본 연구는 요철형 암반굴착 락볼트 공법에 관한 것으로 암반 확공굴착 드릴비트를 이용하여 실험체를 제작하고, 요철이 없는 모델과 요철을 형성시킨 모델의 인발저항 성능을 평가하기 위한 실험방법을 제시하고 실물실험을 통해 요철형 암반 굴착 락볼트의 성능을 평가하였다. 요철형성 모델은 슬립이 일어나기 전 암석의 취성파괴가 발생하였으며, 무형성 모델보다 평균 1.65배의 저항효과를 보였고 그라우트로 충전된 요철은 압축력에 의해 그라우트가 파괴되더라도 암석 내에서의 2차적인 인장저항효과를 보였다. 또한, 요철의 깊이가 150mm일 경우는 60mm의 경우보다 약 1.12배 인발저항효과를 나타내었다. 암석의 취성으로 인해 암석과 그라우트간의 부착력이 상대적으로 큰 것으로 나타났으며, 반복적이고 균일한 실험결과의 도출은 불가능 했으나 요철형성 효과에 대한 충분한 검증이 이루어졌다. 향후 요철의 길이나 개수 등의 변수에 따른 추가실험과 성능평가를 통해 최적의 요철형성 설계가 가능할 것으로 판단된다.

강한 수압에 의한 열화 콘크리트의 제거는 일반적으로 이루어지는 표면처리 방법으로 장비의 수압, 유량, 이동속도에 따라 제거 정도가 달라지며 표면에 생긴 요철은 보수재료의 부착성능에 영향을 주고 현장 부착강도 시험에서 천공 깊이를 결정 하는데 필수적으로 파악해야 하는 정보이다. 그러나 요철이 어떠한 특성을 가지고 있는지에 대한 데이터는 부족한 실정으로 보수 방법에 따른 보수 깊이, 요철 깊이는 어떠한 분포를 가지는지, 열화 제거에 따라 변동성은 얼마만큼 커지는지는 알 수 없는 실정이다. 본 연구는 고속도로 교면포장 개량과 콘크리트 포장 부분단면 보수를 실시하는 경우 발생하는 요철의 특성을 조사하였다. 이를 위해 5개 내외의 코어를 채취하여 최대 및 최소 길이를 측정하고 평균값을 보수재 깊이로 계산하였으며 차이를 요철 깊이로 정의하였다. 최대 요철깊이는 코어채취 위치에 따라 최대 나타내거나 최소를 나타낼 수 있는데 굵은 골재 최대치수 보다 큰 약 68mm직경 코어를 채취하여 표면 요철 변화가 코어 내에서 모두 관찰되게 하였다. 또한 보수재 요철깊이가 표면처리 방법에 따라 다른 형태로 나타내는지 비교하기 위해 교면포장과 부분단면 보수를 구분하여 분석하였다. 교면포장 두께 및 요철의 경향을 분석하기 위해 약 410개 현장 부착강도 코어 파괴 면을 조사하였다. 보수두께는 중앙 보다 열화가 심한 단부에서 변동이 심하게 발생하므로 단부에서 일정 거리를 떨어뜨려 코어를 채취하여 위치 변동성을 최소화 한 상태로 시공과 열화에 따른 두께 및 요철 변동성을 알아보고자 하였다. 또한, 부분단면보수 요철 분석을 위해 약 360개 현장 부착강도 시편 파괴면 분석결과 데이터를 조사하였다. 부분단면보수는 교면포장과 달리 파손이 발생한 줄눈에만 표면처리를 수행하므로 장비의 가동이 불연속이고 열화 제거가 교면포장 보다 소형 장비를 사용하여 수행하기 때문에 나타나는 특징을 비교하였다. 콘크리트 포장 및 교면포장에 덧씌우기 하거나 부분단면 보수를 수행하는 경우 발생하는 요철의 특성을 조사한 결과 교면포장의 보수두께는 8∼9cm에서 가장 큰 빈도를 나타내고 요철깊이는 0.8∼1.0cm 범위에서 가장 큰 빈도를 나타내었다. 부분단면 보수깊이는 5∼6cm 범위에서 가장 큰 빈도를 나타내고 요철깊이는 0.4∼0.6cm 범위에서 가장 큰 빈도를 가지는 것으로 나타났다. 보수재 두께 변화는 교면포장이 부분단면보수에 비해서 평균적으로 크게(1.0/0.6cm) 나타났고 요철깊이도 평균적으로 더 깊은(0.9/0.6cm) 경향을 나타냈다.

