본 논문은 철근대체재로 Carbon fiber reinforced polymer(CFRP) 그리드가 사용된 콘크리트 부재의 휨성능을 평가하기 위한 실험적 연구결과를 보고한다. 실험에 사용된 CFRP grid의 탄성계수와 인장강도는 각각 240GPa, 3964MPa이다. CFRP 그리 드가 인장 보강재로 사용된 콘크리트 부재의 휨거동 평가를 위해 총 7개의 1방향 슬래브 콘크리트 실험체가 제작되었다. 실험 변수로 피복두께, CFRP 그리드의 보강 겹 수, CFRP 그리드의 겹침 여부가 고려되었다. 실험체의 휨거동 평가는 3점 휨실험을 통해 수행되었으며, 각 실험변수가 초기균열하중에 미치는 영향은 미미한 것으로 확인되었다. 실험체에 초기균열이 발생된 이후 응력 재분배에 의해 하중 증가 없이 CFRP grid의 변형률이 증가하는 현상이 관측되었다. CFRP 그리드 보강 겹 수가 1겹 증가 함에 따라 실험체의 극한하중은 약 8.5kN씩 선형적으로 증가하였다. 또한, 피복두께가 증가함에 따라 실험체의 극한하중 및 강 성이 감소하였으며, 그리드 겹침 여부가 실험체 극한하중에 미치는 영향은 미미하다는 것이 확인되었다. 추가적으로 실험결과와 ACI 440.1R-15를 통해 계산된 공칭 휨강도를 비교하였다. 그 결과 실험을 통해 확보된 극한강도는 ACI 440.1R-15 대비 13%∼ 24% 큰 것으로 나타났다. 따라서, ACI 440.1R-15는 CFRP grid로 보강된 콘크리트 보의 휨강도를 보수적으로 평가하고 있음이 확인되었다.
본 논문에서는 축하중과 폭발하중을 동시에 받는 철근콘크리트 부재의 구조 거동을 분석하였다. 기본적인 폭발하중을 받는 패널 실험 데이터, 축하중과 폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥 실험데이터를 이용하여 비선형 동적해석 모델링을 검증하였다. 축하중의 적용에 있어서 Autodyn은 동적해석만을 위한 프로그램이기 때문에 축하중과 같은 정적 하중에 대한 초기 응력 상태를 모사하는 해석 절차를 제시하였다. 축하중비 0%~70% 구간과 TNT 등가량에 의존한 환산거리 1.1~2.0에 해당하는 매개변수를 선정하여 총 80개의 비선형 동적 유한요소해석을 진행하였다. 축하중비와 환산거리의 변화를 통해 손상정도와 최대 변위 및 회전각으로 구조 거동을 비 교 분석한 결과로 원거리 폭발하중에서 축하중을 받는 기둥의 강성 증가로 최대 변위가 감소한다. 결과적으로 축하중비 10%~30%, 30%~50%, 50% 이상의 영역 3가지로 구조적 거동 분류가 가능함에 따라 내폭 설계 모델 개발에 활용될 수 있을 것으로 보인다.
본 논문에서는 폭발하중을 받는 부재의 저항성능 평가를 위한 모멘트-곡률 관계 기반 수치해석 기법을 소개한다. 직접전단 파괴 모 드를 고려하기 위하여 경험적인 직접전단응력-슬립양 관계를 기반으로 하는 무차원 스프링 요소를 도입하였다. 재료에 대해 정의된 동적증가계수 식을 바탕으로 단면의 모멘트-곡률 관계에 직접적으로 적용가능한 단면의 곡률 변화율에 따른 동적증가계수 식을 제작 하였다. 또한 부착슬립의 영향을 고려하기 위하여 소성힌지영역 내에 등가 휨강성을 도입하였다. 제안된 수치해석 모델의 타당성 검 증을 위하여 실험결과와의 비교연구를 수행하였으며, 단자유도계 모델의 해석결과와의 비교를 통해 본 수치해석 모델의 우수성을 확 인하였다. P-I 선도를 제작하여 부재의 휨 파괴 및 직접전단 파괴에 대한 저항성능을 평가하였으며, 매개변수 연구를 수행하여 P-I 선 도 및 저항성능의 변화를 확인하였다.
Seismic fragility analysis of a structure is generally performed for the expected critical component of a structure. The seismic fragility analysis assumes that all the components behave independently in a structural system. A bridge system consists of many inter-connected components. Thus, for an accurate evaluation of the seismic fragility of a bridge, the seismic fragility analysis requires the composition of probabilities considering the correlation between structural components. This study presented a procedure to obtain the seismic fragility curve of a bridge system, considering the correlation between bridge components. Seismic fragility analysis was performed on a PSC bridge that is considered as the central infrastructure. The analysis results showed that the probability of the seismic fragility curve of the bridge system was higher than that of each bridge component.
이 연구는 탄소섬유시트의 보강겹수와 보강위치에 따른 I형 PFRP 휨부재의 휨보강 효과에 대해 조사하였다. 또한, 탄소섬유시트로 보강한 PFRP 휨부재의 실험적, 이론적으로 확인하기 위해 유한요소해석을 실시하였으며, 휨실험 결과와 이론적 해석결과를 비교분석하였다. 휨실험 결과와 유한요소해석 결과는 이론적인 결과와 비교한 결과 일치하는 경향을 보였고, 휨보강 효과가 큰 탄소섬유시트 2겹을 보강한 시편에서 결과에서 오차가 가장 크게 발생하였다.
