• Smart Structures and Systems
• /
• 제6권5_6호
• /
• pp.481-504
• /
• 2010

Wireless smart sensor networks (WSSNs) have been proposed by a number of researchers to evaluate the current condition of civil infrastructure, offering improved understanding of dynamic response through dense instrumentation. As focus moves from laboratory testing to full-scale implementation, the need for multi-hop communication to address issues associated with the large size of civil infrastructure and their limited radio power has become apparent. Multi-hop communication protocols allow sensors to cooperate to reliably deliver data between nodes outside of direct communication range. However, application specific requirements, such as high sampling rates, vast amounts of data to be collected, precise internodal synchronization, and reliable communication, are quite challenging to achieve with generic multi-hop communication protocols. This paper proposes two complementary reliable multi-hop communication solutions for monitoring of civil infrastructure. In the first approach, termed herein General Purpose Multi-hop (GPMH), the wide variety of communication patterns involved in structural health monitoring, particularly in decentralized implementations, are acknowledged to develop a flexible and adaptable any-to-any communication protocol. In the second approach, termed herein Single-Sink Multi-hop (SSMH), an efficient many-to-one protocol utilizing all available RF channels is designed to minimize the time required to collect the large amounts of data generated by dense arrays of sensor nodes. Both protocols adopt the Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) routing protocol, which provides any-to-any routing and multi-cast capability, and supports a broad range of communication patterns. The proposed implementations refine the routing metric by considering the stability of links, exclude functionality unnecessary in mostly-static WSSNs, and integrate a reliable communication layer with the AODV protocol. These customizations have resulted in robust realizations of multi-hop reliable communication that meet the demands of structural health monitoring.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제47권4호
• /
• pp.519-532
• /
• 2019

The objectives of this study were to evaluate the effects of shelling ratio and resin content on the properties of bamboo oriented strand board (BOSB) from betung (Dendrocalamus asper) and to determine the correlation between the results of dynamic and static bending tests. Strands were steam-treated at $126^{\circ}C$ for 1 h under 0.14 MPa pressure and followed by washing with 1% NaOH solution. Three-layer BOSB with the core layer perpendicular to the surface was formed with shelling ratios (face:core ratio) of 30:70; 40:60; 50:50; 60:40 and binded with 7% and 8% of phenol formaldehyde (PF) resin with the addition of 1% of wax. The evaluation of physical and mechanical properties of BOSB was conducted in accordance with the JIS A 5908:2003 standard and the results were compared with CSA 0437.0 standard for commercial OSB (Grade O-1). Non-destructive testing was conducted using Metriguard Model 239A Stress Wave Timer which has a wave propagation time from 1 to $9,999{\mu}s$ and a resolution of $1{\mu}s$. BOSB with 8% resin content showed better physical and mechanical properties than those with 7% resin content. The increase of the face layer ratio improved the strength of BOSB in parallel direction to the grain. The results suggested that shelling ratio of 50:50 could be used as a simple way to reduce PF resin requirements from 8% to 7% and to meet the requirements of CSA 0437.0 standard. The results of non-destructive and destructive tests showed a strong correlation, suggesting that non-destructive test can be used to estimate the bending properties of BOSB.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• 제5권3호
• /
• pp.135-140
• /
• 2019

Lattice towers and tubular steel poles have been commonly used for electrical power transmission in Korea. They are durable, structurally stable, simple and can easily be constructed in limited spaces. However, residents are opposed to construct transmission lattice towers in their areas because they are not visually attractive, and electrical field occur at the transmission lines. Underground transmissions have been used instead of the traditional towers to resolve these problems, however they are not cost effective to construct and run. Therefore, we have developed eco-friendly towers that are more attractive, well blending into the surrounding environment, and much more economical than underground transmissions. There are four categories of the eco-friendly electric transmission towers about design aspects. Firstly, there is decoration type such as tree tower and ensemble tower. Tree tower looks like actual trees with leaves and branches so it blends into surroundings. Ensemble towers were designed after pair of crane birds. Those towers have decoration features and art works. Structural examination and manufacturing this type would be very similar to the conventional transmission towers. Secondly, there is arm design type such as traditional tower. Design features are added to the existing towers. As partial design can be adoptable on these types, it can easily meet height regulations and attach to conventional lattice towers and tubular steel poles. Also, these towers are more economical than others. Third category is multipurpose type such as Sail Tower. These towers have simple pole or tubular structure with features which can be used as information message board, public relations and much more. This type will face greater wind pressure because of the area of the board, also visibility must take into consideration. Lastly, there is moulding type such as arc pylon. It is different shape to the conventional towers - lattice towers and tubular steel poles. Dramatic design changes have been adapted - from a hard and static tower to a soft and curved tower. These towers will well stand out in the field. However, structural examination and manufacturing this type would be difficult and costly. Also certain towers of this type would require scaffolding or false work to construct, which will result in limitations of the construction area. This paper shows KEPCO 154 kV Sail tower in detail. KEPCO 154 kV Sail tower that is included in fabrication of sample tower and tower testing has developed and the results are presented in this paper. We hope that sail tower is also considered as a solution to have public acceptance or to create a familiar atmosphere among towers and people in coastal area.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
• /
• 제13권6호
• /
• pp.385-395
• /
• 2021

