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 ~ 2025
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 532DDC 624
권호리스트/논문검색
Vol.16 No.1 (2025년 2월) 8건
1.
2025.02
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과거 지진 발생 시 구조요소에 비해 비구조요소에서 더 많은 피해가 발생하였다. 비구조요소의 손상은 건물 및 시설의 기능에 영향을 줄 뿐만 아니라 인명피해를 유발할 수 있다. 건축물 내진설계 기준에서는 피난경로상의 비구조요소는 내진설계 또는 검토가 필요하다. 국내에서는 경주지진 이후 피난경로에 위치할 수 있는 천장 시스템의 내진성능 검증이 활발히 진행되고 있다. 그러나 옥외 계단, 문 등에 설치되는 캐노피 시스템의 내진설계 및 검증은 미흡한 실정이다. 지진으로 인해 캐노피가 위치유지를 하지 못하여 탈락 하거나 손상될 경우, 피난경로가 차단되어 인명피해로 이어질 수 있으므로 내진설계 및 내진성능을 평가할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 모듈형 캐노피 시스템을 개발하고, 주요 요소에 대한 구조실험을 수행하였으며, 기존의 캐노피 시스템과 그 성능을 비교분 석 하였다.
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2.
2025.02
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본 연구는 시멘트 산업의 대체연료(폐합성수지 등) 사용량 증대에 따라 이를 활용한 탄소배출 저감 및 시멘트/콘크리트 제조 적용 기술 및 방안에 대해 검토하고자 했으며, 향후 시멘트 산업의 탄소중립 실현을 위한 기초 자료로써 활용하고자 한다. 시멘트 제조 에 있어 폐합성수지 사용은 경제적 장점과 높은 발열량으로 인해 연료로서의 가치가 높은 것으로 나타났으며, 열경화성 수지는 부가가 치가 높은 저탄소 시멘트 복합체의 비반응성 골재로 작용할 수 있는 것으로 확인되었으며, 감마선 조사는 다양한 폐플라스틱의 성능 평가에 적용되는 것으로 확인되었다.
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3.
2025.02
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일반적으로 전기 패널은 용접이나 앵커링을 통해 기초에 설치된다. 콘크리트 기초-앵커 시스템에서 고려해야 할 열화 요인에 는 콘크리트 기초의 균열이 포함된다. 콘크리트 균열은 전기 패널의 앵커에 영향을 미치는 열화 현상 중 하나로 간주될 수 있다. 또한 독립반 및 열반된 전기 패널의 동적 특성은 상당히 다를 수 있다. 그러나 많은 연구자들이 하나의 전기 캐비닛 시편으로 진동대실험을 수행하였다. 따라서 열반 구성을 고려하여 동적 특성을 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 0.5 mm 및 1.0 mm 균열 폭을 고려하여 콘크리트 기초-앵커 시스템을 설계하였다. 콘크리트 기초-앵커 시스템을 진동대에 고정하고 1∼3개의 열반으로 구성된 단순화된 캐비 닛 모델을 설치하였다. 열반 수와 콘크리트 균열을 매개변수로 고려하여 진동대에 의한 공진주파수 검색 실험을 수행했으며 각 실험편 의 공진 주파수를 비교하였다.
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4.
2025.02
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본 연구는 Tuned Mass Damper(TMD)가 적용된 원자력 발전소 파이핑 시스템의 동적 응답 저감 효과를 평가하기 위해 수행되었다. ABAQUS를 활용하여 실제 크기의 파이핑 시스템 유한요소 모델을 개발하고, 실험 데이터를 통해 모델의 적합성을 검증하 였다. 이후, 확장된 수치해석을 통해 국부 손상 발생 시 TMD의 응답 저감 효과를 분석하였다. 연구 결과, TMD는 무손상 상태에서 가속도와 변위 응답을 각각 최대 20%와 30% 저감하는 효과를 보였으며, 특정 국부 손상(30%, 50%, 70%)에서도 저감 효과가 유지됨 을 확인하였다. 이는 국부 손상이 시스템의 주파수 특성에 미치는 영향이 제한적임을 시사한다. 그러나 손상의 위치와 응답 특성에 따라 저감 효과에는 차이가 있었으며, 최대 응답 위치에서 TMD의 효과가 보다 두드러졌다. 본 연구는 선형 해석에 초점을 맞췄으며, 향후 비선형 재료 특성과 다양한 지진 조건을 고려한 추가 연구가 필요함을 제안한다.
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5.
