최근 FRP를 이용한 철근콘크리트 구조물의 보강방법으로서, 표면매입 보강 (Near-Surface-Mounted Retrofit, NSMR)방법의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 방법은 콘크리트에 홈을 형성하는 추가의 작업이 필요하지만 보강효과를 높일 수 있고 FRP가 표면에 노출되지 않기 때문에 환경의 영향을 저감시킬 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 표면매입 보강공법 즉, FRP판을 세워서 표면에 매입보강하는 공법의 보강효과를 실험적으로 규명하고자 하였다. 이를 위하여 철근콘크리트 보를 제작한 뒤 기존의 표면부착 보강과 표면매입 보강을 실시한 뒤 실험을 통하여 보강성능을 비교하였다. 또한 매입보강의 경우에는 중앙부를 부분적으로 비부착시켜 그 효과를 관찰하였다. 연구결과, FRP판을 이용한 철근콘크리트 부재의 휨보강방법으로서 FRP판을 세워서 표면에 매입하는 보강방법은 기존의 판 부착보강에 비하여 높은 보강성능을 발휘하는 것으로 나타났다. ACI 440-2R의 휨보강시 내력산정방법을 따르고 정착부분의 세가지 파괴형태를 고려함으로써 표면매입 보강된 부재의 내력을 평가할 수 있는 것으로 나타났다.

우리나라는 삼면이 바다로 이루어져 있으며 많은 철근콘크리트 구조물이 위치해 있다. 만약 철근콘크리트 구조물이 염해의 노출이 장기화 된다면 철근의 부식으로 인하여 철근-콘크리트 부착성능이 감소될 뿐만 아니라, RC 구조물의 성능저하가 우려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 부착성능이 상실된 RC 보-기둥 접합부에 대한 기초자료를 확보하기 위해 연구를 수행하였다. 철근-콘크리트 부착이 상실된 보-기둥 접합부를 제작하여 부착 및 비부착 특성 여부에 따라 반복 횡하중 실험 및 해석적 연구를 수행하여 접합부의 성능을 평가 및 고찰하였다.

본 연구는 PC 작은 보의 댑단부와 PC 큰 보의 레져에 대한 전단성능을 평가하기 위한 전단 구조성능 실험연구이다. 일반적으로 작은 보의 댑단부와 큰 보의 레져는 사용하중에 안전하도록 설계하고 있지만, 작은 보의 단부를 연속단으로 설계한다면 작은 보의 댑단부와 큰 보의 레져는 고정하중과 시공하중에만 안전하도록 설계할 수 있다. 이에 대한 구조성능을 평가하기 위하여 행거철근 정착방법, 설계하중, 레져보강근유무를 변수로 총 7개 실험체를 제작하여 전단실험을 실시하였다. 실험결과, 댑단부 및 레져가 <DL+CL>으로 설계되어도 작은 보의 연속성은 확보될 수 있는 것으로 나타났으며, 전단 임계단면은 지지점으로부터 유효높이(d)만큼 떨어진 위치에서 형성된 후 댑단부로 진전되었다. 그리고 PCI 핸드북에서 레져를 설계할 때 캔틸레버 슬래브와 같은 구조일 때로 해석하고 있는데, 본 공법에서의 레져는 3변 고정 슬래브와 같은 구조이므로 PCI 핸드북에서 정의하는 방법은 본 공법의 레져를 과대설계할 가능성이 있는 것으로 사료된다.

본 연구에서는 CFRP 표면부착 공법의 대안으로 최근에 관심을 끌고 있는 NSM(Near Surface Mounted)기법으로 전단 보강된 RC 부재의 전단강도를 평가하기 위한 실험과 해석을 수행하였다. 전단철근이 없는 7개의 실험체에 대해 4점 휨실험을 실시하였다. 실험변수로는 CFRP 스트립의 경사(45°, 90°)와 스트립의 간격(250mm, 200mm, 150mm, 100mm)이 고려되었다. 실험적 연구를 통해 NSM공법으로 전단 보강된 RC 부재의 전단강도와 파괴모드에 대한 각 실험변수의 영향을 평가하였다. 실험결과는 45° 경사로 스트립을 보강한 실험체들은 스트립의 파단으로 파괴된 반면, 수직으로 스트립을 보강한 실험체들은 스트립의 슬립으로 파괴됨을 보였다. 또한, 45° 경사 스트립이 수직 스트립보다 전단저항력 증가시킬뿐만 아니라 파괴시의 처짐을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 추가적으로 RBSN 해석은 NSM기법으로 전단 보강된 RC 부재의 균열형상 및 하중-처짐관계를 적절하게 예측하였다.

