최근 건축 경향에 따라 단층 프리폼 구조에 대한 관심이 증대되고 있다. 축력과 모멘트를 동시에 받는 구조적인 특성으로 인해 프리폼 구조에서 노드는 응력이 집중되는 부분으로 상세 개발이 이루어져야 한다. 본 논문은 단층 프리폼 구조의 모멘트형 노드를 제안하고 축력과 모멘트에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 내력이 검증된 모델에 구멍 크기 및 위치에 따른 변수를 적용하여 변수해석을 진행하였고 결과를 비교분석하여, 구조적인 성능을 만족하여 안전성을 가지고 동시에 물량도 가장 절약할 수 있는 노드 Prototype을 결정하였다.

최근의 건물의 동향을 보면 아름다움을 강조하여 비틀리고, 경사지고, 테이퍼형태를 가지고 있다. 이러한 건물에 대응하는 구조시스템으로 대형 대각가새 구조시스템이 등장하였다. 이 구조시스템은 건축적인 요구사항을 만족하면서 구조물량 절감의 가능성이 있지만 다수의 부재가 만나는 접합부에 대한 구조성능 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 H형 단면을 이용한 대형 대각가새 구조시스템의 접합부에 대한 단조가력 실험을 수행하였으며 하중 및 변형능력을 평가하였다. 주요 변수로는 부위별로 용접방법 및 웨브의 이음길이를 적용하였다. 실험결과 완전용입용접에 대하여 국부적으로 부분용입용접을 사용한 경우와 비교해 보면 구조성능에는 차이가 없었고, 웨브의 중첩길이는 웨브사이 이격거리에 100%에 해당하는 길이가 필요함을 알 수 있었다.

간척이 식생 분포에 미칠 영향을 분석하기 위하여 새만금 간척지구 내 안서 포구 앞 조간대와 기수 지역에서 2003년부터 2004년에 걸쳐 식생과 토양특성을 분석하였다. 이 지역의 조간대와 기수 지역에 출현한 식생은 모두 염생식물로, 조간대는 3종의 염생식물이 출현하여 단순하였고, 만조대와 기수 지역은 각각 9종과 8종이 출현하여 조간대에 비하여 다양하였다. 식물종은 조간대에서 해홍나물(Suaeda maritima), 갯질경(Limonium tetragonum) 및 칠면초(Suaeda japonica)가, 기수 지역의 비침수 지역에서는 해홍나물, 갯질경 및 갯개미취(Aster tripolium)가, 기수 지역의 침수 지역에서는 갯댑싸리 (Kochia scoparia var. littorea)가 우점하였다. 토양화학성을 분석한 결과, 조간대 내에서 식물종의 출현은 토양의 전기전도도(electrical conductivity, EC), Na+ 및 Cl-의 농도가 상대적으로 낮은 지역에서 이루어졌다. 식물종 간의 EC 농도는 동일지역 내에서는 유사하였으나, 서로 다른 지역에서는 동일종 간에도 뚜렷한 차이를 보여, 식물종의 출현 유무는 토양환경의 차이에 의해 결정되었다. 조간대 및 기수 지역에서 식물종의 출현은 토성과 토양화학성에 따라 다름으로써, 식생의 분포는 토양환경의 영향을 받고 있음을 시사하였다.

The Infrared-Thermography Technique is widely used for nondestructive evaluation (NDE) of structures due to its convenience. Particularly, various techniques have been tried to detect imperfections such as surface defects and welding defects of steel structures. This paper is a part of a study to detect defects in weld zone in steel structures using Infrared Thermography techniques. Finally, defects were detected by comparing infrared thermal image and surface temperature data of defected area with healthy area.

본 연구에서는 대공간 구조물에 보편적으로 사용되는 직접기초의 단점을 보완하기위해 PHC 파일기초와 철골기둥의 접합부에 대한 개발을 진행하였다. 기존의 제안된 접합부들이 플레이트를 이용하여 휨으로 인한 처짐을 막기 위해 해당 부분에 과도한 보강이 필요한 것과는 달리, 개발된 반구형 접합부(HAT Joint)는 반구의 형상으로 인해 기둥에서 파일로 전달되는 하중이 축력으로만 작용하게 되어 휨에 대한 우려를 최소화 하였다. 또한 H형강용 기본 타입인 H-Type 외에도 각형, 원형, 왕형 철골기둥에 설치가 가능하도록 다양화 하였다. HAT Joint는 공장에서 상부 철골 기둥의 일부와 결합된 상태로 현장에 운반되어 PHC 파일과 볼트로 결합하게 되므로 공기 단축 및 시공품질 관리 향상에 큰 이점이 있다. 기둥과 기초파일의 접합부인 HAT Joint는 압축력과 휨에 대해서 성능이 검증되어야 한다. 압축력은 φ1000 PHC파일의 허용압축강도인 967ton의 1.5배인 1500ton을 충분히 만족하는 것을 실험을 통해 확인하였다. 본 연구에서는 시공 시의 현장상황 혹은 갑작스러운 지진 등 예상하지 못한 횡하중에 대한 안정성을 검토하기 위하여 휨 실험을 통해 성능을 검증하였다. 실험은 두 개의 PHC파일과 연결된 접합부의 철골 기둥을 연결하여 그 중심점을 가력하는 형태로 성능평가를 진행하였다. 이를 통해 개발한 접합부가 압축 성능뿐만 아니라 휨에 대한 성능도 만족하였음을 검증하고자 한다.

선행 연구를 통해 개발된 반구형 접합부(HAT Joint)는 상부 하중이 축력으로만 기둥에서 PHC 파일로 전달되도록 한다. 이는 하중 전달 메커니즘이 단순하지 못해 휨 발생의 문제가 있는 기존 접합부의 단점을 보완한다. 또한 PHC파일과 철골기둥을 보다 빠른 기간 내에 연결이 가능하도록 해주어서, 공기 단축 및 시공의 편리함으로 인해 야기되는 경제성 또한 뛰어날 것으로 기대된다. 본 연구에서는 PHC파일과 철골기둥을 연결하는 반구형 접합부(HAT Joint)의 실제 시공 프로세스와 이로 인해 얻을 수 있는 경제성을 검토하였다. HAT Joint는 PHC파일과 현장에서 볼트로 설치되므로 이에 맞는 시공 프로세스가 요구된다. 우선적으로 HAT Joint와 상부 기둥의 일부는 공장에서 접합하여 시공 현장으로 이동된다. 현장에서 말뚝기초로 사용된 PHC 파일은 절단 후 파일캡을 이용한 절단면 보완을 통해 균일한 높이로 조절한다. 파일캡과 PHC파일, 그리고 파일캡과 HAT Joint는 각각 볼트로 결합된다. 경제성 검토는 실제 현장의 시공 방법 변경을 통해 비교하였으며, 이러한 단축효과를 여러 현장 케이스들을 통해 확인하였다. 또한 공기 단축 효과에 따른 경제성을 실질적으로 확인하고자 시공 중인 현장의 일부분을 대체하여 기존 습식 시공방법보다 유리함을 검증하고자 한다.

본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.