환경부 지정 멸종위기야생생물Ⅰ급 반달가슴곰(Ursus thibetanus ussuricus)은 20세기 초까지 한반도에 상당 수 분포하였으나, 산업화로 인한 서식지 소실과 밀렵, 포획 등으로 절멸위기에 처하였다. 반달가슴곰 복원사업은 개체군의 절멸을 방지하고 자체 생존력을 강화하기 위하여 2004 년부터 시작되었다. 개체 도입․방사와 출생 지리산 복원 개체군의 크기가 점진적으로 증가됨에 따라 일부 자연분산 현상이 관찰되고 있어, 지속적인 서식지역 확대와 사람과 곰의 조우에 대한 대비가 필요한 실정이다. 본 연구는 지리 산 일원의 반달가슴곰과 사람의 잠재적인 충돌 가능 지역 주변에서 활동 양상을 분석하여 이에 대한 관리방안을 제시하고자 하였다. 공간분석과 통계분석은 2015년부터 2017 년까지 지리산국립공원에서 일일 무선위치추적을 통해 수집된 반달가슴곰 20개체(female, n=9; male, n=11)의 위치 좌표를 이용하였다. 반달가슴곰 출현 지점으로부터 거주지역과의 거리, 농경지(과수원, 기타재배지, 논, 밭, 시설재배지, 하우스)로 부터의 거리, 정규 탐방로와의 거리, 사찰로부터의 거리 등 총 4가지로 구분하여 암-수성별, 계절별(봄, 여름, 가을) 출현 양상을 분석하였다. 잠재적인 충돌 위험 지역과의 거리를 분석한 결과, 거주지역과의 거리는 암컷이 수컷보다 더 가까운 경향을 보였고, 암-수 사이에는 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 농경지와의 거리, 정규 탐방로와의 거리, 사찰과의 거리 등은 암-수 사이에서 유의적 차이를 나타내었고(p<0.05), 농경지와의 거리, 정규탐방로와의 거리, 사찰과의 거리 모두 수컷이 암컷보다 더 가까 운 지점까지 접근하는 것으로 확인되었다. 계절별 양상을 분석한 결과, 거주지역과의 거리, 농경지와의 거리, 그리고 사찰과의 거리는 여름철에 가장 가까운 경향을 보였고, 정규 탐방로와의 거리는 가을철에 가장 가까운 것으로 나타났다(p<0.05). 본 연구 결과는 인간의 활동 영역에 접근하는 반달가슴곰의 성별, 계절별 행동 양상을 보여줌으로써 향후 지리산 지역에서 곰-사람 충돌을 감소시킬 수 있는 방안을 마련하는데 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

프리캐스트 콘크리트 골조에서 실물크기의 보-기둥 접합부 실험체 5개를 대상으로 반복가력 실험을 수행하였다. 지진하중을 받는 골조를 대상으로 1개의 일체식 실험체와 4개의 프리캐스트 실험체를 포함하여 5개의 1/2스케일의 내부 보-기둥 접합부를 대상으로 하였다.주요 변수는 보의 구조적 연속성을 확보하기 위한 접합부의 형태와 접합부의 특별한 보강형태(섬유콘크리트와 횡보강근)로 하였다. 실험체는 강기둥-약보 개념에 따라 설계하였다. 보 철근은 접합부에 큰 비탄성 전단력이 작용할 경우 보에 소성힌지가 발생하도록 계획하였다. 접합부의 성능평가는 접합부의 강도, 강성, 에너지 소산능력과 층간변위비로 평가하였다. 실험결과 실험체의 파괴는 보의 소성힌지부에서 파괴되었다. 보-기둥 접합부의 성능은 대체적으로 우수한 것으로 나타났다. 접합부의 강도는 일체식 RC 구조의 비해 1.15배 정도 향상되었다. 층간변위 3.5%때의 강도에서 실험체는 ECC의 인장변형능력과 철골연결재의 항복에 의해 연성거동 하였다.