본 논문은 중간부 부착파괴된 CFRP 보강 RC 보의 휨강도 산정을 다루고 있다. CFRP 보강 RC 보의 중간부 부착파괴의 영향을 고려하기 위해 강도감소계수를 제안하였다. 제안된 계수는 CFRP의 유효응력(또는 유효변형률)과 극한응력(또는 극한변형률) 비로 정의 되는 유효변률 모델을 이용하여 실험데이터로부터 유도하였다. 휨강도 산정식은 강도감소계수를 변수로 하여 함수를 구성하였다. 제안된 강도감소계수의 유효성, 정확성 및 타당성을 입증하기 위해서 각국의 설계기준 및 연구자들에 의해 제안된 계수 값과 실험값을 본 연구결과와 비교 및 검증했다. 본 논문에서 제시하는 해석 결과는 제안된 강도감소계수가 중간부 부착파괴된 CFRP 보강 RC 보의 휨강도를 매우 효율적으로 평가할 수 있음을 나타낸다.

본 연구에서는 조직배양을 통해 은행나무 잎으로부터 캘러스를 유도하였고, 최대 생장량과 항산화능이 우수한 배양조건을 확립하였다. 즉, 은행잎을 이용하여 조직배양한 결과 암과 광조건에서 모두 NAA 첨가 조건이 2,4-D 첨가 조건에 비교하여 양호한 캘러스 생장을 나타냈다. 가장 우수한 캘러스 생장을 나타낸 배양조건은 광조건의 10 μm NAA와 5 μm kinetin의 조합 처리시였다. 따라서 현탁배양에서 캘러스의 지속적인 유지를 위한 효과적인 생장조절제는 10 μm NAA/0.5 μm BA, 10 μm NAA/0.5 μm kinetin으로 나타났다. 또한 은행잎 유래 캘러스 추출물의 항산화능은 광조건에서 10 μm NAA가 처리된 기본 MS배지에 캘러스를 현탁 배양하였을 때 가장 높게 나타났다. HPLC를 통한 flavonol glycosides를 분석한 결과 10 μm NAA가 처리된 조건에서 현탁 배양된 녹색 캘러스에서 quercetin dehydrate와 keamperol이 각각 0.556, 0.157 μg/20 μl 검출되었다. 잎 추출물에 비해 표적물질을 제외한 불순물이 적어 표적물질의 순수생산이 가능할 것으로 기대되며, 특히 keamperol의 경우 기존의 연구보고에 비해 약 7배 높은 함량이 검출되었다.

CFRP 보강공법은 구조물에 내하력을 증가시키기 위해 사용되고 있는데 실제 교량에 적합하고 연구 활용성이 좋다. 하지만, CFRP로 보강된 콘크리트 보에서 휨파괴와 전단파괴 뿐만 아니라 부착파괴 또한 추가적으로 발생하게 된다. 이러한 CFRP 부착파괴는 취성파괴를 유발하게 된다. 따라서 이러한 CFRP로 보강된 콘크리트보 박리에 대한 모니터링은 매우 중요한 의미를 갖는다. 본 논문에서는 국부적인 손상 파악에 유리한 PZT센서를 이용한 임피던스 기반 손상검색 방법을 사용하여 CFRP로 보강된 콘크리트보에서 박리 모니터링에 대한 적용가능성을 검증해 보았다.