PURPOSE. To characterize the microstructure of three yttria partially stabilized zirconia ceramics and to compare their hardness, indentation fracture resistance (IFR), biaxial flexural strength (BFS), and fatigue flexural strength. MATERIALS AND METHODS. Disc-shaped specimens were obtained from 3Y-TZP (Vita YZ HT), 4Y-PSZ (Vita YZ ST) and 5Y-PSZ (Vita YZ XT), following the ISO 6872/2015 guidelines for BFS testing (final dimensions of 12 mm in diameter, 0.7 and 1.2 ± 0.1 mm in thicknesses). Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analyses were performed, and mechanical properties were assessed by Vickers hardness, IFR, quasi-static BFS and fatigue tests. RESULTS. All ceramics showed similar chemical compositions, but mainly differed in the amount of yttria, which was higher as the amount of cubic phase in the diffractogram (5Y-PSZ > 4Y-PSZ > 3Y-TZP). The 4Y- and 5Y-PSZ specimens showed surface defects under SEM, while 3Y-TZP exhibited greater grain uniformity on the surface. 5Y-PSZ and 3Y-TZP presented the highest hardness values, while 3Y-TZP was higher than 4Y- and 5Y-PSZ with regard to the IFR. The 5Y-PSZ specimen (0.7 and 1.2 mm) showed the worst mechanical performance (fatigue BFS and cycles until failure), while 3Y-TZP and 4Y-PSZ presented statistically similar values, higher than 5Y-PSZ for both thicknesses (0.7 and 1.2 mm). Moreover, 3Y-TZP showed the highest (1.2 mm group) and the lowest (0.7 mm group) degradation percentage, and 5Y-PSZ had higher strength degradation than 4Y-PSZ group. CONCLUSION. Despite the microstructural differences, 4Y-PSZ and 3Y-TZP had similar fatigue behavior regardless of thickness. 5Y-PSZ had the lowest mechanical performance.

• 한국측량학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.333-342
• /
• 2022

본 논문에서는 GNSS-RTK 정확도에 근거한 측량기기 성능 기준 마련의 당위성 제기와 국제표준을 적용한 정확도 성능검사 방안 모색하기 위해 「ISO 17123-8」에 의한 현장시험 절차와 방법을 고찰하고 이 표준을 적용한 관측실험을 수행하였다. ISO 표준에 따라 간이시험과 완전시험 절차를 적용해 5개 기종 GNSS 수신기가 RTK 방식으로 취득한 수평·높이 좌표가 기준정확도 이상이 되는지와 이들 좌표 정확도의 동등 여부를 통계검정 하였다. 그 결과 동일 등급 GNSS 수신기라 할지라도 RTK 정확도가 통계적으로 차이가 있을 수 있고 상이한 등급 수신기들도 그 정확도는 동등할 수 있는 것으로 나타났다. 이로부터 본 연구에서는 GNSS 상시관측 인프라의 고도화로 급증하는 실시간 측량 수요 대처 및 새로운 형태와 특징을 갖는 GNSS 수신기 활용성 제고를 위해 RTK 정확도 기반 측량기기 성능 기준 마련과 검사 방법의 도입 필요성을 제기하였다. 여기서, GNSS-RTK 정확도 평가에는 「ISO 17123-8」 따른 관측 시험 중 완전시험법의 두 분산의 비를 비교해 시험정확도가 기준정확도 이상임을 검사하는 방법이 적합한 것으로 판단하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.61-75
• /
• 2007

