 UHMWPE로만 된 유형이 금속 지지판이 있는 유형보다 낮은 응력분포를 보여줌으로써 높은 응력으로 인한 UHMWPE의 마모와 균열을 줄이기 위해서는 UHMWPE로만 된 유형의 삽입물의 사용이 좋을 것으로 사료되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권3호
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• pp.215-226
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• 2021

To study the evolution mechanism of cracks in rocks with multiple defects, rock-like samples with multiple defects, such as strip-shaped through-going cracks and cavity groups, are used, and the crack propagation law and changes in AE (acoustic emission) and strain of cavity groups under different inclination angles are studied. According to the test results, an increase in the cavity group inclination angle can facilitate the initial damage degree of the rock and weaken the crack initiation stress; the initial crack initiation direction is approximately 90°, and the extension angle is approximately 75~90° from the strip-shaped through-going cracks; thus, the relationship between crack development and cavity group initiation strengthens. The specific performance is as follows: when the initiation angle is 30°, the cracks between the cavities in the cavity group develop relatively independently along the parallel direction of the external load; when the angle is 75°, the cracks between the cavities in the cavity group can interpenetrate, and slip can occur along the inclination of the cavity group under the action of the shear mechanism rupture. With the increase in the inclination angle of the cavity group, the AE energy fluctuation frequency at the peak stress increases, and the stress drop is obvious. The larger the cavity group inclination angle is, the more obvious the energy accumulation and the more severe the rock damage; when the cavity group angle is 30° or 75°, the peak strain of the local area below the strip-shaped through-going fracture plane is approximately three times that when the cavity group angle is 45° and 60°, indicating that cracks are easily generated in the local area monitored by the strain gauge at this angle, and the further development of the cracks weakens the strength of the rock, thereby increasing the probability of major engineering quality damage. The research results will have important reference value for hazard prevention in underground engineering projects through rock with natural and artificial defects, including tunnels and air-raid shelters.

• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.427-438
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• 2023

본 연구에서는 다양한 암종이 분포하는 단양 지질공원 내에서 발생한 산사태를 대상으로 야외지질조사를 통해 유형을 분류하고, 샘플링 및 실내 시험을 통해 산사태 구성 물질의 역학적‧수리학적 특성을 분석하였다. 토석류 산사태 유형은 석회암 및 대리암, 셰일, 반상변정질 편마암 지역에서 발생하였으며, 석회암 및 대리암 지역에서는 카렌지형의 영향을 받아 암반과 암반 사이의 토사가 붕괴되는 형태로 다른 두 지역의 산사태와 구분된다. 토질시험 결과에서는 조립질 함량이 많은 편마암 풍화토가 다른 두 지역의 풍화토에 비해 내부마찰각이 높고 점착력이 작으며 투수계수가 큰 특징을 보인다. 암반 산사태 유형은 천매암, 사암, 역암 지역에서 발생하였으며, 천매암 지역에서는 평면파괴 형태가, 사암 지역에서는 부석형 낙석 형태가, 역암 지역에서는 전석형 낙석 형태가 발달하고 있다. 천매암의 전단강도는 동일한 암질의 타 암종에 비해 훨씬 낮게 나타나며, 역암의 슬레이크 내구성 지수는 타 암종과 유사하나 시험 전‧후 시료의 상태를 비교하면 기질부의 차별풍화 및 이로 인한 역의 탈락 형태가 뚜렷이 관찰된다. 본 연구의 결과는 지질특성별 산사태 유형에 따른 적절한 보강방안 및 방재대책을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제39권2호
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• pp.163-171
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• 2006

본 연구는 단열지질조사를 통한 대상지역의 지하수 단열 모델을 규명하여 지하수를 개발한 사례이다. 경기도 문산 동쪽에 위치하고 있는 산업시설물에서는 시설물 유지에 필요한 용수 수급용 지하수개발이 요구되었다. 지하수 개발 대상 지역은 $0.15Km^2$ 면적으로 제한되어 있었을 뿐만 아니라, 지하 매설물, 건물 등의 시설물을 피하여 선정, 개발해야 되는 매우 어려운 지리적 조건을 가지고 있었다. 지하수 개발 대상지역은 지하 매설물이 설치되어 있어 지구물리탐사가 불가한 곳으로 지질조사에만 의존하여 지하수개발을 수행하였다. 편마암의 엽리와 암상조사로 엽리 궤적도를 작성하며 조사대상지역에 발달하고 있는 남북방향 습곡축의 향사형 습곡이 인지되었다. 동서방향의 지질단면 분석에서는 아이스크림 스푼 모양의 F2 향사형 중첩습곡이 해석된다. 광역조사에서 인지된 $N20^{\circ}E,\;N30^{\circ}W$, NS 주향의 단층연장 상에 위치하는 평평한 조사대상지역에 수반성 인장단열들의 존재 가능성을 예측하였다. 우수향 운동감각을 갖고 있는 $N20^{\circ}E$ 단층 은 F2 향사형 습곡에 발달하고 있는 두 조의 요곡성 공액형인 P-전단단층으로 해석된다. NE 주향 지질단면상에서, $N20^{\circ}E$ 단층과 엽리 간의 교각으로 약 100m 심도에서 지하수저장이 가능한 삼각 프리즘형태의 공간형성이 가능함을 알 수 있어, 중첩습곡의 서쪽 날개 쪽이 지하수개발 가능지역으로 예측하였다 또한 $N40^{\circ}E$ 단층도 지하수공급원이 될 수 있다. 단열지질조사와 단면해석을 기초로 하여 $N20^{\circ}E$와 $N40^{\circ}E$ 단층을 따라서 지하수 개발가능 위치를 선정하였으며, $N20^{\circ}E$ 단층선 상에 위치한 한 지점을 선정한 결과 이곳에서 145 ton/day의 지하수를 개발하였다. 결론적으로 개발에 성공한 지하수는 중첩습곡에 수반된 요곡단층과 엽리 교차로 형성된 지하수 저장고의 불투수 공간으로부터 공급된 것으로 해석되었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제34권4호
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• pp.791-799
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• 1996