일반적으로 철근콘크리트 슬래브는 콘크리트 재료의 열적특성에 의해 높은 수준의 화재 저항 성능을 보유하고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 기존연구에 따르면 중공슬래브의 열적거동은 일반 슬래브와 상이한 것으로 보고되고 있으며, 이는 중공슬래브 내부에 형성된 공기층 때문인 것으로 판단된다. 따라서 슬래브 내부의 공기층을 고려하지 못하는 기존의 방법을 통해서 화재 시 중공슬래브의 내부온도를 추정하는 것은 어려울 것으로 판단된다. 본 연구에서는 화재 시 중공슬래브의 내부온도 분포를 산정하기 위한 수치해석 모델을 제안하고 이를 평가하였다. 기본적으로 화재 시 슬래브의 열전달은 전도, 대류, 복사 등을 통해 발생하며, 이를 기반으로 시간에 따른 슬래브 내부 단면 온도분포를 산정하게 된다. 이에 본 연구에서는 슬래브를 유한개의 층으로 분할하여 각 층의 온도를 산정하는 유한차분법을 도입한 중공슬래브의 수치해석적 모델을 개발하였으며, 슬래브 내부 공기층에서의 대류 및 복사에 의한 열전달 경로를 고려할 수 있도록 개발하였다. 또한 제안된 모델을 실험결과와의 비교를 통해 검증하였으며, 그 결과 제안된 모델은 화재 시 중공슬래브의 온도변화를 적절히 예측하고 있는 것으로 나타났다.

This paper presents the influence factors of heat transfer in a voided slab under fire situation. The effects of a void in a slab on heat transfer are presented and the results are quantitatively analyzed for each influence factor. For this purpose, the finite element analysis method was used to evaluate the influence of the heat transfer factors on the thermal characteristics in a voided slab. Based on these results, the influence factors which have significant difference in the temperature spectrum were derived.

본 연구는 하중 조건에 따른 화해를 입은 중공슬래브의 잔류성능에 대한 실험적 연구이다. 이를 평가하기 위하여, 하중조건을 변수로 하는 2개의 중공슬래브 실험체를 제작하여 ISO 834 표준화재 곡선에 따라 120분간 가열하였으며, 이를 상온으로 냉각하여 잔류 휨 성능을 평가하였다. 실험결과 하중조건에 따라 중공슬래브의 온도분포가 상이한 것으로 나타났으며, 재하 실험체가 비재하 실험체에 비해 전단면에 걸쳐 온도가 빠르게 상승하는 경향을 보임을 확인하였다. 고온으로 가열 후 냉각한 중공슬래브의 잔류 휨 강도의 경우 화해를 입지 않은 중공슬 래브에 비해 34%~40% 감소하는 것으로 나타났으며, 휨 강성의 경우 15%~23% 감소하는 것으로 나타났다. 하중을 재하 한 중공슬래브의 경우 재하하지 않고 가열한 중공슬래브에 비해 약 10%의 강도 저감이 발생하였으며, 휨 강성의 경우 15% 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 하중 재하에 따른 휨 균열에 의해 슬래브의 하부 주인장 철근의 온도가 비재하 실험체에 비해 높아지며, 하부철근 피복의 박리현상이 가속화되기 때문인 것으로 판단된다.

Recently, the parking in downtown area has caused severe problem due to the dramatic increase of possessing automobile in the country. A parking structure has been on the spotlight to solve the parking problem in downtown area. However, the overall height of parking structure is stipulated less than 8 m. Therefore, in this research, ‘wide composite beam’, which is possible for reducing story height and having long span, is developed and the flexural capacity of the wide composite beam is evaluated. Based on the result of the flexural test, the flexural strength of wide composite beam increased by 20% as the thickness of steel beam increased by 3 mm (6 mm → 9 mm) The shapes of rebar (whether it is triangle or rectangular shape) in the wide composite beam did not affect its flexural strength. The flexural strength of wide composite beam without rebar decreased by 10% compared to that of wide composite beam with rebar. In addition, the neutral axis moved upward as a load increased, but the neutral axis moved downward, when the load exceeded a certain level of load.

도심지 주차문제 해결에 있어 공작물 주차장이 주목을 받고 있다. 그러나 공작물 주차장은 전체 높이 8 m 이하로 건설되도록 규정 되어 있다. 이에 본 연구에서는 층고 절감 및 장스팬화가 가능한 와이드 합성보를 대상으로 휨 및 전단성능을 평가하였다. 실험결과 보강철근 (트러스 철근)은 휨강도에 영향을 미치지 않았다. 그러나, 보강철근이 없는 실험체의 경우 항복강도의 70%에서 슬립이 발생하여 기계적 부착 능력이 저하되었다. 전단부착 실험결과 전단연결재가 없는 모든 실험체는 기계적 부착만으로 충분한 전단부착 성능을 가지지 못하므로, Flat Bar를 최소 2개 이상 설치하여야 한다.

