The hydrogen embrittlement could lead to big damages in bolt/nut, fittings, especially, high pressure valve and high leak-proof valve and so on. Thus, special alloy, for instance, such as Monel and Inconel, is recently used to suppress the problems of hydrogen embrittlement in semiconductor facilities, FCEV(fuel cell electric vehicle) and hydrogen gas stations. The purpose of this study is to investigate the characteristics according to ratio change between drawing and extrusion of Monel material within elastic limit through numerical analysis. As the results, the possibility of plastic deformation in case of drawing was greater than that of extrusion. Consequently, the safety factor related to plastic deformation shows the results depending on the ratio change of force between drawing and extrusion.

철근은 콘크리트와 결합하여 인장 능력을 보완하고 표면 피막으로 부식을 방지하지만, 탄산화 및 염화물 침투로 인해 부식이 발생하면 내력이 저하된다. 이를 해결하기 위해 내부식성이 뛰어난 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer) 보강근이 철근 대채제로 주 목받고 있다. 본 연구는 직경에 따른 GFRP 보강근의 부착특성을 철근과 실험적으로 비교 분석하였다. 콘크리트는 약 39MPa의 고강도 에 가까운 콘크리트를 사용하였으며, 보강근의 직경은 D10과 D13을 사용하였다. 실험 결과, GFRP 보강근의 평균 부착 응력은 17.21MPa로 철근의 18.14MPa와 유사하게 나타났다. GFRP 보강근의 슬립 양은 3.05mm로 철근의 1.53mm 보다 크게 나타났다. 또한 GFRP의 경우 인발 과정에서 표면에 국부손상이 발생하는 것을 확인하였다.

본 연구는 실내실험 및 수치해석을 적용하여 GFRP 보강근의 콘크리트 휨 및 인발 부착성능을 분석하였다. 부착길이 변화에 대하여 철근 또는 GFRP로 보강된 콘크리트 보의 하중-변위 곡선을 도출하였다. 또한, 두 타입의 근에 대하여 인발 실험 을 수행하였다. 다음으로 3차원 유한요소 해석을 통하여 실험 결과를 검증하였다. 본 연구로부터 도출은 결과는 GFRP 보강근이 철근을 대체하는 휨 및 인발 부착 성능을 보유하고 있음을 보여 준다.

Hydrogen gas is usually used in many industrial facilities, for instance, such as semiconductor, vehicle and gas station. Because hydrogen embrittlement leads to the big damages in bolts, nut, especially, high pressure valves with common materials, therefore, special alloy including Monel material is recommended to reduce the hydrogen embrittlement. The purpose of this study is to investigate the characteristics of Monel within elastic limit through numerical analysis when Monel is drawn by drawing system. As the results, it showed that safety factor was decreased, but deformation and stress was increased, when the number of pass was increased. Furthermore, the method for designating work hardening in numerical simulation was needed to achieve the exact solution in this study.

이 논문에서는 교량받침 교체를 위한 에폭시 주입 공법을 제시하였다. 에폭시 주입 공법의 성능 평가를 위하여, 에 폭시 주입성 실험 및 통공앵커의 인발실험을 수행하였다. 에폭시 주입성 실험은 빈 공간을 갖고 있는 콘크리트 블록 내에 통공 앵커를 이용하여 에폭시를 주입하고, 콘크리트 블록을 절단한 후, 주입성능을 육안으로 관찰하였다. 또한, 인발실험은 2가지 형태의 통공앵커를 콘크리트 블록 내에 삽입하여 수행하였으며, 2가지 형태의 통공앵커에 대한 인발실험 결과를 비교하고, 케 미컬 앵커의 인발강도와도 비교하였다. 실험 결과 통공앵커는 교량받침 교체공사를 위한 에폭시 주입성과 인발성능이 우수한 것으로 나타났다.

최근 건축물의 보수보강 및 리모델링시 구조부재를 부착시키거나 고정하는데 있어서 시공의 유연성 및 용이성으로 후설치 부착식 케미컬앵커의 사용이 증가하고 있는 실정이다. 그동안 후설치 익스팬션앵커에 대한 내력평가는 지난 10년간 실 험을 통한 연구가 지속되어 설계기준식 제정등 어느정도 정립단계에 있으나, 부착식 케미컬앵커에 대한 해석 및 실험적 연구는 아직 미비한 실정으로, 현재 설계자와 시공자가 신뢰할 수 있는 명확한 설계기준이 없는 상태로서 외국의 설계기준에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부착식 캡슐형 및 주입형 케미컬앵커의 볼트직경, 매입깊이, 연단거리 그리고 앵커간격를 변수로 한 인발시험을 통하여 비균열 무근 콘크리트에 매입된 케미컬앵커의 인발내력에 미치는 제요소를 분석하고, 구조적 안 정성을 고려한 합리적인 부착식 케미컬앵커 설계를 위한 기초자료를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

