• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.342-346
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• 2016

경량화 소재 중 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)는 카본 섬유를 이용한 섬유구조물이다. 카본과 플라스틱의 특성을 갖는 복합소재이다. 섬유구조는 섬유방향으로 큰 강도를 갖는다. 이러한 경량 소재인 CFRP로 가장 많이 사용되는 것은 직조된 CFRP이다. 직조된 CFRP는 단방향 CFRP에 비하여 구조가 안정적이기 때문이다. 단직조된 CFRP는 고가이다. 따라서 본 연구는 단방향 CFRP의 섬유 구조 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 적층각도 [0/X/-X/0]로 X를 변수로 갖는다. X의 각도 위상이 반전되어 적층된 단방향 CFRP이다. 이러한 단방향 CFRP를 이용하여 중앙 크랙을 갖는 두께 2 mm 판재 형태의 해석 모델을 이용하였다. 해석에서는 핀으로 연결된 상부와 하부에서 하중이 가해지고 있으며 중앙 크랙부분에서 파단을 연구한다. 해석 모델은 CATIA를 이용한 3D Surface 모델로 설계하였다. CFRP 적층을 위해, ANSYS프로그램에서 ACP를 이용한 적층 방향을 결정하여 2개의 적층들을 갖는 해석 모델을 만들었다. 이후 구조해석을 진행하였다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.533-540
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• 2018

그래핀은 표면 에너지가 낮고 원자단위의 얇은 물질로서 다양한 소재의 표면에 코팅시키거나 윤활제에 분산시켜 접착력과 마찰을 줄여주는 우수한 윤활유 첨가제로 보고되고 있다. 본 연구에서는 산화 그래핀 나노시트를 세 가지 종류의 염화알킬(butyl chloride, octyl chloride 및 tetradecyl chloride)을 이용하여 액체 윤활제 첨가제용 기능화 산화 그래핀(alkyl functionalized GO, FGO)을 제조하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀의 화학적 및 구조적 특성은 Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscope (TEM)으로 분석하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀은 PAO-0W40 오일에 0.02 wt%의 농도로 분산시켰으며, 트라이볼로지적 특성을 high frequency friction/wear tester로 분석한 결과, FGO-14이 첨가된 PAO-0W40 오일은 ball-on-disk의 직선왕복운동 하에서 기유에 비해 ~5.88%의 마찰계수와 ~3.8%의 마모 트랙 폭을 감소시킴으로써 내마모성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구에서는 산화 그래핀의 성공적인 기능화와 더불어 다양한 탄화수소사슬 길이에 따른 분산 안정성 및 트라이볼로지적 특성의 향상을 입증하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권2호
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• pp.221-232
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• 2008

This paper represents the final results of a research program sponsored by the European Commission through project WIND-CHIME ($\underline{W}$ide Range Non-$\underline{IN}$trusive $\underline{D}$evices toward $\underline{C}$onservation of $\underline{HI}$storical Monuments in the $\underline{ME}$diterranean Area), in which the possibility of using advanced seismic protection technologies to preserve historical monuments in the Mediterranean area is investigated. In the current research, the dynamic characteristics of two outstanding Mamluk-Style minarets, which similar minarets were reported to experience extensive damage during Dahshur 1992 earthquake, are investigated. The first minaret is the Qusun minaret (1337 A.D, 736 Hijri Date (H.D)) located in El-Suyuti cemetery on the southern side of the Salah El-Din citadel. The minaret is currently separated from the surrounding building and is directly resting on the ground (no vaults underneath). The total height of the minaret is 40.28 meters with a base rectangular shaft of about 5.42 ${\times}$ 5.20 m. The second minaret is the southern minaret of Al-Sultaniya (1340 A.D, 739 H.D). It is located about 30.0 meters from Qusun minaret, and it is now standing alone but it seems that it used to be attached to a huge unidentified structure. The style of the minaret and its size attribute it to the first half of the fourteenth century. The minaret total height is 36.69 meters and has a 4.48 ${\times}$ 4.48 m rectangular base. Field investigations were conducted to obtain: (a) geometrical description of the minarets, (b) material properties of the minarets' stones, and (c) soil conditions at the minarets' location. Ambient vibration tests were performed to determine the modal parameters of the minarets such as natural frequencies and mode shapes. A $1/16^{th}$ scale model of Qusun minaret was constructed at Cairo University Concrete Research Laboratory and tested under free vibration with and without SMA wire dampers. The contribution of SMA wire dampers to the structural damping coefficient was evaluated under different vertical loads and vibration amplitudes. Experimental results were used along with the field investigation data to develop a realistic 3-D finite element model that can be used for seismic risk evaluation of the minarets. Examining the updated finite element models under different seismic excitations indicated the vulnerability of such structures to earthquakes with medium to high a/v ratio. The use of SMA wire dampers was found feasible for reducing the seismic risk for this type of structures.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.303-312
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• 2008