철근콘크리트 보-기둥 접합부는 철근의 복합적인 배근으로 인하여 시공성이 저하되고 철근의 정착공간이 협소하여 정착파괴가 발생할 가능성이 높다. 또한 지진하중 하에서 기둥 또는 접합부의 파괴는 구조물 전체의 파괴를 야기할 수 있기 때문에 기둥 표면에서 일정한 거리이상 떨어진 보에 소성힌지를 발생시켜 보의 파괴가 선행된 후에 기둥 및 접합부가 파괴되는 강기둥-약보의 설계 개념을 적용하여 구조물의 안전성을 확보하고 있다. 본 연구에서는 이러한 접합부의 강도 증가 및 시공성 향상을 도모하고 소성힌지를 보의 내측방향으로 이동시키기 위한 방안으로 보 주인장 철근과 접합부 보강 철근으로 헤디드 바를 활용하고자 하였다. 이를 위해 헤디드 바로 보강된 철근콘크리트 보-기둥 접합부에 대해 3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 해석결과의 정확성을 검증하기 위하여 선행연구자에 의해 실험된 부재와 동일한 변수에 대한 해석을 수행하여 그 결과를 비교하였으며, 헤디드바의 우수성을 확인하기 위한 변수를 추가하여 해석을 수행하였다. 해석결과 보 주인장 철근의 정착방법으로 헤디드 바를 사용함으로써 유사한 구조성능 하에서 시공성 향상을 도모할 수 있음을 확인하였다. 또한 헤디드 바를 접합부에 보강함으로써 설계자가 의도한 위치에 소성힌지를 발생시킬 수 있었으며, 주기하중 하에서 에너지 소산능력의 증가, 강성 감소의 최소화 및 극한응력을 향상시키는 결과를 얻었다.

본 연구에서는 제한된 수자원 부존량을 효율적으로 사용하고 각 댐의 저류량, 수요에 대한 용수공급량 및 하천유지용수를 최대화하기 위해 댐 상 하류간의 연계운영 모형을 이용하여 연계운영 효과를 분석하고 댐과 보의 최적 연계운영을 통한 하류단의 수문학적 거동 특성 변화를 검토하여 댐운영 개선방안 도출 등 다양한 하천관리 개선 방안에 대해 연구하였다. 대상유역은 신뢰성 높은 수문자료를 획득 가능한 금강 수계 유역으로 하였으며 수문자료는 순물소모량을 감안한 '6

강 구조물의 보강공법으로는 강판 보강공법이 대표적인 방법으로 통용되고 있으나, 일부 구조물에서는 고정 설비 및 기타 간섭물로 인하여 보강 시공이 번거롭고, 보강부재 접합시 원부재의 단면 손실이 수반되는 단점이 있다. 최근, 강재의 원가 상승으로 강판 보강공사의 시공비가 증가되고 있는 실정이다. 반면, 복합소재를 이용한 보강공사의 경우는 재료의 자중이 가벼워서 보강재 취급이 수월하고 내화학성능이 우수하기 때문에 유지비용이 절감되기 때문에 콘크리트 구조물에서는 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 복합소재를 이용한 강 구조물의 보강의 기술적 가능성을 검증하기 위해 강재와 복합소재와의 부착성능 및 보 부재를 통해 휨 보강 성능을 평가하였다. 그 결과, 항복 이전까지는 강재와 아라미드섬유 쉬트가 일체 거동에 따른 보강효과를 예상할 수가 있었다. 또한, 보강 겹수가 증가함에 따라 무보강 실험체 대비 내력이 증가했지만, 예상 보강효과(1겹에서 12.5%, 2겹에서 25%)에 비해 절반 정도의 수준의 개선효과를 보였다. 그 이유는 모든 보강 실험체가 계면파괴로 파단되었고, 이후 아라미드섬유 쉬트가 실험체 내력 개선에 영향을 미치지 못했기 때문이다. 따라서, 최근 복합소재의 재료적 개선 및 접착제의 부착성능 향상으로 인하여 강 구조물의 보강공사에 적용할 수 있는 가능성을 찾을 수 있었으나, 보강성능을 향상시키기 위한 부착성능 향상을 위한 방법에 대한 연구가 필요하다고 판단된다.