표준 중량 충격원의 실제 충격원 재현성에 대한 논란이 있음에도 현재 기준에서는 뱅머신 방식만 사용하고 있다. 현행 기준의 평가 방법 및 등급 기준이 충격원 특성을 고려하지 못하고 있어 충격원의 선택에 따라 바닥충격음 차단 성능 등급에 차이가 발생하기 때문이다. 본 연구는 충격원 특성 외에 바닥 진동 거동 특성을 함께 고려한 현행 기준의 바닥충격음 평가 방법 고찰을 목적으로 한다. 공동주택 mock-up 실험 동에서 표준 중량 충격원과 실충격원에 대하여 바닥충격음을 측정하고 이를 이용하여 해외 평가 방법과 우리나라의 평가 방법을 비교 검토하 였다. 또한 현행 바닥충격음 평가 기준의 대상 주파수 범위를 벗어나는 저주파수 대역의 음압레벨은 네텔란드의 저주파 소음 인지 곡선과 국내 연구자가 제안한 저주파 소음 기준안을 이용하여 평가하였다. 그 결과 기준 및 평가 산정 방법에 따라 성능 평가 결과가 상이하며, 바닥 진동의 지배 주파수 범위에서 모든 충격원에 대한 바닥충격음 가청 소음으로 인식하여 성가시게 느낄 가능성이 매우 크다. 현행 평가 기준의 단일수치 평가량 산정 방법은 충격원에 따라 상이한 음압레벨 스펙트럼 특성을 제대로 반영하지 못하며, 바닥의 진동 거동 지배 주파수를 포함하는 저주 파수 대역의 음압레벨을 고려하지 않고 있어 바닥충격음에 대한 평가 결과와 사람의 인지 수준에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 충격원에 따른 음압레벨의 스펙트럼 특성과 저주파수 대역의 음압레벨을 반영할 수 있도록 현행 기준의 평가 방법을 보완할 필요가 있다.

Current design code provisions suggest calculation method for slab-column joint concrete compressive strength. Because equation for slab-column joint compressive strength only consider the compressive strength of column and slab concrete, they are relatively conservative than the results of experimental researches. In this study, calculation method for slab-column joint strength which consider confinement effect of concrete are suggested. Suggested calculation procedure and results were compared with test results of previous researches.

Because significant difference between normal concrete and fiber reinforced ultra-high strength concrete under tension and compression, bond behavior also have significant difference. Bond behavior may affect to the flexural behavior and shear behavior of reinforced concrete beams. Especially, because ultra high strength concrete usually be used as precast members, bond between concrete and steel rebar should be safely and accurately evaluated for design. In this study, bond test results about ultra high strength fiber reinforced concrete were investigated and evaluated with various types of prediction methods, especially for empirical equations.

Because significant difference between normal concrete and fiber reinforced ultra-high strength concrete under tension and compression, bond behavior also have significant difference. Based on the finite element analysis of bond test specimens, crack initiation and propagation process were investigated. Analysis results have been validated with test results and crack initiation stress was investigated.

For the safe design of steel-concrete composite structure, usable yield strength of steels are limited in most of design standard. However, this limitation sometimes cause the uneconomical design for some kind of members such as slender columns which was affected by elastic buckling load. For the economical design for slender columns, parametric study of RCFT (Rectangular CFT) with high-strength steel is conducted, especially investigating the limitation of yield strength of high-strength steels. Using ABAQUS, finite element analysis program, the finite element model was constructed and calibrated with experimental study for RCFT with high strength steel which have yield strength up to 680MPa. Investigated design parameters are yield strength of steel, compressive strength of concrete, steel thickness and slenderness ratio. The effect of desgn parameters were compared with design standard, KBC-09. From the parametric study with 54 models and previous test specimens, RCFT can be safely design with higher yield strength of steels than currently limited by KBC for large range of slenderness ratio.

