• 콘크리트학회지
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• 제3권4호
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• pp.133-142
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• 1991

원형(prototype) 철근콘크리트 구조물의 거동을 축소모형실험을 이용하여 연구하기 위해서는 모든 구성재료의 물리적 성질들이 특정상사(similitude)관계 또는 1:1로 복제된 모형재료를 사용하여야 한다. 원형과 모형의 물리적 특성에 관한 상사성에 대해 사전 연구가 되어져야만 축소모형실험결과 해석에 적용할 수 있다. 본 연구는 철근콘크리트 구조물을 축소모형화하는데 따른 구성재료의 물리적 성질과 기본 거동에 관한 문제점들을 파악하고, 개선된 방법을 찾기 위한 것이다. 모형콘크리트에서 발견되는 큰 인장강도를 최소화하기 위해 배합비를 변화시켜서 원형콘크리트에 가장 가까운 모형콘크리트의 제작기법과 모형철근의 표면형태에 따른 거동의 차이를 단순보를 이용하여 연구하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권4호
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• pp.663-683
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• 2014

In order to study the dynamic failure mechanism and aseismic measure for high concrete gravity dam under earthquake, the comparative models experiment on the shaking table was conducted to investigate the dynamic damage response of concrete gravity dam with and without the presence of reinforcement and evaluate the effectiveness of the strengthening measure. A new model concrete was proposed and applied for maintaining similitude with the prototype. A kind of extra fine wires as a substitute for rebar was embedded in four-points bending specimens of the model concrete to make of reinforced model concrete. The simulation of reinforcement concrete of the weak zones of high dam by the reinforced model concrete meets the similitude requirements. A tank filled with water is mounted at the upstream of the dam models to simulate the reservoir. The Peak Ground Acceleration (PGA) that induces the first tensile crack at the head of dam is applied as the basic index for estimating the overload capacity of high concrete dams. For the two model dams with and without strengthening tested, vulnerable parts of them are the necks near the crests. The results also indicate that the reinforcement is beneficial for improving the seismic-resistant capacity of the gravity dam.

• Computers and Concrete
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• 제21권4호
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• pp.385-397
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• 2018

This study is focused on the investigation for similitude the requirements between prototype and scaled models to determine the structural behavior of concrete load bearing systems. The scaling concept has been utilized in many engineering branches, has been assisted to engineers and scientists for obtain the behavior of the prototype by using scaled model. The scaling can be done for two purposes, either scaling up or scaling down depending upon the application. Because, scaled down models are the experimentation on scaled models is cheaper than huge structures. These models also provide facilities for experimental work. Similarity relationships between systems are created either by field equations of the system or by dimensional analysis. Within this study, similarity relationships were obtained by both methods. The similarity relations obtained are applied to different load bearing systems and it is determined that the similarity relation is a general expression. In this study, as an example, column, frame, cantilever beam and simple beam are chosen and 1/2, 1/5 and 1/10 scales are applied. The results are compared with the analytical results which are obtained by creating of the finite element models with SAP2000 software of different scaled load bearing systems. The analysis results of all systems are examined and it is determined that the scale factors are constant depending on the scale types for different load bearing systems.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.877-885
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• 2005