교정치료을 위해 발거된 소구치를 사용하며 레진에 고정한 후 직경 4mm이상의 법랑질 평면을 얻었다. 직경 4mm의 아크릴릭 봉을 길이 5mm로 해서 Ni-Cr 비귀금속 합금으로 주조한 후, 사용될 표면을 전기화학적 식각처리 하였다. 각 실험군당 시편 42개를 I군은 Panavia 21, II군은 Superbond, III군은 All-Bond로 세멘트 한 후 1일, 15일, 그리고 30일에 각 군당 14개의 시편을 임의로 취득하여 인스트론 만능시험기에 특별히 만든 Jig를 사용하여 거상하고 cross-head speed 1mm/min으로 전달결합강도를 측정하였다. 세멘팅한 후 1일에 측정한 전달결합강도는 Panavia-21의 I군에서 $32.7{\pm}9.9kg$중, Super-bond의 II군에서 $25.9{\pm}5.9kg$중, 그리고 All-Bond의 III군에서 $23.5{\pm}7.2kg$중의 순으로 나타났으며, I군이 II군과 III군에 대하여 통계학적인 유의성이 있었다(P<0.01). 세멘팅후 15일에 측정한 전단결합강도는 II군이 $34.6{\pm}10.4kg$중, I군에서 $23.1{\pm}8.7kg$중, 그리고 III군에서 $10.9{\pm}7.2kg$중으로 II군이 I과 III군에 대해, I군은 III군에 대해 통계학적 유의성이 있었다(P<0.01) 세민팅후 30일에 측정한 전달결합강도는 II군에서 $33.0{\pm}12.9kg$중, I군에서 $31.0{\pm}8.6kg$중, 그리고 III군에서 $13.6{\pm}6.6kg$중으로 II군과 I군이 III군에 대해 통계학적인 유의성이 있었다(p<0.01). 저장기간에 따른 전달결합강도 비교에서 III군에서 1일에서의 전단결합강도가 15일과 30일에서의 전단결합강도보다 통계학적으로 유의성 있게 높았다(P<0.01).

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.133-146
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• 2001

옥천대 중부 충주-수안보 일원에 분포하는 황강리층을 대상으로 대자율 비등방성을 측정하고 야외 지질구조 자료들을 수입하였다. 그 결과, 연구지역의 북동부와 남서부 지역은 변성과 변형사가 서로 달랐음이 드러났다. 황강리층에는 야외에서 구별되는 두 종류의 벽개, 즉 점판벽개($S_1$)와 파랑벽개($S_2$)가 발달하고 있으나 $S_1$면은 연구지역의 북동부에서 뚜렷이 관찰되는 반면, 남서부에서는 $S_2$면의 발달이 절대적으로 우세하다. 등온잔류자기 강도, 제적 총 대자율 그리고 비등방성의 정도는 모두 남서부에 비해 북동부 지역에서 훨씬 높은 값을 보이고 있으며 남서쪽으로 갈수록 이들 값들이 현저히 감소하여 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 매우 낮은 값을 보여준다. 또한, 대자율 비등방체의 형태도 북동부 지역에서 자기적 엽리구조가 우세하며 남서쪽으로 갈수록 선구조 영역으로 점진적으로 변화되어 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 구에 가까운 형태를 이룬다. 이러한 사실들은 모두 북동부에 비해 남서부에서 보다 강한 후기 변성과 변형이 있었음을 지시하는 것이다. 한편, 북동부 지역에서 얻어진 대자율 비등방 타원체의 주축들($k_1$, $k_2$, $k_3$)의 분포 양상을 근거하면, 연구지역 황강리층은 세 번의 변형사건($D_1$, $D_2$, $D_3$)을 겪은 것으로 해석된다. 북서-남동방향의 압축력에 의해서 북동-남서방향의 $S_1$면이 형성되고 이 엽리면을 따라 순수 전단작용이 발생하여 황강리층을 편평화시킨 동축 변형사건($D_1$)이 제일 먼저 있었으며, 이후 $S_2$면을 따라 북서향의 충상단층과 좌수향의 연성 혹은 준 연성의 단순 전단작용이 일어나 기존의 변형타원체의 주축들이 차별적으로 회전되는 비동축 변형사건($D_2$)이 있었고, 마지막으로는 북동방향의 수평축을 가진 요굴습곡을 형성시킨 변형사건($D_3$)이 있었다. 남서부 지역에서는 비등방 타원체의 모든 주축들이 분산되어 있으며 야외에서 $S_2$면이 우세하게 관찰되고 북동부에 비해 IRM강도, 체적 총대자율 그리고 대자율 비등방성 정도 등이 한결같이 매우 낮다. 이러한 점들은 북동부에 비해 강한 후기 변형 혹은 변성 과정에서 자성광물의 배열이 분산되었거나 강한 $D_2$변형으로 $D_1$변형타원체가 중첩되어 역변형된 결과이거나 혹은 이 두가지가 복합된 결과로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제38권3호
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• pp.305-317
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• 2005

