본 논문에서는 지진으로부터 구조물을 효과적으로 보호하기 위하여 MR 엘라스토머(MRE)를 이용한 새로운 형태의 스마트 기초격리 시스템을 제안하고, 이에 대한 내진성능을 파악하였다. MRE는 자성물질을 포함한 실리콘 혹은 고무로써 자기장에 의해 강성이 변하는 스마트 재료이다. 기초격리 시스템은 토목 및 건축분야에서 구조물의 내진성능 향상을 위해 가장 널리 쓰이는 장치로 지반과 구조물을 격리시켜 구조물에 가해지는 입력 하중을 감소시켜주는 장치이다. 기존 수동형태의 기초격리 장치는 다양한 입력하중에 대한 적응성이 부족하고 기초격리 장치에서의 과도한 변위 등의 단점이 있는 반면, 새로 제안한 시스템은 제어 가능한 강성범위가 넓어 이를 개선할 수 있다. MRE를 이용한 기초격리 장치의 성능을 확인하기 위하여 기초격리 장치를 도입한 단층 및 5층의 건물에 대해 다양한 역사지진 하중을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과, 제안된 시스템은 기존 수동형태의 시스템에 비해 구조물의 응답 및 기초격리장치의 변위를 감소시키는 데 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.

우리나라 장미산업의 국제화에 대비하여 필리핀 코르딜레라 고냉지 지역에서 생산된 장미의 품질, 수량 및 우수 품종을 연구, 소득 분석을 요약하여 아래와 같이 산업화의 기초자료를 얻기 위해 본 실험을 수행하였다. 절화 내 질적 실험에서는 대비종에 비해 특히 'Jacaranda' 품종은 개화기간 46일, 13일정도의 꽃받침 휨 정도보다 짧은 것으로 나타내므로, 광질, 조사기간 및 온도 등이 영향을 제일 많은 영향을 받는 것으로 볼 수 있었다. 절화 시 'Vicki Brown'와 'Jacaranda' 품종은(개화기간 49일, 13일 꽃 받침 휨 정도 이내) 중, 단초 절화로 분류되는 다른 품종에 비해 단축되는 경향을 보았다. 'Jacaranda', 'Vcki Brown', 'Golden Times', 'Champagne', 'Osiana' 및 'Queen Elizabeth' 품종은 전정에서 46.7일에서 50.77일까지 조기 개화되었으나 'Tineke' 품종은 전정 41일 후에 꽃 받침 휨 정도가 0.5cm에 이르게 되어 개화형성이 늦어짐이 뚜렷하였다. 여기에서 상위 10품종 장미의 순수익은 'American Orange' 품종 77072, 'Yellow Island' 품종 39322, 'Frosty Pink' 품종 27130, 'Champagne' 품종 24516, 'Coral Pink' 품종 23992, 'Lara Pink' 품종 22961, 'Lara Orange' 품종 17856, 'Grand Gala' 품종 17645, 'Golden Times' 품종 20163 및 'Lady X' 품종 19452 등이다.

본 연구의 전편에서는 이동최소제곱 유한차분법을 이용한 고체역학문제의 정식화 과정이 소개되었다. 후편에서는 수치예제를 통해 이동최소제곱 유한차분법의 정확성, 강건성, 효율성을 검증했다. 탄성론 문제의 해석을 통해 개발된 해석기법의 우수한 수렴률을 확인했다. 탄성균열문제에 적용하여 간편한 불연속면 모델링이 가능하고, 적응적 절점배치를 통해 특이 응력해를 정확하고 효율적으로 계산할 수 있음을 보였다. 국소화 밴드문제 해석결과를 통해 변위나 응력이 급격하게 변화하는 특수문제에 대한 정확성과 효율성을 확인했으며, 본 해석기법이 다양한 특수 공학적 문제로 확장될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 미분 가능한 함수가 Taylor 전개로 표현되고 그 계수들은 주어진 함수와 미분에 대한 근사값을 제공할 수 있다는 점에 착안하여 m차 Taylor 다항식을 구성하고 이동최소제곱법을 이용하여 그 계수들을 구했다. 계산된 근사함수와 미분을 콜로케이션 개념을 바탕으로 균열 문제를 포함하는 고체문제에 대한 지배 미분방정식에 적용하여 차분식 형태의 이산화된 계방정식을 구성하였다. 본 연구의 해석기법은 격자망(grid)에 의존적이고 근사함수가 없는 유한차분법과 형상함수의 미분과 약형식의 적분산정, 필수경계조건 처리가 어려운 Galerkin법 기반의 무요소법의 단점을 효과적으로 극복한 새로운 수치기법이다.