이 연구는 탄소섬유시트의 보강겹수에 따른 I형 PFRP 휨부재의 휨보강 효과를 조사하기 위해 길이 600mm의 PFRP 휨부재와 상하부 플랜지에 1mm 두께의 탄소섬유시트로 보강하여 휨실험을 수행하였다. 또한, 탄소섬유시트의 보강겹수와 보강 위치에 따른 I형 PFRP 휨부재의 휨보강 효과와 단면 감소량에 대해 조사하였다. 그 결과 2겹으로 보강하였을 때 휨강도와 휨강성이 증가함을 확인하였다.
<엑스 마키나>는 인공지능 기반 디지털 기술혁명 시대에 인간을 뛰어넘는 인조인간의 창조에 관한 내용을 담고 있는 작품이다. 과학 문명의 급속한 발전으로 ‘숨은 신’의 흔적이 지워진 세상에서 인간이 창조자가 되는 것이다. 피조물인 인조인간은 자의식을 가지고 있을 뿐만 아니라 인간과 감정을 교감할 수 있는 능력을 지닌다. 동시에 인조인간은 인간의 유한성을 나타내는 죽음을 극복 할 수 있는 불멸을 추구한다. 유발 하라리는 인조인간이 중심이 되는 미래사회를 호모 데우스의 시대로 정의한다. 영화 속의 CEO이자 창조자 네이던 베이트 맨은 인조인간이 중심의 미래사회를 운명으로 받아들이지만, 내적으로는 인류의 종말이라는 현실에 절망하며 종국엔 자신의 피조물인 에이바와 교코에 의해 살해당한다. 검색엔진 회사 ‘블루북’의 사원 케일럽 스미스는 인조인간 에이바를 사랑하지만 역시 배신당한다. 네이던과 케일럽은 신이 부재한 인공지능 기반 과학기술문명 사회에서 인공지능이 주도하는 인간사회의 문제점을 보여준다. 호모 데우스의 시대에 인류는 지워버린 ‘숨은 신’을 다시 소환하여 ‘신의 현존 앞에서’ 영생, 불멸, 신성의 문제를 다시 한번 숙고해야 할 것이다.
This paper describes a novel zero-stress member selecting method for sizing optimization of truss structures. When a sizing optimization method with static constraints is implemented, the member stresses are affected sensitively with changing the variables. However, because some truss members are unaffected by specific loading cases, zero-stress states are experienced by the elements. The zero-stress members could affect the computational cost and time of sizing optimization processes. Feature selection approaches can be then used to eliminate the zero-stress member from the whole variables prior to the process of optimization. Several numerical truss examples are tested using the proposed methods.
The purpose of this study is to reveal the wood joinery technique in the ancient era. Joinery is one of the core techniques in constructing timber frame architecture in the Korean peninsula. These techniques can be revealed by examining wooden members of ancient buildings. The members were excavated at the Donggung Palace and Wolji Pond, the historic site in Gyeongju. This study collects the data of 284 members excavated at the Donggung Palace and Wolji Pond and analyzes the details such as length, thickness, width, joint types, joint shapes. With the result of the analysis, this study tries to indicate the level of wood joinery techniques in ancient buildings.
PURPOSES : NOx is a particle matter precursor that is harmful to humans. Various methods of removing NOx from the air have been developed. TiO2 and activated carbon are particularly useful materials for removing NOx, and the method is known as particulate matter precursor reduction. The removal of NOx using TiO2 requires sunlight for the photocatalytic reaction, whereas activated carbon absorbs NOx particles into its pores after contact with the atmosphere. The purpose of this study is to evaluate the NOx removal efficiency of TiO2 and activated carbon applied to concrete surfaces using the penetration method.
METHODS : Surface penetration agents, such as silane-siloxane and silicate, were used. Photocatalyst TiO2 and adsorbent activated carbons were selected as the materials for NOx removal. TiO2 used in this study was formed by crystal structures of anatase and rutile, and plant-type and coal-type materials were used for the activated carbon. Each surface penetration agent was mixed with each particulate matter sealer at a concentration ratio of 8:2, and the mixtures were sprayed onto the surface. The NOx removal efficiency was evaluated using NOx removal efficiency equipment fabricated in compliance with the ISO 22197-1 standard.
RESULTS : Anatase TiO2 showed a maximum NOx removal efficiency of 48% when 500 g/m² was applied. However, 500 g/m² of rutile TiO2 showed a NOx removal efficiency of up to 10%. When 700 g/m² of coal-based activated carbon and plant-based activated carbon was used, NOx removal efficiencies of up to 11% and 14%, respectively, were obtained.
CONCLUSIONS : Rutile TiO2, a coal-based activated carbon, and plant-based activated carbon have lower NOx removal efficiencies than anatase TiO2. A lower amount of anatase TiO2 (500 g/m²), compared to the other spraying volumes, yielded the most significant NOx removal efficiency under optimal conditions. Therefore, it is recommended that 500 g/m² of anatase TiO2 should be sprayed onto concrete structures to improve the economic and long-term performance of these structures.