본 연구의 목적은 유역의 홍수사상을 모의하는데 널리 이용되고 있는 HEC-HMS와 하도의 수리해석에 이용되고 있는 HEC-RAS를 결합시켜 직렬보 운영에 따른 홍수 소통능력 평가를 수행하는 절차를 확립하는데 있다. 따라서 본 연구에서는 낙동강유역을 적용 대상유역으로 선정하고 주요 지류를 대상으로 38개 소유역을 분할하여 유역추적을 실시하였으며, 유역추적기법은 Clark법을 채택하였다. 또한 하도의 홍수추적은 HEC-RAS의 부정류 알고리즘을 이용한 홍수파 도달시간을 산정하여 직렬보 운영에 따른 하도의 주요지점에 대한 홍수 소통능력 평가를 수행하였다.

본 연구는 자연하천에서 보 설치에 따른 배수위 계산을 실시하여 여러 가지 수리특성인자들의 결과와 비교해 보았다. 그 결과, 자연수위에 따른 통수단면적보다 수위증가로 인한 통수단면적의 영향이 가장 큰 것으로 분석되었다. 그러나 유속을 포함한 다른 수리특성인자의 영향은 다소 적은 것으로 분석되었다. 따라서 보(weir)를 설치할 경우 다른 수리특성인자보다 수위상승에 따른 통수단면의 통수능력이 먼저 검토되어야 할 것이다. 또한 자연하도에 비해 수중보 설치에 의한 상류의 수위상승 종단거리가 예상치보다 매우 크게 나타나고 있었기 때문에 보 설치에 따른 종단거리의 영향을 파악하여 제방설계를 실시해야 할 것으로 판단된다. 보의 설치는 수위증가로 인한 용수확보, 수변공간 확보 등 많은 이점이 있으나, 홍수시의 하도통수능력 고려, 오염물질의 퇴적으로 인한 수질오염 방지 그리고 갈수시에 하천의 유지용수 확보 등을 고려한 신중한 분석·검토를 해야 할 것으로 사료된다.

본 논문에서는 안동댐 조정지에서 낙동강 하구 사이의 낙동강 구간에 대하여 4대강 사업에 의한 하도 준설과 보(수문) 건설이 낙동강 본류의 하류 측 홍수위에 미치는 영향을 분석하였다. 하도의 홍수추적 모형인 HEC-RAS(River Analysis System) 4.1.0 Version 부정류 알고리즘을 이용하여 하도준설 전·후에 대한 각각의 계산 모형을 구축하였고, 2011년 5월에서 7월 사이 홍수사상을 대상으로 각 보 및 주요 수위표 지점에서 관측수위와 수문완전개방(Full Open Gate) 상태의 홍수위를 비교하여 검증하였다. 하도준설 후 모형에서는 HEC-RAS 모형 내의 Rule Operation 기법을 적용하여 보의 상류 및 상류 수위표의 수위에 따른 가동보 수문을 개방하는 4가지 운영방안을 제시하였고 주요 지점별 수문운영 조건에 따른 수위수문곡선 그리고 계획홍수위, 관리수위, 운영조건, 수문완전개방 상태를 비교한 수위곡선 마지막으로 낙동강 전 구간에 대한 수문운영 및 수문완전개방 그리고 수문운영 및 계획홍수위의 홍수위를 비교하였다.

본 논문에서는 안동댐 조정지에서 낙동강 하구 사이의 낙동강 구간에 대하여 4대강 사업에 의한 하도 준설과 보(수문) 건설이 낙동강 본류의 지표면에 대한 빗방울과 유수의침식 운반 퇴적작용에 의해 상류에서 이송된 유사가 쌓인 충적토를 하천이 흐름의 특성에 따라 기하학적형태가 스스로 변화하고 자유수면과 하상 및 하안이 모두 가변적인 경계로 작용되었다. 만곡부에는 사주가 감소하였고 지류합류부에서는 하도폐섹 교량과 보에서는 국부세굴과 퇴적과 침식이 반복적으로 일어났다 이에 대한 결론으로 하도관리방안은 만곡부에서는 하도선형조성,저수로확장 사주에서는 저수로 식생역 제거 농경지철거 선택적인 하상골재채취를 해야한다