In physical engineering, the turbulent flow on the surface roughness is very important. The roughness of the surface changed the distance of the interval. The roughness coefficient occurred with increasing turbulence intensities was stronger. The turbulence intensity away from the roughness in the shape was zero. The variation of turbulence intensity at the experimental flow conditions change was not affected.

유지관리측면에서 공항포장 요철(평탄성)관리는 도로포장과 비교하였을때 매우 상이하다. 도로포장과 공항포장의 요철관리를 위해서는 비교적 장파장에 대한 노면 요철 측정이 요구된다. 국제민간항공기구 (ICAO)에서 공항 포장의 요철 허용치를 3m 직선자 기준 3mm 이하로 권고 하였으나, 10차 개정안에서 권고되는 측정방식은 국부적인 요철 뿐 아니라 항공기 특성을 반영하여 장파장(120m)의 노면요철까지 고 려하여 요철 크기에 따라 조치사항을 권고하고 있다. 도로 요철 측정을 위해 사용되는 일반적인 관성형 프로파일 측정기는 이러한 요구사항을 만족하지 못한다. 이와 같은 이유로 공항 요철 측정에는 일반적으 로 워킹프로파일 측정기(Walking Profiler)를 사용하고 있으나, 현저하게 낮은 속도로(4km/h미만) 24시 간 운영되는 국제공항과 운영 특성상 측정효율이 매우 낮아 현실적으로 현장조사가 어려운 단점을 갖고 있다. 본 연구에서는 공항요철 평가에 적합하도록 고속레이저 변위센서(Laser displacement sensor), 관 성항법측정장치(Inertial Mesurement Unit) 및 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용 하여 고속 요철 측정 장치를 개발하였다. 더 나아가 광대역 레이저 스캐너와 연동하여 활주로 전체에 대한 3차원 프로파일을 측정, 활주로 전체 의 요철을 관리 할 수 있도록 개선하였다

In this study, we have investigated highly efficient nanoscale surface corrugated light emitting diodes (LEDs) for the enhancement of light extraction efficiency (LEE) of nitride semiconductor LEDs. Nanoscale indium tin oxide (ITO) surface corrugations are fabricated by using the conformal nanoimprint technique; it was possible to observe an enhancement of LEE for the ITO surface corrugated LEDs. By incorporating this novel method, we determined that the total output power of the surface corrugated LEDs were enhanced by 45.6% for patterned sapphire substrate LEDs and by 41.9% for flat c-plane substrate LEDs. The enhancement of LEE through nanoscale surface corrugations was studied using 3-dimensional Finite Different Time Domain (FDTD) calculation. From the FDTD calculations, we were able to separate the light extraction from the top and bottom sides of device. This process revealed that light extraction from the top and bottom sides of a device strongly depends on the substrate and the surface corrugation. We found that enhanced LEE could be understood through the mechanism of enhanced light transmission due to refractive index matching and the increase of light scattering from the corrugated surface. LEE calculations for the encapsulated LEDs devices also revealed that low LEE enhancement is expected after encapsulation due to the reduction of the refractive index contrast.

국내 도로의 주행안전성을 확보하기 위하여 2000년에 처음으로 노면요철 포장을 도입하였다. 본 공법의 효과가 증명되면서부터 시공물량은 매년 증가하였다. 본 연구진은 기존형태를 개선하여 본선 콘크리트 포장부 시공 시 동시에 노면요철 포장을 설치하는 형식을 제안하였다 노면요철 포장 시공장비를 제작하여 평택~음성 고속국도에 시험시공을 하였으며 그 효과를 분석하였다. AASHTO에서 제안한 식을 이용하여 횡방향 정지거리를 산출한 결과, 개선된 노면요철 포장의 횡방향 여유 폭이 0.5m 더 확보되어 기존형태보다 더 안전한 것으로 나타났다. 소음도 평가결과, 노면요철 포장이 없는 구간을 주행할때보다 약 3.5~9dB(A)까지 더 크게 소음이 발생하여 졸음을 예방하거나 운전자의 환경을 개선시키는 것으로 나타났다. 진동평가에서는 주로 사람의 안구에 영향을 주는 주파수 영역대의 진동이 지배적인 것으로 나타났다. 주행 후 운전자들의 설문조사 결과에서는 개선된 형태가 기존형태보다 소음이나 진동에서 큰 차이는 없지만 주행상의 안정감이 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 개선된 공법을 도로에 확대 적용할 경우, 기존보다 교통사고 및 사망자수를 줄일 수 있을 것으로 평가된다.