From the surveys of 2005 and 2006 in Korea, Trissolcus nigripedius was found in four locations, i.e., Andong, Miryang, Namhae, and Suwon, and one of the major egg parasitoids of Dolycoris baccarum. T nigripedius was also found to parasitize two other soybean bugs, Riptortus clavatus and Piezodorus hybneri, from the field collection in 2005. Host acceptance behaviors of T. nigripedius consisting of drumming, oviposition, and marking were observed and compared on five species of soybean bugs. T. nigripedius showed the complete host acceptance behaviors on the eggs of D. baccarum, P. hybneri, and Halyomorpha halys. But T. nigripedius emerged only from the eggs of D. baccarum (96%) and P. hybneri (75%) after 24 hours of exposure. T. nigripedius did not mark on the eggs of R. clavatus and Nezara antennata during the observation of behavior, hence no egg deposition was made. However, T. nigripedius parasitized 20% and killed 30% of the eggs of R. clavatus when 24 hours were given for parasitization. T. nigripedius would be a potential biological control agent of D. baccarum and P. hybneri with ability of giving additional mortality on R. clavatus in soybean field.

일반 해양 구조물이나 해저면에 설치되는 해저 관로는 외력에 의한 변형이 발생된다. 구조물 형상이 복잡하거나, 구성 요소의 개수가 많을 경우 응력해석 시 많은 초기값이 필요하고 해석 시간 또는 장 시간 소요된다. 해양 구조물에 작용하는 대표적인 외력은 파도, 조류, 바람이고 이런 외력은 구조물의 사용 기간(operation life)동안 계속적으로 작용하기 때문에 구조물의 변형율은 항상 허용치 안에서 발생되도록 설계되어야 한다. 허용 변형은 탄성범위 내에 존재해야 하며, 비교적 큰 변형을 일으키는 구조물이나 해저파이프라인의 응력해석을 수치적으로 접근하는 방법을 고찰하였다. 평행상태의 하중 벡터값만 직각 좌표계에서 인트린직(intrinsic) 좌료로 변환시킬 때 변형이 발생함으로, 본 논문에서 소개하는 이차 요소(quadratic element)방법을 사용할 경우 수치해석 시 많은 장점이 있다는 것을 보여준다. 본 방법을 도입함으로써 비교적 큰 변형이 발생되는 구조물 해석 시 일반 수치해석 방법과 그 결과는 같으나 해석 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 응력 해석 시 국부 강도 행열(element stiffness matrix)은 방향과 무관하며 이차요소 방법을 사용하여 각 요소 벡터를 발생시켰다. 해저관로 일점 상승 시 관로에 작용하는 변형과 상승력에 따른 휨 모멘트를 산출하여 일반적으로 사용되는 선형이론과 비교하였다.

본 연구에서는 실험을 통하여 자기치유 재료 혼입 모르타르 보의 자기치유 성능을 평가하였다. 실험에는 일반 모르타르 보 실험체와 자기치유 모르타르 보 실험체가 사용되었으며, 모르타르의 압축강도, 내력 및 균열의 자기치유 효과를 비교하여 자기치유 성능을 평가하였다. 실험결과 자기치유 재료를 혼입한 모르타르의 압축강도가 일반 모르타르의 압축강도보다 작았지만 28일 압축강도에 대한 118일 압축강도 비율은 동일하게 나타났다. 실험체의 내력은 재령일이 길어질수록 증가하는 경향을 나타냈다. 일반 모르타르 실험체는 균열이 발생할 경우 재령일이 증가하여도 하중은 회복되지 않았으나 자기치유 모르타르 실험체의 경우 반응 생성물의 영향으로 내력이 다소 회복되는 경향을 나타냈다. 균열폭은 두 종류의 실험체 모두 치유기간이 지난 후 감소하는 경향을 보였으나 자기치유 모르타르 실험체에서만 반응 생성물이 관찰되었다.