본 연구는 도로 절취사면에 대한 사면안정 연구로서 삼량진과 밀양을 연결하는 1022호 지방도 중 천태산 부근에 위치한 약 4km의 연속적인 절취사면에서 수행되었다. 연구지역은 유문암질 회류응회암, 강하응회암, 유문암 및 안산암 등의 백악기 화산암류로 구성되어 있으며, 거의 전 구간에 걸쳐 $70^{\circ}$이상의 사면각으로 형성된 절취암반은 높은 빈도의 불연속면을 포함하고 있다. 암반사면의 불안정 요인으로 작용하는 불연속면의 기하학적 분포특성을 파악하기 위하여 8개 지점에서 선형조사선 조사를 실시하였으며, 조사 자료에 대하여 운동학적 해석 및 블록이론해석을 적용하여 대상 도로절취사면의 안정성을 검토하였다. 각각의 선형조사선에서 조사된 개별 불연속면에 대한 중력 재하의 평면 파괴, 쐐기 파괴, 및 전도 파괴 등에 대한 최대안전사면각을 산정한 결과, 평면파괴에 대한 최대안전사면각은 대부분의 개별 불연속면에서 $65^{\circ}$이상으로 나타났으며, 쐐기파괴에 대한 최대안전사면각은 $45^{\circ}$이상으로 산정되었다. 또한, 전도파괴에 대해서는 대부분의 개별 불연속면에서 $80^{\circ}$이상으로 산정되었다. 블록이론을 적용한 결과 SL4, SL5, SL6 및 SL8 지점에 존재하는 잠재적 키블록(Type II)을 확인하였다. 블록이론에 의해 구분된 잠재적 키블록에 대하여 한계평형해석을 수행한 결과 중력재하에서는 1보다 큰 안전율이 확보되었으나 집중호우 시 나타날 수 있는 간극수압과 같은 외적 사면 불안정 요인에 따라 안전율이 크게 저하될 수 있음을 도출하였다. 또한, 한계평형해석 시 적용되는 Mohr-Coulomb 및 Barton 등의 전단강도 기준식에 따른 안전율의 변화를 제시하였다.

• 암석학회지
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• 제28권3호
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• pp.157-169
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• 2019

경상남도 하동군 화개면 지리산 불일폭포에 분포하는 선캄브리아시대 고원생대의 화강암질편마암 노두에서 관찰되는 중생대 백악기 이후에 형성된 것으로 추정되는 슈도타킬라이트를 대상으로 야외 산상과 구조지질학적 특성, 암석기재, 전자현미경 관찰, 지화학적 분석 등을 수행하였다. 연구지역 노두에서 동일한 전단영역에 발달한 취성변형작용의 산물인 단층암은 슈도타킬라이트와 엽리상 파쇄암으로 분류된다. 이들 중에서 단층작용에 수반된 암회색 슈도타킬라이트들의 산출형태는 수 mm~수 cm 단위의 두께로 단층면을 따라 발달한 '단층세맥형'과 단층세맥형의 슈도타킬라이트로부터 그 용융물이 주변암에 주입되어 형성된 '주입세맥형'으로 구분된다. 이들 슈도타킬라이트의 암석 슬랩과 박편에서는 유리질 내지 탈유리화된 기질부에 석영, 알칼리장석, 사장석, 흑운모 등 잔류광물들의 쇄설성 조직, 만입경계가 발달한 반정, 반응연, 산화물의 물방울 모양구조, 행인상구조, 빠른 냉각으로 형성된 유리, 유동구조 등이 관찰된다. 또한, 슈도타킬라이트의 주성분 및 광물의 조성은 일반적인 염기성 암맥과 달리 모암인 화강암질편마암의 조성과 거의 동일하게 나타난다. 이상의 관찰과 분석은 아주 천처에서 고속 미끌림의 지진성 단층운동으로 발생한 마찰열로부터 모암의 마모와 선별적인 용융의 결과로 생성된 슈도타킬라이트임을 지시한다. 본 연구에서 완전히 규명하지 못한 슈도타킬라이트의 명확한 생성연대, 생성 온도와 깊이, 운동학적 특성과 관련한 단층의 변위와 길이, 단층 미끌림 속도 등에 관해서는 후속연구로부터 밝힐 예정이다.