우리나라에서는 암반 및 자갈층과 같은 단단한 층 내에 깊은 기초를 매입하는 것이 일반적이다. 그러나 Chaophraya(Bangkok)와 Mississippi강 삼각주에서 실시되고 있는 것과 같이, 대심도 낙동강 삼각주 퇴적토에서도 말뚝의 지지층으로써 중간 깊이에 위치하는 모래 및 모래질 자갈층을 고려할 필요가 있다. 이 연구는 이 지역에서 PHC 말뚝을 요구하는 깊이까지 항타할 때, 말뚝의 지지력을 위한 적절한 평가법을 찾고자 하였다. 지반조사는 두 현장의 5개소에서 실시되었다. 말뚝의 지지력은 지반조사 결과를 이용하고 CPT에 근거한 평가법과 여러 다른 해석법을 적용하여 계산되었으며, 상호 비교가 이루어 졌다. 항타된 5개의 말뚝에 대해 매입된 전 깊이에 걸쳐 잘 알려진 PDA시험이 체계적으로 수행되었다. 여러 평가법에 의하여 계산된 지지력은 PDA 및 정재하 시험결과와 함께 비교되었다. 그 결과, 주면마찰력은 set-up 효과에 따라 지배적으로 영향을 받으며, 장시간 경과 후에는 $\beta$법에 의한 결과와 좋은 일치를 보였다. 선단 지지력은 과소평가되는 PDA시험 보다는 정재하시험결과에 근거하여 적절한 평가법을 선정하였다. 최종적으로, CPT결과를 이용하여 이 지역에 적합한 지지력의 평가법을 도출하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제86권5호
• /
• pp.607-619
• /
• 2023

This study, it was tried to evaluate the asphalt behavior under tensile loading conditions through indirect Brazilian and direct tensile tests, experimentally and numerically. This paper is important from two points of view. The first one, a new test method was developed for the determination of the direct tensile strength of asphalt and its difference was obtained from the indirect test method. The second one, the effects of particle size and loading rate have been cleared on the tensile fracture mechanism. The experimental direct tensile strength of the asphalt specimens was measured in the laboratory using the compression-to-tensile load converting (CTLC) device. Some special types of asphalt specimens were prepared in the form of slabs with a central hole. The CTLC device is then equipped with this specimen and placed in the universal testing machine. Then, the direct tensile strength of asphalt specimens with different sizes of ingredients can be measured at different loading rates in the laboratory. The particle flow code (PFC) was used to numerically simulate the direct tensile strength test of asphalt samples. This numerical modeling technique is based on the versatile discrete element method (DEM). Three different particle diameters were chosen and were tested under three different loading rates. The results show that when the loading rate was 0.016 mm/sec, two tensile cracks were initiated from the left and right of the hole and propagated perpendicular to the loading axis till coalescence to the model boundary. When the loading rate was 0.032 mm/sec, two tensile cracks were initiated from the left and right of the hole and propagated perpendicular to the loading axis. The branching occurs in these cracks. This shows that the crack propagation is under quasi-static conditions. When the loading rate was 0.064 mm/sec, mixed tensile and shear cracks were initiated below the loading walls and branching occurred in these cracks. This shows that the crack propagation is under dynamic conditions. The loading rate increases and the tensile strength increases. Because all defects mobilized under a low loading rate and this led to decreasing the tensile strength. The experimental results for the direct tensile strengths of asphalt specimens of different ingredients were in good accordance with their corresponding results approximated by DEM software.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권4C호
• /
• pp.205-212
• /
• 2008

본 연구에서는 암반의 풍화상태가 암반에 근입된 현장타설콘크리트 말뚝의 주면지지력에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 먼저 총 4부지의 풍화된 화강암/편마암 지역에 시공된 현장타설말뚝 14본(직경 400~1500 mm)에 대한 축방향 정재하시험 및 하중전이 계측결과, 그리고 대상암반에 대한 엄밀한 지반조사 결과를 포함하는 데이터베이스를 구축하고, 암반 주면부의 거동과 암반물성치의 상관관계를 분석하였다. 풍화암/연암에 근입된 대상말뚝의 경우 주면지지력과 신선암편의 일축압축강도와의 상관관계 분석 결과 일관적인 상관성을 찾을 수 없었다. 그러나 Hoek-Brown 파괴규준을 이용해 추정한 암반강도는 주면지지력과 좋은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 암반의 풍화 및 절리상태를 대변한다고 판단되는 암반물성치(e.g. $E_m$, $E_{ur}$, $p_{lm}$, RMR, RQD, j)들과 주면지지력의 상관성 분석을 통해 얻은 최적회귀곡선의 상관계수 또한 대부분의 경우 0.75 이상으로 좋은 상관성을 가지는 것으로 나타났다. 추가적으로, 본 연구의 결과를 이용하여 기존의 주면지지력 추정방법의 풍화암/연암에의 적용성을 재하시험결과와의 비교를 통해 고찰하였다. 암반상태를 고려한 기존의 주면지지력 추정방법은 각각 암체계수(j) 0.15 이상, RQD 60 이상의 비교적 상태가 양호한 암반에 대해서만 제안되어 있으므로, 암체계수 0.15 이하, RQD 0~50인 연암 및 풍화암에 대한 본 연구의 결과를 이용하여 암반상태가 불량한 암반까지 이들 방법의 적용성을 보완 및 확장하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제10권3호
• /
• pp.833-838
• /
• 2024

