간행물
복합신소재구조학회 논문집 KCI 등재 Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
- 발행기관 한국복합신소재구조학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 2093-5145 (Print)2288-0232 (Online)
- 수록기간 2010 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 532DDC 624
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Vol. 11 No. 5 (2020년 10월) 9건
1.
2020.10
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토목섬유 튜브 설계는 토목섬유와 충진재 간의 수리학적 양립성으로 충진압과 토질특성 및 토목섬유 특성, 설치되는 지반의 기초 특성 등과 같은 많은 요소에 의해 성능이 영향을 받기 때문에 매우 복잡하다. 본 연구에서 개발된 하이브리드 토목섬유 튜브는 원주를 다양하게 토목섬유재질로 구성하여 배수성능과 충진능력을 최적화 할 수 있었다. 실험적으로 확인하고자 제작된 복합재질의 토목섬유백에 준설토를 충진시키는 스케일모델시험을 실시하였다. 제작된 4개의 토목섬유백을 활용한 실험을 통하여 보유성능과 충진시간 및 간극수압 등이 평가되었다. 최종적으로 토목섬유의 상호간 재질의 구성방법의 변화 및 원주면 길이의 변화 등으로 토목섬유의 성능을 최적화한 연구결과가 제시되었다.
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2.
2020.10
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전 세계적으로 건설폐기물에 의한 환경문제에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 건설재료들에 대한 재활용방안 에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. GFRP는 최근 구조물의 보강에 많이 사용되는 건설 재료이다. 본 연구에는 GFRP를 분쇄하 여 만든 재활용 GFRP파우더(RGP)의 잔골재 대체 가능성을 검토하고자 하였다. RGP는 GFRP의 제작 시 발생되는 GFRP 잉여물을 분쇄하여 사용하였다. RGP의 잔골재 치환율을 20%, 40% 60% 80%로 설정하였다. RGP가 혼합된 시멘트 모르타르의 재료 성능을 검토하기 위하여 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨 강도를 측정하였다. 실험결과, RGP의 혼입으로 시멘트 모르타르의 기초물성이 증가하는 경향이 나타났다. 본 연구결과는 장기적으로 GFRP의 건설재료로의 재활용을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
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3.
2020.10
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본 연구는 벨크로를 이용하여 콘크리트 공시체의 압축거동시 구속합축효과를 검토하였다. 벨크로(Velcro)는 갈고리 모양의 후크(Hook)와 고리모양의 루프(Loop)가 물리적으로 결합하여 접착력을 가지는 제품으로 다양한 형태를 가지고 있다. 벨크로 보강 공법은 접착제를 사용하지 않아 쉽고 빠른 시공이 가능하여 공사비가 낮고 시공 시 편리한 장점이 있다. 본 연구에서는 벨크로로 횡 구속된 콘크리트 압축부재에 대하여 보강면적변화에 따른 벨크로 횡구속 콘크리트 부재의 압축거동에 대하여 연구하였다. 벨크로로 보강된 시편의 압축거동을 조사하기 위하여 횡구속 콘크리트 시편을 제작, 보강면적변화에 따른 횡 구속 성능을 평가하였다. 보강면적은 50%, 75%, 100%로 설계하였다. 실험 결과 벨크로 보강에 의한 압축 강도 증가는 크게 증가하지 않았다. 또한 보강 전과 비교하여 구속 효과의 강도 증가도 미미했습니다. 그러나 항복점 이후의 거동에서는 연성 거동이 나타 났다. 본 연구를 통해 Velcro를 이용한 콘크리트 보강재 개발에 필요한 기본 정보로 활용할 수 있습니다.
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4.
2020.10
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본 논문은 하수관 보강 방법 중 보강튜브경화공법(CIPP)의 종점부 미경화 문제를 해결하기 위해 설계된 증기이송튜브 시스템에 대한 유동해석 결과를 보고한다. 설계된 증기이송튜브의 유동해석을 위해 SolidWorks Flow Simulation을 이용하여 해석을 수행하였다. 100mm, 150mm, 200mm의 직경을 갖는 증기이송튜브에 대한 유동 흐름 및 온도 분포가 유동을 해석을 통해 검토되었다. 해석 결과를 통해 증기이송튜브의 직경이 증가함에 따라 경화온도를 만족하는 CIPP 내부 길이가 증가하는 것이 확인되었다. 또한, 직경 200mm를 제외한 모든 직경의 증기이송튜브의 입구에서 증기 역류 현상이 나타남을 확인하였다. 이에 증기이송튜브의 최적 직경은 200mm로 결정되었으며, 이에 대한 유동해석을 통해 증기주입을 시작하고 350초 경과 이후에 CIPP 내 모든 길이에서 경화온도를 만족하는 것을 확인하였다.
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5.
2020.10
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최근, L형 도로측구 상 열화, 균열로 인한 유지보수 작업이 빈번해지고 있다. 본 논문에서는 쐐기 앵커를 이용한 L형 도로측구의 최적 설계에 대해 제시하고자 하였다. 해석 결과, 두 개의 쐐기앵커를 350mm로 관입시킨 경우에서 구조적 안정성을 충분히 확보하는 것을 확인하였다. 또한 3%의 개질유황 콘크리트 배합이 압축강도, 동결융해 등의 내구성 기준을 만족하였다. 반복하중에 대한 수치해석과 현장 평가가 수행 중에 있으며, 추후 해당 시스템의 적용성을 평가하기 위한 추적 조사가 이루어져야 할 것이다.