초고층 건물의 주된 횡력 저항 시스템으로 사용되는 커플링보는 면내방향에 대한 하중을 고려하여 설계하는 것이 일반적인 경우이다. 하지만 장경간 구조물 혹은 비정형 구조물에서는 커플링보에 면내방향의 축력, 전단력 그리고 휨모멘트와 더불어 면외방향의 비틀림 모멘트가 작용하게 된다. 커플링보 길이가 짧고 비틀림 모멘트 하중이 작을 경우에는 수평철근 및 스터럽의 배근에 의해 설계가 되는 경우도 있지만 그 값이 클 경우에는 사용성(균열) 부분을 위해서라도 정밀 구조 해석이 필요하게 된다. 이에 대해 슬래브 강성 효과를 고려하여 커플링보 설계를 하는 것은 반드시 필요하다. 따라서 이 연구에서는 슬래브 강성을 고려한 RC 커플링보의 비틀림과 전단력에 대한 거동 및 구조 성능을 규명하고자 하였다.

구조물에서 커플링보의 위치는 코어 중심부와 코어 가장자리부로 나누어 볼 수 있다. 지금까지 커플링보의 연구에서 코어 가장자리부에 대한 연구 성과는 적은 것으로 나타났다. 코어 가장자리부의 SRC 커플링보 설치 방법에는 벽체에 철골기둥을 설치하는 경우와 설치하지 않는 경우가 있다. 그리고 철골기둥의 설치 이유는 커플링보가 양단에 모멘트 접합으로 충분한 강성을 필요로 하는 경우와 시공시 SRC 커플링보의 벽체 고정 작업을 편리하게 하기 위한 것이다. 오늘날 많은 현장에서 사용되고 있지만 이에 대한 연구가 미흡한 것이 사실이다. 또한 플렛 플레이트 구조물에서 사용되는 커플링보는 정확한 구조 성능 분석과 경제성을 위해 슬래브 강성 효과를 고려하는 것이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 플렛 플레이트 구조물의 슬래브 강성을 고려한 코어 가장자리에 놓인 SRC 커플링보의 철골기둥 영향에 대한 거동 및 구조 성능을 규명하고자 하였다.

오늘날 층고 절감과 다양한 평면을 위해 플렛 플레이트 구조시스템의 사용이 증가하고 있다. 최근의 건물의 고층화와 층고제약 등으로 커플링보의 춤은 줄어들고, 요구 성능은 오히려 높아지고 있어서, 일반 형태로는 요구 성능을 만족시키기 어려운 실정이다. 따라서 커플링보의 슬래브 강성을 고려한 연구가 관심을 갖게 되었고 지속적인 연구성과가 나오고 있다. 하지만 기둥과 보의 강성에 의해 저항하는 라멘구조에서의 커플링보와 슬래브의 두께 및 유효폭에 맞춰 연구를 하였다. 따라서 슬래브 부분에서는 작은 변형에 의해 크랙이 발생하게 되고 이 원인으로 슬래브 강성 효과는 초기에 없어지는 것으로 나타났다. 하지만 검토 결과, 플렛플레이트 구조물에서의 커플링보에 대한 슬래브 강성비는 일반 라멘구조물과는 명확히 차이가 있다. 또한 코어 가장자리에 놓이는 커플링보는 일반적으로 모멘트 접합이 아닌 핀 접합으로 설계를 하게 되지만 슬래브 강성을 고려하여 구조적 거동을 명확히 분석하는 것이 필요한 것으로 판단된다. 따라서 이 연구에서는 플렛 플레이트 구조물의 슬래브 강성을 고려한 코어 가장자리에 놓인 RC, SRC 커플링보의 거동 및 구조 성능을 규명하고자 하였다.