암석의 물성평가 및 파괴모델 실험을 위하여 다축압축 실험이 자주 사용된다. 다축압축 실험을 통한 암반의 거동 평가시 정확한 결과의 산출을 위하여 실험체와 가압판 경계면에서의 경계조건에 대한주의를 기울일 필요가 있다. 일반적으로 철제로 된 일체형 가압판의 사용시 실험체의 경계면과 하중재하판사이에서 발생하는 마찰저항으로 인하여 실험체 경계부에서부터 응력회전 현상이 발생하여 경계면에서부터 작용하는 외력의 방향은 회전하게 된다. 이와 같은 실험체/하중재하판 경계면 사이에서 발생하는 마찰저항을 감소시키기 위하여 다양한 방법이 제시되었다. 그 중 대표적인 예가 빗살구조의 하중재하판이다. 본 논문에서는 빗살구조의 하중재하판의 단점을 극복하고 하중재하판의 공간이 상대적으로 덜 차지하는 롤러로 지지된 피스톤 형태의 하중재하판을 소개하고 있다. 롤러로 지지된 피스톤 형태의 하중재하판은 지지강성이 충분한 짧은 피스톤 후면에 샤프트 형태의 롤러를 설치하여 실험체의 변형과 동시에 각 피스톤이 동반하여 거동하도록 구성되었다. 본 논문에서는 롤러 지지된 피스톤의 구조 상세 및 요구되는 기능에 대한 검증을 위하여 측면부 마찰저항 실험과 이축압축 실험이 수행되었으며 실험결과와 수치해석 결과의 비교를 통하여 장비의 적용성에 대한 검증이 이루어 졌다.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권2호
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• pp.273-286
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• 2018

In recent years, significant progress has been made in developing design rules for stainless steel members, while the investigation on bolted connections is relatively limited, in particular at elevated temperatures. In this paper, experimental and numerical investigations on stainless steel bolted connections at ambient and elevated temperatures from the literature were reviewed. Firstly, the research program that focused on structural behavior of cold-formed stainless steel (CFSS) bolted connections at elevated temperatures carried out by the authors were summarized. Over 400 CFSS single shear and double shear bolted connection specimens were tested. The tests were conducted in the temperature ranged from 22 to $950^{\circ}C$ using both steady state and transient state test methods. It is shown that the connection strengths decrease as the temperature increases in the similar manner for the steady state test results and the transient state test results. Generally, the deterioration of the connection strengths showed a similar tendency of reduction to those of the material properties for the same type of stainless steel regardless of different connection types and different configurations. It is also found that the austenitic stainless steel EN 1.4571 generally has better resistance than the stainless steel EN 1.4301 and EN 1.4162 for bolted connections at elevated temperatures. Secondly, extensive parametric studies that included 450 specimens were performed using the verified finite element models. Based on both the experimental and numerical results, bearing factors are proposed for bearing resistances of CFSS single shear and double shear bolted connections that subjected to bearing failure in the temperature ranged from 22 to $950^{\circ}C$. The bearing resistances of bolted connections obtained from the tests and numerical analyses were compared with the nominal strengths calculated from the current international stainless steel specifications, and also compared with the predicted strengths calculated using the proposed design equations. It is shown that the proposed design equations are generally more accurate and reliable than the current design rules in predicting the bearing resistances of CFSS (EN 1.4301, EN 1.4571 and EN 1.4162) bolted connections at elevated temperatures. Lastly, the proposed design rules were further assessed by the available 58 results of stainless steel bolted connections subjected to bearing failure in the literature. It is found that the proposed design rules are also applicable to the bearing resistance design of other stainless steel grades, including austenitic stainless steel (EN 1.4306), ferritic stainless steel (EN 1.4016) and duplex stainless steel (EN 1.4462).