최근 초고성능 콘크리트가 RPC의 개념을 상용화하면서 개발되어 사용되고 있다. RPC에 강섬유를 혼입하여 100 MPa 이상의 높은 압축강도를 발현하게 됨에 따라, 급작스러운 취성파괴를 방지할 수 있었으며 높은 수준의 인장강도를 보유할 수 있게 되었다. 그러나, 높은 강도 수준은 현행 설계기준의 적용 시 신뢰성의 확보가 어렵게 됨에 따라 재료의 성능에 기반한 상세설계가 필요하게 된다. 따라서 설계에 적용할 초고성능 콘크리트의 응력-변형률 관계를 정의하기 위한 지표의 추정이 중요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 80MPa~200MPa 수준의 압축강도를 보유한 초고성능 콘크리트의 재료 시험을 수행하여 초고성능 콘크리트의 기계적 성능을 검토하였다. 시험 결과 초고성능 콘크리트 또한 보통강도 또는 고강도 콘크리트 영역에서 나타나는 압축강도와 기계적특성 사이의 관계가 불안전측의 추정을 하게 되는 것을 확인할 수 있었다. 이에 기존 연구로부터 수집된, 쪼갬인장강도 원주형 공시체 시험 결과와 프리즘 공시체의 시험결과를 활용하여 기존의 추정식들을 평가하였다. 통계적 평가 결과 시험결과에서 나타난 바와 같이 콘크리트의 압축강도 상승과 함께 낮은 수준의 정확도가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 수행된 시험 결과와 수집된 시험 결과들을 사용하여 넓은 압축강도 범위에서 사용 가능한 기계적 성질의 추정식을 도출하였다.

최근의 콘크리트 공학의 발전은 콘크리트의 압축강도 상승과 밀접하게 관계되어 있으며 연구자들은 이를 초고강도 콘크리트로 지칭하고 있다. 초고강도 콘크리트로 제작된 부재는 일반적으로 얇고 긴 형태를 가지게 되며 프리캐스트 콘크리트의 형태로 시공된다. 따라서 이러한 부재들은 적합한 부착 강도 및 앵커에 의해 서로를 연결시켜 줄 필요가 있다. 현재까지 초고강도 콘크리트의 제 성능에 대한 많은 연구가 진행되었으나, 부착특성에 대한 연구는 활발하게 진행되지 않았다. 따라서 이 연구에서는 얇은 초고강도 콘크리트 부재에서 나타날 수 있는 쪼개짐 파괴를 막기 위해 섬유로 보강되었으며 반응성 분체 콘크리트로 제작된 초고강도 콘크리트의 부착강도를 파악하기 위한 실험을 단순 뽑힘 실험 방법을 통해 수행하였다. 실험에 사용된 콘크리트의 압축강도는 100~200MPa로 설정하였다. 콘크리트의 압축강도 뿐만 아니라 섬유의 보강효과, 피복 두께의 효과를 파악하기 위한 실험을 구성하였다. 대부분의 실험체가 철근의 길이 방향과 같은 방향으로 발생한 균열에 의해 파괴되었다. 그러나 실험 결과 쪼개짐에 파괴시의 부착강도가 보통 또는 고강도 콘크리트에 비해 큰 부착강도를 보유하고 있음을 확인할 수 있었다. 부착강도는 피복 두께에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 피복두께의 증가에 대한 부착강도의 상승폭은 콘크리트의 강도 증가와 함께 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 강섬유는 부착강도를 크게 증진시키는 역할을 하고 있었으나 이 또한 콘크리트의 압축강도 증가와 함께 부착강도 증진율이 낮아지는 현상을 나타내었다.

최근 도심지에서 이루어지는 건축공사의 대부분은 재개발 및 재건축으로 인한 중.소규모 형태의 건축공사이다. 또한, 한정된 토지의 효율적인 이용을 위하여, 지하층 공사가 고심도화 되고 있다. 이러한 이유로 도심지 공사에서는 역타공법을 많이 적용하고 있으며, 이에 대한 많은 기술 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 CFT 강관기둥을 이용한 철골조 역타공법 개발을 위하여 Y형 플레이트를 이용한 지하층 CFT기둥과 H형강보의 접합상세를 제안하였으며, 이에 대한 구조성능 평가를 수행하였다. Y형 플레이트를 이용한 접합상세의 효율적인 구조설계를 위하여, 구조성능에 영향을 줄 수 있는 다양한 형태의 영향 변수를 설정하고, 각각의 변수들에 대한 영향력 평가를 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 도출된 결과를 바탕으로 효율적인 Y형 플레이트 접합 상세를 제시하였다. 또한, 각 변수들의 영향력을 검증하기 위하여, 실물 크기로 접합부 실험체를 제작하여 각 변수들에 대한 제안된 접합상세의 내력 및 변형 능력을 평가하였다. 성능평가 결과, Y형 플레이트를 이용한 CFT기둥과 H형강보의 접합상세의 구조성능은 우수한 것으로 나타났으며, 역타공법을 적용하는 도심지 건축공사에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Corrosion of the steel reinforcement in a cold and saline environment leads to the overall deterioration of reinforced concrete structures. To avoid such deterioration, Glass Fiber Reinforcement Polymer(GFRP) rebars are used in place of steel reinforcement. In the present paper, in order to examine the effect of reinforcement ratio of concrete beam reinforced with lap-spliced GFRP bar, nonlinear finite element analyses are performed.