보는 하천 횡단구조물로 수위를 조절하거나 관계 및 취수 등을 목적으로 설치한다. 그러나 현재 설치된 보는 대부분 콘크리트 구조물이기 때문에 경관상 좋지 않으며 상류의 수위를 조절하는데 다소 어려운 점이 있다. 따라서 이러한 단점을 보완하고 수자원의 효율적인 사용을 위해 가동보에 관한 관심이 점차 증가하고 있는 추세이다. 특히 가동보 중 고무보는 홍수시 도복이 가능하고 평상시 기립하는 원리를 이용하여 수위를 조절하는 특징을 가지고 있으며 기존 보와 같이 관계, 용수공급, 수력발전, 환경보호 등 다양한 목적으로 사용되고 있다(심명필, 2000). 그러나 기존 콘크리트 보와 같이 보 직상류 저층부의 흐름을 정체시키므로 토사의 퇴적 및 수질악화가 발생하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 장정수(2008)는 고무보 직상류 저층부에 정체되어 있는 물을 하류 측으로 원활하게 배출시키는 저층수 배출관 및 배출관의 개폐장치에 관한 특허를 출원하였다. 그러나 저층수 배출관의 다양한 형태에 관한 검증 또는 실험적 연구가 부족하여 본 연구에서는 저층수 배출관이 설치된 실제 하천에서 발생할 수 있는 다양한 상황에 대한 수리실험을 실시하였다. 본 실험에서 사용한 수로 연장은 12 m, 폭 3 m의 소하천 원형 수로이며 유입 및 유출각이 30°, 45°, 60° 인 3가지 저층수 배출관 형상에 대해 퇴적물 배제능력을 비교하였다. 실험조건은 고무보의 상류수심이 0.47 m 및 실험 최대 유량 0.14 m3/s로 수행하였다. 첫 번째 실험은 고무보 직상류의 정체된 흐름에 의해 퇴적되는 유사에 대한 저층수 배출관의 배제능력을 검토하기 위한 실험으로 실험 전·후배제된 유사의 부피를 비교하였다. 두 번째 실험은 다양한 이유로 저층수 배출관의 내부가 자연재료에 의해 폐색되는 경우에 대해 배출관 덮개의 운영을 이용하여 내부 폐색에 대한 배제능력을 검토하였다. 실험결과 유입 및 유출각이 60인 저층수 배출관이 최대 배제율 12.1%로 가장 높게 나타났으며 유입 및 유출각이 작을수록 배제능력이 떨어지는 것으로 나타났다. 관 내부 폐색시 배제능력을 검토한 결과도 동일하게 유입 및 유출각이 60일 경우 배제시간이 가장 빠른 것으로 나타났다. 이는 유출각이 하류측으로 기울어진 정도가 큰 경우, 흐름에 의한 저항이 가장 적게 받기 때문이라 판단된다. 또한 두 실험 모두 유량 및 수심이 증가할수록 배제능력이 향상되었는데 이는 상류 수심 증가로 인한 유출관 내 유속의 증가로 유사 및 배출관 내 퇴적물을 배제시키는 운동량이 증가하기 때문이라고 판단된다. 본 연구결과를 통해 실제 하천에 저층수 배출관 설계 시 참고자료로 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

최근의 건물의 고층화와 층고제약 등으로 커플리보의 춤은 줄어들고, 요구성능은 오히려 높아지고 있어서, 일반형태로는 요구성능을 만족시키기 어려운 실정이다. 이에 대한 대안으로 여러 가지 방법들이 연구되어지고 있으나, 구조기준과 이론적인 배경이 정립되어 있지 못하여 설계자가 적용하기에는 많은 어려움이 있다. 이 연구에서는 플렛 플레이트 구조물에서 사용되는 RC, SRC 커플링보 및 슬래브 두께를 조사하고 현실과 유사하게 유한요소해석 프로그램을 적용하여 슬래브 강성 효과를 고려한 커플링보의 구조 성능을 규명하고자 한다.

본 연구는 최적의 투수성과 보수성 및 압축강도를 갖는 보투수 포장체의 개발을 위한 것으로, 단입도의 골재 및 SAP를 사용함으로써 투수계수 및 보수성능의 개선은 물론 포장체의 온도저감효과가 있음을 확인하였다. 이를 위하여 단입도 골재의 입경및 SAP 첨가량에 따른 압축 및 휨강도에 대한 시험을 실시하였으며, 보투수 포장체의 투수성능 및 보수량에 대한 시험을 실시하였다. 시험결과 단입도 골재의 입경이 작아질수록, SAP 첨가량이 증가할수록 압축/휨 강도는 증가하였으며, 투수계수는 SAP 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 한편, 보투수 포장체의 흡수율 및 보수량은 골재의 입경이 작아질수록, SAP 첨가량이 증가할수록 증가하였으며, 보투수 포장의 온도저감효과는 아스팔트포장에 비해 최대 20℃ 까지 저감됨을 알 수 있었다.