2025.02
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본 연구에서는 반복 하중에 의한 철근 및 GFRP로 보강된 교각 기둥부의 비선형 거동을 수치해석적으로 모사하기 위하여 Parabolic 함수와 Weibull 함수가 적용된 콘크리트 손상 소성모델 및 운동학적 경화모델을 적용하였다. 3차원 유한요소 모델링을 구현하였으며, 고속도로용 교각 기둥부의 실제 설계 제원을 기반으로 GFRP 보강근의 축방향 배근 개수를 변화하였을 때 하중-변위 곡선 및 포락선을 도출하여 각 변수해석 결과를 비교 분석하였다. 본 연구의 수치해석 결과로부터, 교각 기둥부와 같은 압축부재에 기존의 국외기준에서 GFRP 보강근의 압축성능이 무시된 것은 보수적이고 과다한 설계로 판단되며, 본 연구결과는 GFRP 보강근의 압축부 설계에 대한 가이드라인이 될 수 있을 것으로 기대된다.
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6.
2025.02
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이 연구는 동절기 노면 결빙 또는 블랙아이스 저감을 위하여 상변화물질을 혼입한 포장용 콘크리트의 온도변화 및 역학적 특성을 파악한 것이다. 이를 위하여 마이크로캡슐로 코팅된 상변화물질을 단위시멘트량의 30%까지 혼입한 포장용 콘크리트를 배합하 여 온도측정용 실험체 및 강도시험용 공시체를 제작하였다. 온도측정은 실험체의 표면과 내부에서 열화상카메라와 열전대를 이용하였 으며, 강도시험은 각 배합마다 3개씩 제작된 공시체를 이용하여 휨 및 압축강도 시험을 실시하였다. 실험결과에 따르면, 상변화물질을 혼입한 포장 콘크리트 노면의 온도는 보통 콘크리트와 비교하여 최대 2도 상승하였으며, 내부의 온도는 깊이와 혼입률에 따라 최대 3-4도 상승하였다. 그리고, 압축강도는 상변화물질 혼입률에 따라 감소하였으나, 모든 혼입률에서 국가건설기준에서 규정하는 설계기 준강도를 만족하였다. 휨강도 역시 보통 포장 콘크리트와 비교하여 감소하였으나, 압축강도와 다르게 상변화물질 혼입률에 따라 휨강 도는 증가하였으며, 30%에서는 설계기준강도를 만족하였다. 이상과 같은 연구결과에 따라 마이크로캡슐형 상변화물질은 노면과 내부 에서 온도상승 효과가 있으며, 기준 또는 지침에서 규정하는 기준강도를 만족하므로 동절기 콘크리트 포장에 적용이 가능할것으로 판단된다.
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7.
2025.02
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노면결빙에 따른 전도사고 및 블랙아이스에 의한 사고 등이 증가하고 있으며 이를 해결하기 위한 발열 시멘트 복합체에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 리튬이차전지 산업에서 발생되는 폐 CNT 폐 음극재 등 탄소계 산업부산물을 활용하여 고상탄소 캡슐을 제조 하고 이를 혼입하여 레미탈 및 모르타르 실험체를 제조하여 전기 인압에 따른 중심부 표면 온도 측정 및 열화상 카메라를 통하여 발열 성능을 평가하였다. 고상탄소캡슐 혼입량이 증가할수록 발열 성능이 우수하게 나타났으며 레미탈 실험체의 경우 DC 24 V에서 모든 실험체가 35분 내 표면온도 60℃ 이상 나타내었다. 모르타르 실험체의 경우 전기 인압 DC 24 V에서 고상탄소캡슐을 19% 이상 혼입 시 소요시간 30분 내 30℃ 이상의 발열 상승 목표를 만족하는 것으로 나타났다.
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8.
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본 연구는 강재 보행자용 방호 울타리 고정부 부식에 따른 유효단면적 감소로 인한 강성 저하를 해결하기 위해 내부식성이 뛰어난 GFRP, CFRP를 볼트에 적용하여 설계하중에서의 적용성을 검증하였다. 강재에서 유효단면적은 부식이 20년 진행 되었을 때 1.4mm 감소하여 기둥 변위는 28.65mm로 측정되어 부식의 심각성을 인지하였다. FRP 적용 시 평가는 파손 지수(DI)를 통하였고 CFRP 고정부 앵커에서 최대 성능의 30% 수준을 사용하여 설계하중에 만족함을 보였다. 또한, 콘크리트 연석에 가하는 쪼갬 인장응력 이 강재 대비 0.93배로 확인되었다. 이는 FRP 볼트 적용 시 강재와 동일한 방법으로 연석을 검토할 수 있을 것으로 판단된다. 결론적 으로 강재 부식에 따른 강성 저하는 구조물의 심각한 영향을 주어 부식 저항성이 높은 재료의 대체는 필수적이며, 동시에 보행자용 방호 울타리의 설계하중에 대한 연구가 추가적으로 수행 되어야한다.
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