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6.
2020.10
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최근 전 세계적으로 지진 발생빈도가 급증하면서 초고층 건축물에 다양한 피해가 발생하고 있다. 특히 고층 건물에 가해지는 수평하중이 구조물의 주요 구조요소 뿐만 아니라 외부 패널의 파손으로 유리 외장재가 낙하하는 등 2차 피해가 발생할 수 있다. 이러한 문제의 심각성을 고려하여 비구조 요소에 대한 2차 손상 방지 방안을 마련하는 것이 필요하다. 본 연구에서 는 기존 건축물 외부 패널이 가진 문제점에 대하여 실대형 시험과 유한요소 해석을 토대로 구조적 성능을 분석하고 취약부를 도출하였으며, 이를 보완하기 위해 층간 분리형 커튼월 모듈과 이동형 패스너를 적용한 커튼월 모듈에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과를 바탕으로 기존 커튼월과 비교시 구조적 안정성을 확보할 수 있는 것으로 확인되었다.
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7.
2020.10
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중공슬래브 시스템은 슬래브 중앙부의 콘크리트를 경량의 중공재로 대체하여 중량은 감소시키면서 동등한 수준의 구조성능을 지니는 경제적인 시스템이나 콘크리트 타설 시 비중의 차이로 중공재가 부상하게 되는 문제점이 발생한다. 이에 본 연구에서는 중공슬래브 공법에 적용 가능한 경량성형재 고정장치를 고안하고 부력저항성능을 평가하고자 하였으며, 고정성능 평가를 위해 정해진 실험방법이 존재하지 않으므로 이를 검증하기 위해 인발실험장치를 제작하였다. 시공 시 본 장치를 설치하는 과정에서 발생 가능한 변수를 기준으로 실험을 수행하고자 하였고 이에 합판의 상태 및 고정 위치에 따라 변화되는 고정성능을 파악하고자 하였다. 인발 실험 결과 일반합판과 비교하여 코팅합판의 경우 구멍의 크기가 중공재 고정장치의 인장성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 작업자의 편의 및 내력 확보의 안전성을 위해 코팅합판을 사용하는 것이 유리한 것으로 판단된다. 또한 고정 위치와 무관하게 동일한 수준의 고정성능을 지니는 것으로 보여져 설치 상태에 대한 별도의 확인 과정 없이 슬래브 상부에서 원터치 방식으로 고정 가능하므로 시공성이 향상된 것으로 사료된다.
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8.
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긴 파이프 라인 굴착 시설에 대한 광범위한 현장 평가는 예상과 달리 프레임 채널에서 생성된 진흙 흐름의 두께 변동이 평활하지 않아 펌프의 효율성에 영향을 미쳤다. 따라서 본 연구는 액체 저항을 줄이고 토양의 두께를 줄이는데 사용되는 전자기장(EMF)에 의하여 구조화된 프레임워크를 평가하는 데 중점을 두었다. 또한, 펌프의 효율성을 평가하기 위하여 빠른 점검이 가능한 프레임워크가 도입하였다. 300m의 절대 채널 길이와 11Kw의 펌프 강도를 사용하여 프레임 워크를 평가하기 위한 탐색적 연구를 수행하였다. 마찬가지로, 카올리나이트와 미분탄은 굴착된 진흙 흐름을 재현하기 위하여 사용하였다. EMF가 굴착토의 유속을 증대시키고 펌프의 효율성을 94.8%까지 구축함을 보인다.
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9.
2020.10
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급증하는 전련소비량을 감당하기 위해서 발전소는 필수적인 사회기반시설이며 안정적인 에너지 공급을 위해 발전소 내 구조적/비구조적 요소의 외부하중에 의한 안전성 평가는 반드시 필요하다. 국내에서 발생되는 지진의 상당수는 고주파 영역의 지진으로 보고되고 있으며 국내외 선행연구들에 의해 비구조적 요소가 고주파 지진에 더 많이 피해가 발생할 수 있는 것으로 연구되었다. 발전소 내에 대표적인 비구조적 요수중 하나인 전기 캐비닛의 경우 선행연구들에서 고유진동수가 10Hz 이상의 고주파 영역에 속하는 것으로 나타났으며 이에 따라 고주파 지진에 의한 안전성 평가가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 전기 캐비닛의 고주파 지진에 의한 영향성 평가에 앞서 양문형 전기 캐비닛의 유한요소 모델을 구축하여 모드해석을 수행하였으며 진동대를 이용한 공진탐색실험 결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다. 또한 모델의 신뢰성을 높이기 위해 ABAQUS와 ANSYS Platform을 이용하여 모델을 구축하고 모드해석을 수행하였다. 실험에서 얻어진 1차, 2차 3차 전역모드의 주파수와 비교하였을 때 최대 약 5%의 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 1차, 2차, 3차 전역모드에 유효질량이 90%이상 참여하는 것으로 나타나 가장 지배적일 것으로 판단되며 모드형상이 유사한 것으로 판단되어 구축된 모델이 양문형 전기 캐비닛의 전체적인 동적 거동을 잘 모사할 수 있을 것으로 판단된다.
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