도시철도 침목플로팅궤도(STEDEF)는 침목상자와 침목방진패드를 이용하여 침목과 콘크리트 도상을 구조적으로 분리하여 콘크리트 도상에 전달되는 진동을 감소시키는 구조이다. 최근에는 20년 이상 공용중인 침목플로팅궤도의 침목방진패드 열화가 발생하고 있다. 이에 침목방진패드에 대한 성능을 평가하기 위해 침목방진패드 발췌 후 정적 스프링강성 시험을 수행하고 있다. 해당 평가기법은 사용 중인 침목방진패드를 반드시 교체한 후 평가를 수행한다. 그러나 궤도 고유진동수는 침목방진패드 스프링강성 및 콘크리트 도상의 융기와 침하에 따라 변화할 수 있다. 본 연구에서는 궤도 고유진동수를 평가하기 위해 모달시험기법을 사용하였다. 이를 위해 실험실 규모에서 침목상자 소재, 침목방진패드 스프링강성 및 콘크리트 도상 융기 및 침하에 따른 궤도 고유진동수를 모달시험을 이용하여 측정하였다. 침목플로팅궤도 고유진동수는 침목방진패드 스프링강성 변화에 따라 직접적인 영향을 받는 것으로 분석되었다. 또한 콘크리트 도상의 융기 및 침하에 따른 고유진동수 변화도 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 모달시험기법을 이용하여 침목방진패드의 열화 및 뜬 침목 평가 등에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.323-328
• /
• 2002

강판벽체와 뒷채움 지반의 상호작용에 의해 외력을 지지하는 지중강판구조물은 도로 제방의 하부 통·수로 구조물로 널리 사용되고 있다. 해안도로로 사용되는 성토체 내에 통로용 횡단구조물로 설치한 직경 6.25m의 원형단면 지중강판구조물에 대하여 상부 도로의 차량 통행에 의한 활하중 작용시 강판 벽체의 축력과 모멘트 변화를 평가하고, 토목섬유에 의한 강판구조물 상부 지반의 보강효과를 검증하였다. 이를 위하여 실제 구조물을 대상으로 정적 및 동적 차량재하시험을 실시하고, 구조물 내에 발생하는 축력과 모멘트, 그리고 구조물에 작용하는 토압을 계측하였으며 그 결과를 각각 분석하였다. 또한 지오그리드를 이용한 토피부 보강 효과에 대해서도 검증하였다. 차량하중 작용시 강판 부재의 축력은 주로 상부 아치부에서 증가하였으며, 그 최대값은 구조물 정점부 또는 도관 어깨부에서 발생하였다. 모멘트도 상부 아치부를 중심으로 증가하는 형태를 보였으나, 그 크기는 무시할 수 있을 만큼 작았다. 정적차량하중이 가해질 때 토피부에 지오그리드를 포설한 단면에서 계측된 최대축력 증가량은 지오그리드가 설치되지 않은 단면에서 계측된 값의 85∼92%를 나타내어 사하중에 대한 효과 외에 추가적인 축력감소 효과를 확인할 수 있었으나 차량주행시에는 차량하중에 대한 추가적인 보강 효과는 없어짐을 관찰하였다. 동적재하시험을 통해 산정한 충격계수 (DLA)는 토피두께가 0.9m에서 1.5m까지 증가함에 따라 반비례하여 감소하였는데, 그 크기는 CHBDC 방법으로 예측한 값보다 1.2-1.4배 정도 크게 나타났다.