반 밀폐형 공간에서 발생되는 비등온 고농도의 연무를 제거하기 위해 필요한 배연량 산정을 위한 실형과 모형사이의 Froude 상사연구를 시행하였다. Zukoski의 연무상승 방정식을 기반으로 하는 무차원 상사방정식을 구성한 다음 체적 $1\;m^3(1\;m\;{\times}\;1\;m\;{\times}\;1\;m)$인 모형 A와 체적 $0.125\;m^3(0.5\;m\;{\times}\;0.5\;m\;{\times}\;0.5\;m)$인 모형 B를 사용하여 기하학적 상사성에 따른 파라메터인 무차원 에너지방출량과 무차원 질량유량과의 상관관계를 실험적으로 평가하였다. 실험적 결과는 고농도 배연에 관련하며 구성된 이론적 상사가 타당함을 보여주었고 본 연구에서 구성된 이론적 방정식이 범용으로 적용될 수 있음을 보여 주었다. 본 연구의 실험조건에서 제어공간에 투입된 최대 에너지량은 $20\;kW/m^3$이며 이 범위 이하의 열량 투입조건에서 배연량 대비 에너지 투입양 간의 상사가 잘 이루어졌다. 연구 범위의 에너지 투입조건에서 열적영향에 의한 필요 배연량의 증가는 단순한 양론적 추정 배연량에 비해 20-30% 추가되는 것으로 나타났다. 본 연구 자료를 바탕으로 고농도 비등온 조건에서 열부력 및 확산효과에 의해 이탈되는 제어대상 연무를 효율적으로 제어하기 위한 국소배기시스템의 설계 개선을 가져 올 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.459-467
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• 1998

유사매질개념에 의하여 비균질 다공성 매질을 설명할 수 있는 기존의 방법은 미시 밀러 상사(Mis), 거시 밀러 상사(MaS)와 웨릭 상사(WS)로 나눌 수 있고, 그들간의 관계는 MiS ⊂ MaS⊂ WS(⊂: subset)임을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 방법은 WS에서 축적변수 $\alpha$=w 로 가정하고 함수량을 포화도 대신 유효포화도로 축적한 것이다. 이 방법은 검사해석의 관점에서 일반성이 결여되지 않고, 축적변수 $\alpha$만으로 비균질 매질을 설명할 수 있다. 즉 =1($\alpha$의 평균값)인 매질은 비균질 매질에 상응하는 등가매질을 의미하고, $\alpha$의 표준편차는 다공성 매질의 비균질 정도를 설명한다. $\alpha$>1인 매질의 특수계수는 등가매질의 투수계수보다 크며 또한 유효함수량은 $\alpha$>1인 매질에서 크게 나타난다. 이와같은 $\alpha$의 성질을 이용하여 가상적인 여직 1차원 비균질 다공성 매질을 난수 발생기법으로 생성하였다.

• 소성∙가공
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• 제4권1호
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• pp.9-16
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• 1995

Model material technique, which requires only the small space of experimental set-up and low cost for experiment, is used to estimate the deformed profile and the forging load in rotary forging. The materials and working conditions are determined to satisfy the similitude conditions between the model test and the prototype test. The model material of the so-called plasticine and the mild steel are chosen as specimens, and they represent almost the same value of strain gardening exponent in the stress-strain relationship. Lubricant in the model test is also carefully selected so that it gives the same frictional conditions at the tool-specimen interface. Experiments for two kinds of specimens are carried out in each testing equipment at room temperatue. From the experiments the deformed dimensions and the forging loads are measured and compared with each other by using the simulation coefficients. It is shown that there are good agreements between the model test and the prototype test. Finally, for verifying the availability of the model material technique this mathod is applied to forging of bevel gear product. the good result is obained which can demonstrate that the model material technique is very efficent for estimating or developing a new process.

• Advances in concrete construction
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• 제13권3호
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• pp.215-221
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• 2022