노면요철포장은 1950년대 처음 설치된 후 사고감소효과에 대하여 여러 가지 연구가 있어왔다. 대부분의 연구에서 주로 졸음과 부주의 사고를 예방하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 고속도로 377개소에서 4년 동안 수집한 교통사고를 바탕으로 노면요철포장 설치 전 후에 사고감소원인과 환경을 분석하였다. 분석결과 노면요철포장 설치 전 후 교통사고를 비교할 때 -200건/2년(-32.3%) 감소하여, 노면요철포장 설치시 사고감소 효과가 있는 것으로 나타났다. 세부교통사고 원인분석결과 노면요철포장 설치효과가 유의하다고 할 수 있는 교통사고원인 항목을 제시할 수 있었다. 졸음, 과속, 주시태만, 부주의, 차량결함, 안전거리 미확보 교통사고감소가 유의하였다. A, B, C 등급 사고의 경우 교통사고감소가 유의하였다. 기상 상태 원인분석결과 맑음, 비, 흐림 기상상태에서 노면요철포장으로 인한 교통사고감소가 유의하였다. 본 논문 결과는 그동안 졸음 혹은 부주의 교통사고우려에 대응하도록 한 기존 노면요철포장 설치기준보다 원인인자를 명확히 하고 확장하여 고속도로 교통사고감소에 기여할 것으로 생각된다.

고속도로의 교통사고는 다양한 원인들에 의해 발생되고, 그중 운전자의 부주의는 가장 중요한 교통사고 원인으로 알려져 있다. 주의 및 규제표지와 노면요철포장 등의 도로안전시설은 이러한 운전자 부주의를 막기 위해 설치 운영되고 있다. 본 연구에서는 서해안고속도로 일부구간에 설치된 길어깨-노면요철포장의 교통사고감소 효과를 분석하기 위해 C-G 방법 (Hauer에 의해 개발된 비교그룹을 이용하는 사전 사후 분석방법)을 수행하였다. 분석결과 길어깨에 도로요철포장을 설치한 도로는 설치하지 않은 도로에 비해 차도이탈사고가 연간 2.43건 정도 감소한 것으로 나타났으며 감소율은 0.38(표준편차 0.21)인 것으로 나타났다. 차도이탈사고는 교통사고 중 길어깨-노면요철포장 설치에 가장 민감하게 영향을 받는 사고형태이다. 본 연구를 통해 서해안고속도로에 설치된 길어깨-노면요철포장은 교통사고 감소에 기여한 것으로 분석되었으며, 특히 차도이탈사고가 현저하게 감소된 것으로 분석되었다.

프리캐스트 바닥판 공법은 바닥판간 이음부가 존재하며, 이음부의 연결성능에 따라 전체 교량 구조물의 성능이 좌우되므로 이음부의 연결성능 확보가 중요한 요소이다. 특히, 교량바닥판은 차량하중과 같은 반복하중을 받는 구조물이므로 피로하중에 대한 이음부의 거동 및 성능평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 비대칭 요철형 루프이음을 적용한 2거더 연속합성형 교량을 제작하여 정적 및 200만회 반복하중의 피로실험을 통해 프리캐스트 바닥판의 구조적 거동 및 균열양상을 검토하였다. 실험결과, 제안된 프리캐스트 바닥판 연결시스템은 균열 폭, 누수, 인장철근의 응력 등 충분한 피로성능 및 파괴강도를 확보하는 것으로 나타났으며, 프리캐스트 바닥판 이음부에 효과적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판 이음부의 정적 휨성능을 예측하기 위한 비선형 유한요소해석 모델 을 구성하였으며, 선행연구에 의한 실험결과와의 비교를 통해 유한요소해석의 적합성을 확인하였다. 유한요소해석 모델을 구성하는 재료특 성으로 각각의 이론을 적용하였으며, 실험결과 및 사전 변수해석을 통해 입력변수들을 결정하여 유한요소해석 모델을 구성하였다. 본 연구에 서 수행된 유한요소해석 결과는 각각의 실험체에 대한 구조적 거동을 평균 5% 이내로 비교적 정확하게 추정하는 것으로 나타났으며, 소성 변 형률 분포로부터 각 실험체의 균열양상 및 파괴형태를 간접적으로 예측할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 유한요소해석 모델은 향후 프 리캐스트 바닥판 이음부의 극한거동 예측 및 이음부의 설계식 도출을 위한 변수해석 연구 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