• 농업과학연구
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• 제23권1호
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• pp.39-50
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• 1996

본 연구는 세골재를 사용하지 않고 인공경량조골재로써 팽창점토와 경석을 사용한 인공경량골재 콘크리트의 물리 역학적 특성을 구명하기 위하여 실시되었으며, 시험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물-시멘트비는 팽창점토를 사용한 경우 31%, 경석을 사용한 경우는 33%로 나타남으로써, 인공경량골재에 따른 물-시멘트비의 차이는 크게 나타나지 않았다. 2. 단위중량은 팽창점토를 사용한 경우 $1,635kg/m^3$, 경석을 사용한 경우는 $1,790kg/m^3$로, 경석을 사용함으로써 다소 증가하는 것으로 나타났다. 3. 흡수율은 모든 사용골재에서 다 같이 10%이하로 작게 나타났으며, 팽창점토보다 경석을 사용함에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 4. 압축강도는 팽창점토와 경석을 사용한 경우 $203kg/m^2$와 $237kg/m^2$로 거의 유사하게 나타났으며, 인장강도와 휨강도도 압축강도와 마찬가지로 사용골재에 따른 차이는 크게 나타나지 않았다. 5. 반발도는 압축강도가 클 수록 크게 나타났고, 압축강도와 고도의 유의성이 있었으며, 특히 저강도 영역에서의 상관성이 크게 나타났다. 6. 초음파진동속도는 팽창점토와 경석을 사용한 경우 $3,884kg/m^2$, $3,922kg/m^2$로써 사용골재에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났으며, 단위중량 및 압축강도가 클 수록 증가하는 경향을 보였다.

• 지구물리
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• 제9권4호
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• pp.377-386
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• 2006

인류의 문명과 토목은 불가분의 관계를 갖고 있다. 고도의 산업화 사회로 발전하면서 제한된 지형적인 여건에 따라 다양한 대형 구조물이 형성되고 있다. 그러나 대형 구조물은 인간 생활의 편리함을 제공하는 국가 시설이지만 침하 붕괴 등 예상하지 못한 재해가 발생할 수 있다. 현재 활용되고 있는 상대적 변위측정 시스템은 전체적인 변형량을 해석하기 어려운 실태이며 설계 허용 범위내에서 구조물의 변형이 일어나고 있는지를 알 수가 없다. 본 연구에서는 약13년 된 필댐을 대상체로 하여 3D Laser Scanning을 이용하여 흙댐의 3차원 공간좌표를 가지는 측점군(point-cloud)을 생성하여 대상체 표면상의 수많은 3차원 공간좌표(x,y,z)를 얻는 방법으로서 실제 댐 사면과 동일한 사면형상 데이터를 취득할 수 있다. 이것은 3차원 공간상의 모델링이 형성되며, 이 자료로부터 댐 사면의 거리, 면적과 체적 등을 측정하여 댐체와 관련된 각종 정보를 얻을 수 있다. 본 연구를 통하여 댐체의 배부름(bulging)현상을 미연에 발견하여 유지관리의 중요 자료원으로 활용 할 수 있도록 한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권2호
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• pp.113-118
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• 2004