Considering their similar mass densities, an attempt was made to optimize the mix design of micro-concrete that used barite sand as an aggregate by substituting marble powder (5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 70%), clay brick powder (30%, 50%, 70%), and fly ash (30%, 50%, 70%) for the concrete (by mass) to form specimens for shaking table tests. The test results showed that for these three groups of materials, the substitutions had little effect on the density. The barite sand played a decisive role in the density, and the overall density of the specimens reached approximately 2.9 g/cm³. The compressive strength and elastic modulus decreased with an increase in the substitution rates for the three types of materials. Among them, the 28 day compressive strength values of the 40% and 50% marble powder groups were 11.73 MPa and 8.33 MPa, respectively, which were 58.7% and 70.7% lower than the control group, respectively. Their elastic modulus values were 1.33×10⁴ MPa and 1.42×10⁴ MPa, respectively, which were 39.1% and 35% lower than those of the control group, respectively. The 28 day compressive strength values of the 50% and 70% clay brick powder groups were 13.13 MPa and 5.8 MPa, respectively, which were 53.8% and 79.6% lower than the control group, respectively. Their elastic modulus values were 1.54×10⁴ MPa and 1.19×10⁴ MPa, respectively, which were 29.7% and 45.4% lower than those of the control group, respectively. The 28 day compressive strength values of the 50% and 70% fly ash groups were 13.5 MPa and 7.1 MPa, respectively, which were 52.5% and 75% lower than those of the control group, respectively. Their elastic modulus values were 1.36×10⁴ MPa and 0.95×10⁴ MPa, respectively, which were 37.9% and 56.6% lower than those of the control group, respectively. There was a linear relationship between the 28 day compressive strength and elastic modulus, with the correlation coefficient reaching a value higher than 0.88. The test results showed that the model materials met the high density, low compressive strength, and low elastic modulus requirements for shaking table tests, and the test data of the three groups of different alternative materials were compared and analyzed to provide references and assistance for relevant model testers.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.409-417
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• 2010

지진에 의한 사회기반 구조물의 손상은 대형참사를 유발할 가능성이 크므로, 적절한 내진성능평가가 이루어져야한다. 특히 지진하중 하에서 구조물의 거동은 상부 하중을 지탱하는 기둥의 거동에 지배되므로 기둥에 대한 해석 및 실험을 통한 내진성능평가는 가장 핵심적인 요소이다. 현재 내진성능평가 실험의 일환으로 준정적실험, 유사동적실험, 진동대실험 등이 대표적으로 수행되고 있으며 이러한 실험을 수행 시 시험체의 크기, 실험장비 성능의 한계, 경제적인 이유 등으로 원형 구조물을 대신하여 축소모형을 통해 실험을 수행하고 있다. 이러한 축소모형실험을 위해서는 적절한 상사법칙을 적용해야 하는데, 현재 일반적으로 적용되고 있는 상사법칙은 탄성범위 내에서 유도가 되어 있기 때문에 지진하중하 구조물의 비탄성 거동을 예측하는데 무리가 있다. 또한 마이크로콘크리트를 사용한 축소모형에 대해서는 필연적으로 재료특성에 있어서 원형재료와 축소모형재료 사이에 왜곡이 발생하여 결과의 신뢰성에 영향을 주게된다. 따라서 이 연구에서는 재료의 왜곡과 비탄성 거동을 고려하여 새로운 상사법칙을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권7호
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• pp.5-14
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• 2023

최근 국내·외에서 지진이 자주 발생하고 있다. 이러한 지진은 다양한 형태의 자연적 피해와 물리적 피해의 원인이 된다. 특히, 지반이 액체와 같은 거동을 보이는 액상화는 구조물에 큰 피해를 발생시킨다. 이에 다양한 액상화 피해 저감 공법들이 연구 및 개발되고 있다. 이에 본 연구에서는 시트파일 공법을 이용하여 기존 구조물에 적용 가능한 지진 시 액상화 피해 저감 공법에 대해 연구하였다. 1-G 진동대 실험을 수행하였고 주문진 표준사로 지반을 조성하였다. 상사 법칙을 적용하여 2층 규모의 모형 구조물을 제작하였고, 입력파는 가속도 수준 0.6g와 주파수 10Hz의 정현파를 적용하였다. 다양한 근입비에 따른 구조물 피해 저감 효과를 분석하였다. 연구 결과, 시트파일 공법을 적용하여 지반을 보강하였을 때의 구조물 침하가 지반 보강을 하지 않았을 때보다 약 71% 정도 감소하였으며, 최소 침하량을 보인 근입비는 "1"이었다. 그리고 근입비가 증가할수록 시트파일로 인해 지반 내 간극수압의 소산이 지연되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 근입비에 따른 구조물 침하와의 관계를 그래프와 관계식으로 제안하였다. 본 연구 결과는 향후 기존 구조물에 적용 가능한 시트파일 공법을 개발하는데 있어 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.