전 세계적으로 노후교량이 급증함에 따라 교량 신설 뿐만 아니라 교체 및 유지관리의 중요성이 강조되고 있다. 기존 교량의 교체 및 신 설에 주로 적용되고 있는 현장타설바닥판은 초기균열로 인한 품질저하 우려, 인건비 상승, 보수 및 교체의 어려움, 공기 증가 그리고 도심 지 교통체증으로 인한 간접비용 증가 등 여러 문제점을 내포하고 있다. 반면에 공장에서 사전 제작후 현장에서 조립되는 프리캐스트 바닥 판 공법은 공장제작으로 품질확보, 급속시공이 가능하므로 기존 현장타설 바닥판의 효과적인 대안으로 제시되고 있다. 이러한 프리캐스트 바닥판은 바닥판간 이음부가 균열 및 누수 등으로 가장 취약하므로 소요강도와 내구성을 확보할 수 있는 바닥판 간 이음부 연결기술이 중 요하다. 본 연구에서는 기존공법을 개선한 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판을 제안하고 이음형식별 요소실험을 통해 휨성 능을 비교 및 검증하였다.

Regarding deck replacement of bridge structures, it is important to minimize total construction time and costs ensuring safety of it. Since cast-in-place concrete deck takes a long time for replacement, precast concrete deck system is considered as an effective alternative. Structural performance, economic feasibiltity and constructability of precast deck system are mostly affected by joint properties between precast deck panels. To improve the joint properties, this research presents a new precast deck system of ribbed section joint with protruding lower concrete and verifies tits applicability through parameter tests.

Precast concrete deck through factory production of precast products can minimize construction method and the traffic congestion and can be effective alternative to conventional cast-in-place. In particular, in the case of precast deck, connection details between precast decks are very important because durability and load-bearing performance of structures is greatly affected by them. so conneciotion details to secure constructability and safety, affordability are very important. In this study, a new connection detail on the precast deck connections are proposed and test results comparison from various parametric experiments would be performed to verify the applicability of the proposed technique.

In this study, experimental research was carried out to evaluate the structural performance of the reinforced concrete beam retrofitted by strengthening methods(embedded CFRP rod of hexagon, CFRP Sheet) in existing reinforced concrete buildings. Test results showed that the maximum load carrying capacity of retrofitted specimens(NER2, NER2-C) were increased by 1.46 ~ 1.67 times respectively in comparison with the standard specimen(NBS).

본 연구에서는 기존 철근콘크리트 건축물의 구조성능 개선을 위하여 표면요철 매입형 FRP봉과 CFRP시트를 사용한 철근콘크리트 보의 구조성능을 평가하기 위하여 실험을 수행하였다. 표면요철 매입형 FRP봉의 사용량, CFRP시트 보강 유무에 따라 총 7개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 구조성능을 평가하였으며, 본 연구의 실험결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. 표면요철 매입형 FRP봉 보강 실험체 NER 시리즈의 경우, 표준실험체 NBS와 비교하여 12~46% 내력이 증가하였고, 표면요철 매입형 FRP봉과 CFRP시트를 복합 보강한 실험체 NERL 시리즈는 표준실험체 NBS보다 최대내력이 22~77% 증가하였다. 그리고 표면요철 매입형 FRP봉으로 보강된 실험체 NER 시리즈는 부착슬립, 피복분리 형태로 파괴되었으나, 표면요철 매입형 FRP봉과 CFRP시트을 복합 보강한 실험체 NERL 시리즈는 CFRP시트의 연속보강에 따른 콘크리트 구속효과 및 모재와 표면요철 매입형 FRP봉의 부착강도 증가로 인하여 부착슬립의 형태로 파괴되었다.

In this study, experimental research was carried out to improve and evaluate the seismic performance of reinforced concrete beam-column joint using Groove and Embedding FRP Rod and CFRP Sheet in existing reinforced concrete building. Test result shows that retrofitting specimen(RBCJ-SR2, SRCB2) designed by the improvement of seismic performance of reinforced concrete beam-column joints load-carrying capacities were increased 1.78 ~ 2.29 times in comparison with the standard specimen.

본 연구는 전단연결재 없이 부착면적을 확대한 요철 단면SC보의 휨 거동을 실험하여 이론 해석 및 상용 구조해석 프로그림인 ANSYS해석 결과와 비교 강판과 콘크리트의 부착성능과 초기강성 등을 분석하였고 이를 통해 효율적인 SC보의 실용화를 위한 기초 연구 자료를 제공하고자 한다. 실험결과는 이론 값의 88%-98% 수식 이미지 정도의 내력을 발휘한 것으로 나타났으며, 합성율은 분석결과 30-70% 수식 이미지로 완전합성에 이르지 못한 것으로 나타나 완전합성을 발휘할 수 있는 접합방법의 필요성을 확인할 수 있었다