혈관재건술에 사용되는 냉동 보존된 동종동맥편에 대한 지금까지의 연구는 주로 냉동방법, 냉동전처치, 보존온도에 관심이 집중되어 있었으나, 최근에 해동방법이 균열발생의 중요한 인자가 된다는 연구가 있었다. 이에 저자들은, 같은 조건으로 냉동 보존된 대동맥조직을 서로 다른 두 가지 방법으로 해동시켜, 조직손상 정도를 비교함으로써 이상적인 조직의 해동방법을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2,500 g의 토끼에서 대동맥편을 획득한 후, 일반적인 방법에 따라 냉동 보존한 뒤 37$^{\circ}C$의 온수에 급속 해동한 군(RT)과 1$^{\circ}C$/min의 속도로 완속 해동시킨 군(ST)으로 나누고, 각 군에서 apoptosis 발생을 평가하기 위해 각 군의 전체 세포 중 TUNEL (＋) 세포의 비를 비교하였고, 광학현미경하에서 해동된 조직편의 조직학적 특성을 비교 관찰하였다. 결과: 1. TUNEL test상, RT군에서 ST군에 비해 TUNEL (＋) 세포의 비가 유의하게 높았다. 2. 광학현미경하 조직소견상, RT군에서 세포부종과 혈관내피층의 박탈, 소수포 형성, 그리고 이형성세포 등의 소견이 ST군에 비해 더 많이 관찰되었다. 결론: 냉동 보존된 토끼의 대동맥조직에 대한 해동방법의 차이에서, 완속 해동방법이 조직의 형태학적 손상과 apoptosis발생을 감소시켰다. 따라서, 향후 냉동조직을 이용한 이식술에서 술 후 합병증의 발생을 감소시키고 예후를 개선하기 위해서는 기존의 급속 해동하는 방법보다 완속 해동하는 방법의 사용을 고려해야 할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.497-508
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• 2013

이 논문에서는 화재 발생에 따른 구조물의 성능 변화를 평가하기 위한 철근콘크리트 부재의 수치해석모델이 제안되었다. 화재 발생 시 유발되는 전도, 대류 및 복사열의 효과를 고려한 비정상 열전달 해석을 수행하였으며 이를 통해 단면 내 온도분포를 결정하였다. 또한, 적층섬유단면을 적용하여 온도증가로 인해 단면 내 위치에 따라 달라지는 재료의 비선형성을 고려하였다. 이 때, 온도변화에 따라 유발되는 열팽창 변형률, 비정상상태 변형률, 크리프 변형률 등의 비역학적 변형특성을 단면 내 각 섬유에 대해 고려함으로써 화재 발생 시의 극심한 온도증가를 고려한 비선형 해석을 수행하였다. 제안된 해석모델의 타당성을 입증하기 위하여 철근콘크리트부재의 표준화재실험으로부터 얻어진 실험결과와 해석결과를 비교하였으며, 특히, 화재 시간에 따른 저항능력의 변화를 살펴봄으로써, 철근콘크리트 부재의 거동특성을 평가하고 이를 설계규준에서 제시하는 단면 및 저항능력과 비교하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제4권3호
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• pp.109-116
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• 2004

Normally easy task of plat in urban architecture is that using underground full of activities for increase building site efficiency. Especially for using underground space for the parking lot. Also utilize underground is more increase for fulfill requirement in modern society considered with environmental friendly architecture. The primary objective of this study is to apply analyzed formal foundation type for selecting the optimum type of parking lots considered with structural stability, economical efficiency, construction efficiency, construction duration. This study aim to on criteria decided through the questionaries for the selection considered with in the scale of second stories parking lots underground, parking volume is 80 and reinforced concrete structure. The bearing capacity is 6～8m and downward from surface, healthy ground bearing capacity is 40 t/m2. This study comparative analysis and discuss economical efficiency, construction efficiency, construction duration based constructivist stability which applied Single foundation, Mat foundation, Drop Mat foundation. The result of this study is as follows: First, the result of economical efficiency is that on the basis of single foundation, Drop Mat foundation is 1.88, Mat foundation 2.04 as a comparative analysis on the basis of total construction cost included material cost, labor coast and machinery cost. Second, the result of construction efficiency order is single foundation, Drop Mat foundation, Mat foundation as a comparative analysis on the based connected characteristics. Third, the result of construction duration is that on the basis of Mat Foundation, Drop Mat foundation is 1.33, single foundation is 1.87 as a comparative analysis Critical Path. Forth, Each foundational type characteristics order through the matrix method is that overall each formal type of foundation contraries at economical efficiency and construction efficiency, construction duration. Also expect contradiction between engineers and owners due to engineer pursuit construction duration and ewer to begin with economical efficiency. Fifth, The selection of suitable foundation formal type needs that based consider project characteristic and field condition as according to above result of a comparative analysis. As a result, a comparative analysis economical efficiency, construction efficiency, construction duration of Mat foundation, Drop Mat foundation, single foundation with 3Bay reinforced structure underground parking lots on the healthy ground.