이방향 중공슬래브는 휨 성능에 미치는 영향이 적은 슬래브의 웨브 부분에 중공형성체를 배치하여 중공을 형성, 콘크리트 물량을 감소시키고 슬래브 중량을 저감시키는 바닥시스템구조이다. 하지만 슬래브 복부에 중공이 형성됨으로써, 철근과 중공 사이에 내부피복두께가 발생하게 되며 이에 따라 철근과 콘크리트 사이의 부착력이 저하될 것으로 판단된다. 이에 따라 본 연구에서는 내부 피복 두께 및 중공 형상을 고려하여 이방향 중공슬래브의 부착특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 중공과 부착성능의 관계를 파악하기 위하여 해석적 연구를 수행하였으며, 내부 피복두께의 영향을 파악하기 위하여 도넛 형상의 중공을 대상으로 내부피복두께를 변수로 하여 피복두께의 변화에 따른 위치별 부착응력 분포를 확인하였다. 또한 이를 통하여 철근 길이 방향의 피복두께변화에 따른 영향을 비교분석하여 도넛형 이방향 중공슬래브의 부착응력-슬립 관계를 도출하였다.

이방향 중공 슬래브 공법이란 슬래브 내부에 중공을 형성시켜 일정 수준 이상의 구조성능을 확보하면서도 슬래브의 자중을 경감 시키는 공법이다. 이러한 이방향 중공 슬래브의 구조 성능은 다양한 연구를 통하여, 성능과 안전성이 평가되었다. 하지만 이방향 중공 슬래브의 실제 적용을 위해서는 구조 성능뿐만 아니라 화재시의 안전성과 같은 내화성능의 확보가 중요하다. 그러나 현재 중공슬래브에 대한 내화성능평가에 관한 연구는 미흡한 수준이다. 일반 철근콘크리트 슬래브는 콘크리트의 재료적 특성에 따라 우수한 내화 부재이다. 하지만, 이방향 중공 슬래브는 내부에 중공이 형성됨에 따라 일반 철근콘크리트 슬래브와는 다른 온도 분포 및 성능을 보일 것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 Wickström’s method를 적용하여 이방향 중공슬래브에 대한 내화성능 평가 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 일반 철근콘크리트 슬래브 및 본 연구진에서 개발한 도넛형 이방향 중공 슬래브를 대상으로 Wickström’s method를 적용하여 간략한 방식으로 도넛형 이방향 중공슬래브의 내화성능 평가 방안을 제안하였다. 또한, 상용 유한요소해석 프로그램(Ansys v.11)를 이용하여 제안된 방안으로 도출된 결과에 대한 검증을 실시하였다. 본 연구 결과, 제안된 방법을 통하여 화재에 노출되어 있는 도넛형 이방향 중공슬래브의 내부 온도를 구체적으로 산출할 수 있었으며, 산출된 결과와 유한요소해석결과의 비교를 통하여 제안한 방안에 대한 신뢰성을 확인할 수 있었다.

기존의 철근 콘크리트 구조물에서 나타나는, 극한 환경하에서의 철근의 부식 문제 때문에 GFRP 보강근으로 철근을 대체하고 있다. 최근 들어 GFRP를 보강근으로 사용한 보의 성능에 대한 해석적, 실험적 연구가 지속적으로 행해지고 있지만 아직 철근 콘크리트 보의 연구에 대한 수에 비하여 이에 대한 연구 결과는 매우 적어 신뢰성을 얻기 힘든 상황이다. 이에 본 연구에서는 겹침이음된 GFRP 보강근을 보에 적용하여 모멘트-처짐 관계에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험변수는 GFRP의 보강비와 피복 두께에 대한 것으로 총 6개의 GFRP 보강 콘크리트 보의 실험체가 제작되었다. 모든 실험체는4000mm의 스팬을 가지고 있으며 12.7mm의 지름을 가지는 GFRP 보강근을 사용하였다. 보강근이 겹침이음된 부분에 일정한모멘트가 작용하게 하기 위해 2점 가력 방식을 사용하였다. 실험 결과 보강근비의 증가에 따라 극한 하중의 크기가 증가하였다. 파괴 모드는 보강근비에 따라 매우 민감하게 변화하였으며 피복 두께는 인장측의 콘크리트의 탈락에 의해 최대 강도와 처짐량을 결정하는 요인이 되는 것으로 나타났다.