현대사회의 급격한 도시화 및 인구밀도 증가로 인하여 고성능 재료를 사용한 고강도 콘크리트의 수요가 증가하고 있으며 고강도 콘크리트가 갖는 자기수축 특성은 콘크리트 내구성에 심각한 문제를 초래할 가능성이 크다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트의 자기수축 특성 저감을 위하여 고흡수성 폴리머(SAP: Super absorbent polymer)를 사용하였으며 바인더 대비 0%, 0.3%, 0.5% 첨가한 시험체를 각각 제작하여 매립형 스트레인게이지를 이용하여 수축량을 계측 및 비교하였다. 실험결과 SAP를 0.3%, 0.5% 첨가한 실험체는 SAP를 첨가하지 않은 실험체 보다 수축량이 각각 약 11% 와 34% 감소 하였으며 이에따라 SAP의 첨가는 고강도 콘크리트의 자기수축 저감에 효과가 있는 것으로 나타났다.

최근 지진의 발생 빈도가 잦아지면서 고강도 내진 철근에 대한 관심이 급증하였다. 그러나 현재 콘크리트구조 학회기준 (2017)에서는 철근콘크리트 부재의 전단철근의 항복강도를 500MPa로 제한하고 있다. 이 논문에서는 이러한 설계기준항복강도 제한을 확장하기 위해 고강도 내진 철근을 사용한 철근콘크리트 보의 실험을 수행하였다. 실험에는 항복강도가 400MPa, 500MPa, 700MPa인 전단철근이 사용되었으며 전단철근의 배근간격을 변수로 하여 철근비에 따른 철근콘크리트 보의 전단거동을 비교하였다. 실험결과 철근량과 철근의 항복강도가 증가할수록 전단강도비가 감소하는 경향이 나타났다.

This study was investigated to improve the phosphorus release and water quality by transformation of sedimentary P fraction for application of CaO2. For the experiment, 0.5% (w/w) of CaO2 was homogenized in the sediment and incubated with the control for 20 days. The analytical results showed that pH increased with CaO2 and redox potential (ORP) was improved in the sediment of the reactor. The growth rate of chlorophyll-a was lower in the CaO2 reactor and Dissolved Oxygen (DO) of overlying water maintained higher than that of the control. Total phosphorus (T-P) concentration in the overlying water increased from the initial concentration to 0.304mg/L in the control at 20 days. The reactor of CaO2 was lowered by 29.3%. Ex-P, Fe-P and Ca-P in sediment P fraction were increased with the CaO2. The formation of bound Fe-P and Ca-P in the sediments seemed to control the release of P by removing the Soluble Reactive Phosphorus (SRP) presented in the pore water. From the result, this indicated that the reduction of P release from the sediments seems to be effective in suppressing the eutrophication of P and improving the oxygen condition in the water quality with the application of CaO2.

In this paper, a soft robotic arm which can prevent impact injury during human-robot interaction is introduced. Two degrees of freedom joint are required to realize free movement of the robotic arm. A robotic joint concept with a single degree of freedom is presented using simple inflatable elements, and then extended to form a robotic joint with two degrees of freedom joint using similar manufacturing methods. The robotic joint with a single degree of freedom has a joint angle of 0° bending angle when both chamber are inflated at equal pressures and maximum bending angles of 28.4° and 27.1° when a single chamber if inflated. The robotic joint with two degrees of freedom also has a bending angle of 0° in both direction when all three chambers are inflated at equal pressures. When either one or two chambers were pressurized, the robotic joint performed bending towards the uninflated chambers.