철근의 부식 문제를 해결하기 위해 최근 복합재료 기반의 철근이 개발되어 사용되고 있으며 CFRP 그리드도 개발되어 구조부재로 사용되기 시작하고 있다. 그러나 CFRP 그리드의 부착 특성과 응력을 연구한 경우는 매우 드물다. 이에 본 실험은 CFRP 그리드의 부착거동, 부착응력을 평가하고 정착길이를 산정하기 위해 다양한 길이의 정착길이를 가진 인발실험체를 제작한 후 인발하였으며 실험 결과 부착력의 경우 정착길이가 길어질수록 커지며 반대로 부착응력은 정착길이가 길어질수록 작아지는 결과를 얻을 수 있었다. 이는 FRP 보강근도 같은 경향을 보이지만 CFRP 그리드와 FRP 보강근의 차이점은 부착응력의 추세선의 경향에서 두드러지며 또한, 최대 부착력 이후 거동에서 차이를 나타냈다. 위 실험 결과를 토대로 CFRP 그리드의 정착길 이를 산정한 결과 본 연구에서 사용된 CFRP 그리드의 보수적인 정착길이는 250mm로 나타났다.

본 연구에서는 개발된 자주식 무 수확기의 인발성능 평가와 그 향상을 위한 전처리부 설계에 관한 내용을 제시하였다. 무 수확기는 주행부, 주수확부, 동력전달부, 적재부 등으로 구성되었으며, 무 줄기를 협지한 후 인발하여 수확하는 인발식 차륜형 무 수확기이다. 구체적으로는 주수확부 설계요인에 따른 시작기의 인발성능평가, 우리나라 무 품종에 따른 재배작형과 물리적 특성 분석 및 시작기의 인발성능 향상을 위한 전처리부 설계를 수행하였다. 수확기 설계를 위한 기초 자료로 활용하기 위해서 우리나라 계절별 품종들(여름무: 청황무, 가을무: 청두무, 토광무)에 대해 수확시기의 물리적 특성을 조사하였다. 무의 크기를 품종별 평균값으로 나타냈을 때 3가지 품종에 있어서 줄기 너비는 43㎝ ~ 82㎝, 뿌리의 최소 지름은 5.5㎝ ~ 8.5㎝, 최대 지름은 8㎝ ~ 13㎝ 범위로 나타났으며, 수직인발력은 평균 77.8N ~ 122.3N으로 다양하게 나타났다. 인발각도, 속도비를 인발성능 요인으로 고려한 인발성능 평가에서는 인발각도 30°, 수확기 주행 속도 0.25㎧, 걷어올림장치 속도 1.56㎧일 때의 속도비 6.24에서 인발률 82.0%, 이송률 90.0%, 손상율 0.6%로 인발성능이 가장 높게 나타났으나, 보다 향상된 무 인발성능을 확보하기 위해 국내 무의 형태적 특성을 고려하여 걷어올림장치, 도복유인장치 그리고 진입유도장치로 구성된 전처리부를 전장 39㎝, 전폭 42㎝, 전고 17㎝의 치수로 제시하였다.

철근콘크리트 기둥에서 후프철근의 내진갈고리 시공성을 개선하기 위하여 기존 연구에서 “띠철근 갈고리 뽑힘 방지 장치”인 RCC장치(Rebar Confinement Clip)를 제안하여 인발실험을 통한 부착 및 정착성능 실험을 실시하였다. 그러나, 기존 연구의 실험에서는 콘크리트 구조기준에서 제시하는 피복두께를 준수하지 않았다. 그러므로, 보다 신뢰성 있는 실험 결과를 도출하 기 위하여 기준에서 제시하는 피복두께를 준수한 실험체로 실험을 실시할 필요가 있다. 이를 위하여 총 6개 실험체를 제작하여 실험을 실시하였으며 실험결과, 부착 및 정착의 합성강도는 RCC장치로 체결된 띠철근의 갈고리가 내진갈고리가 발휘하는 강도 보다 높게 나타났다. 또한, 내진갈고리의 실험체 균열 진전 및 파괴 양상과 RCC장치로 체결된 띠철근의 실험체는 유사하게 나타났다. 그러므로, 콘크리트 피복두께를 준수한 실험체에서 RCC장치로 띠철근에 체결할 경우 내진갈고리가 발휘하는 동등한 성능을 보유하고 있는 것으로 평가된다.

In this paper, the pull-out characteristics of composite Z-pins with various groove shapes was investigated. The groove shape of composite Z-pins was made by applying temperature and pressure to the top and bottom of laminated composites inside the autoclave. Then, the dumbbell type of pull-out test specimen was made by applying adhesive bond. Six types of pull-out test specimens were fabricated by changing the groove length. Pull-out load and displacement sere observed for those specimens with different groove ratio. The results show that the maximum pull-out load of the grooved pin with grooved ratio 0.4 was increased up to 30.6% by comparing the plain pin. The grooved pin has a high pull-out resistance even after the fracture of the interface.

중공슬래브 시스템은 슬래브 중앙부의 콘크리트를 경량의 중공재로 대체하여 중량은 감소시키면서 동등한 수준의 구조성능을 지니는 경제적인 시스템이나 콘크리트 타설 시 비중의 차이로 중공재가 부상하게 되는 문제점이 발생한다. 이에 본 연구에서는 중공슬래브 공법에 적용 가능한 경량성형재 고정장치를 고안하고 부력저항성능을 평가하고자 하였으며, 고정성능 평가를 위해 정해진 실험방법이 존재하지 않으므로 이를 검증하기 위해 인발실험장치를 제작하였다. 시공 시 본 장치를 설치하는 과정에서 발생 가능한 변수를 기준으로 실험을 수행하고자 하였고 이에 합판의 상태 및 고정 위치에 따라 변화되는 고정성능을 파악하고자 하였다. 인발 실험 결과 일반합판과 비교하여 코팅합판의 경우 구멍의 크기가 중공재 고정장치의 인장성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 작업자의 편의 및 내력 확보의 안전성을 위해 코팅합판을 사용하는 것이 유리한 것으로 판단된다. 또한 고정 위치와 무관하게 동일한 수준의 고정성능을 지니는 것으로 보여져 설치 상태에 대한 별도의 확인 과정 없이 슬래브 상부에서 원터치 방식으로 고정 가능하므로 시공성이 향상된 것으로 사료된다.

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.

A commercial AA1070 alloy for electrical wire is severely deformed by drawing process in which a rod with an initial diameter of 9mm into is reduced to a wire of 2mm diameter. The drawn AA1070 wire is then annealed at various temperatures from 200 to 450 oC for 2h. Changes in microstructure, mechanical properties and electrical properties of the specimens with annealing temperature are investigated in detail. The specimen begins partially to recrystallize at 250 oC; above 300 oC it is covered with equiaxed recrystallized grains over all regions. Fiber textures of {110}<111> and {112}<111> components are mainly developed, and {110}<001> texture is partially developed as well. The tensile strength tends to decrease with annealing temperature due to the occurrence of recovery or/and recrystallization. On the other hand, the elongation of the annealed wire increases with the annealing temperature, and reaches a maximum value of 33.3 % at 300 oC. Electric conductivity of the specimens increases with annealing temperature, and reaches a maximum value of 62.6%IACS after annealing at 450 oC. These results are discussed in comparison with those for the other aluminum alloy.

In this study, carbon fiber Z-pins were fabricated by applying the different manufacturing process, and pull out test was performed for the dumbbell type of test specimens. Carbon fiber Z pins with smooth surface(type I) and stepped surface(type II, type III) were fabricated by using autoclave. Carbon fiber Z-pins with stepped surface were manufacturing method, that is, mold forming and machining process. The experimantal results show that carbon fiber Z pins have superior pull-out characteristics to carbon steel Z-pins. Pull-out load and pull-out toughness of carbon fiber Z pins with stepped surface are larger than those of carbon fiber Z-pins with smooth surface. Pull-out load and pull out toughness of mold f ormed Z-pin are 31% and 218% larger than those of smooth surfaced Z-pins, respectively.

최근 국내에서 토목 및 건축구조물의 노후화 및 성능저하에 따른 사회적인 우려가 발생하고 있다. 일반적으로 노후 구조물의 보수보강 방법으로는 외부 부착공법이 가장 많이 사용되고 있으며 시공 용이성을 위하여 GFRP나 CFRP Sheet나 Plate를 활용한 부착 보강방법이 활발히 적용되고 있다. 그러나 이들 방법은 온도에 취약하며 탄소섬유의 경우 경제성이 낮다는 우려가 발생한다. 본 연구에서는 친환경적이고 내열성이 상대적으로 우수한 현무암 섬유(BFRP)를 활용하여 온도변화 및 콘크리트 표면 내 균열발생에 따른 BFRP-콘크리트의 인장 부착성능 및 파괴 패턴을 실험적으로 평가하였다. 그 결과 구조물의 온도가 상승함에 따라 BFRP-콘크리트 계면의 부착성능은 약 30%정도 감소하는 것으로 나타났으며 내열성 수지를 사용한 보강재의 경우 일반 함침용 에폭시 수지보다 부착성능이 다소 우수한 것으로 평가되었다. 콘크리트 표면 내 균열 발생된 경우 균열의 폭이 증가함에 따라 부착 성능은 약 20%씩 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 균열보수제로 보강 후 계면에서의 부착성능의 경우, 보강 전 대비 약 30% 정도의 개선효과를 나타내었다.