이 연구에서는 CFRP 케이블의 압착형 정착장치의 강종에 따른 피로성능을 평가하였다. 실험결과, CFRP 케이블 압착형 정착시스템은 정착장치의 강종에 상관없이 도로교설계기준의 포스트텐션용 정착 구에 대한 피로시험 조건을 만족시켰다. 그러나 피로시험이후 인장성능 실험에서 SM45C 강종의 정착 장치는 최대내력 도잘전에 케이블과 정착장치 사이에서 미끄러짐이 발생하였으며, 듀플렉스 강종의 정 착장치는 최대 내력 도달과 동시에 CFRP 케이블이 파단되었다.

CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)는 강재 대비 약 4배의 강도와 25% 수준의 경량성을 보 유한 신소재 복합재료이며, 부식과 같은 화학적 반응에 대한 저항성이 우수하다. 이러한 특징으로 인 해 전 세계적으로 부식에 취약한 철근의 대체재로써 연구가 활발하게 진행 중이다. 국내에서 적용되고 있는 CFPR 보강재에 대한 성능 평가의 경우, 재료의 단편적인 물성치 조사를 통한 단기 성능 평가(인 장 등)에 초점을 두고 수행되고 있어, 보강된 RC(Reinforced Concrete) 구조물 내 장기 거동 특성(피 로 등)이 반영된 CFRP 보강재 자체의 성능 검증이나 품질 기준이 전무한 실정이다. 이에 따라 본 연 구에서는 기존의 단기 성능 평가 방법의 한계를 극복하고자 선행 연구를 바탕으로 건설 산업 분야에 서 상용화된 건설용 CFRP의 장기 거동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 RC 구조물 내 ‧ 외부에 보강된 CFRP 보강재의 실제 하중 환경을 모사하기 위해 ASTM D7772 및 D6272를 바 탕으로 4점 휨 시험 기반 휨-인장 피로 시험 장비를 개발하였으며, 섬유 함침율이 50%인 CFRP 시편 을 대상으로 3, 5, 7, 9mm의 변위 하중을 고려하여 보강재의 장기 거동 분석 및 피로 성능 한계 곡 선(r-N curve)을 구성하였다. FRP의 피로 거동은 유효 응력이 감소하다 일정 수준에서 일정하게 유지 된다는 특징을 보인다. 따라서 선행 연구를 참고하여 CFRP 시편의 피로 파괴를 초기 응력이 80% 감 소된 시점으로 정의하여 피로 시험을 시행하였다. 시험 결과, CFRP 보강재의 피로 거동은 하중이 급 격하게 감소하는 영역(영역 I), 변곡점 이후 감소가 미미한 영역(영역 II), 변곡점 이후 감소가 미미한 영역(영역 III)으로 구분되었다. 평균적으로 약 105 사이클까지 영역 I를 보였으며, 이후 영역 II와 영역 III가 순차적으로 나타남을 확인하였다. 이러한 시험 결과를 바탕으로 r-N curve를 구성하였으며, 이 를 기준으로 상용 CFRP 보강재의 피로 성능 합불 여부를 평가할 수 있다.

본 연구에서는 용접 여부에 따른 세 가지 유형의 철계-형상기억합금(Fe-Shape Memory Alloys, Fe-SMA)의 고주기 피로 거동에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구를 위해 사용된 Fe-SMA은 스위스 EMPA에서 개발된 Fe-SMA으로, Fe-17Mn-5Si-10Cr-4Ni-1(V,C)의 화학적 조성을 가진다. 용접 여부 및 열처리 여부를 변수로 한 비용접, 용접, 열처리된 용접 시편이 ASTM E606/E606M 표 준에 따라 제작되었다. Fe-SMA의 재료적 특성을 평가하기 위해 직접 인장 실험 및 회복 실험이 수 행되었으며, 용접된 Fe-SMA의 피로 거동 평가를 위해 응력 진폭에 따른 피로 시험이 수행되었다. 피 로 시험은 최대 응력 수준을 Fe-SMA 극한 인장강도의 약 70%인 700MPa에서부터 100MPa씩 감소 시키며, 200MPa의 응력 범위까지 수행되었으며, 응력비(R)는 0으로 설정되었다. 피로 한계는 ASTM E1823-13에 따라 하중 반복 횟수 200만 회를 기준으로 하여 각 시편의 피로 한계를 확인하였다.

형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA)은 소성변형이 일어나도 냉각 및 가열을 통해 기존 형상 으로 돌아갈 수 있는 형상기억효과(Shape Memory Effect, SME)를 가진 재료이다. 이를 통해 사전에 인장 변형된 SMA를 구속 후 가열하면 SME에 의해 원래 형태로 돌아가려 하지만, 변형이 구속되어 회복 응력이라 하는 압축 응력이 발생한다. 따라서 사전 변형된 SMA를 구조물에 적용하게 되면 셀프 -프리스트레싱을 도입할 수 있다. 그중 철을 기반으로 제작된 Fe-SMA는 다른 SMA에 비해 높은 경 제성을 가져 건설 재료로써 많은 관심을 받고 있다. 이에 Fe-SMA를 철근콘크리트(Reinforced Concrete, RC) 구조물에 적용한 많은 연구가 진행되었으며, 구조성능이 향상되는 것을 확인하였다. 그러나 Fe-SMA가 사용된 RC 구조물의 피로 실험에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 Fe-SMA 바를 인장재로 사용한 RC 보의 피로 성능을 평가하였고 하중 유형(정적, 피로)과 피로 응력 범위를 변수로 고려해 고주기 피로 실험을 수행하였다. 이를 통해 피로 강도, 피로 수명 및 거동을 확 인하였으며, Fe-SMA 바를 인장재로 사용한 RC 보의 피로강도는 최대하중의 40%~60% 사이에 있을 것으로 예측되었다.

In the modern society, the sports industry is becoming an important industry that plays an important role in cultural exchange and economic development between countries. Along with this, the size of sports equipment manufacturers is also increasing, and especially in the archery field, domestic companies occupy a high share in the global market. However, in the case of precision accessories, foreign products are imported and used. Among the precision archery accessories, the cushion plunger is subjected to repetitive loads, and the surface damage due to wear affects the accuracy of the archery, so fatigue and wear analysis taking this into account are required. In this paper, a friction simulation was performed to calculate the fatigue life and wear amount of the cushion plunger among the precision archery accessories, and the validity of the analysis model was evaluated by comparing the friction test results.

본 연구의 목적은 남자 대학 엘리트 조정선수의 2000 m 로잉 에르고미터 수행 후 저온침수 처 치를 통해 혈중 젖산, LDH, MDA 및 SOD의 변화에 긍정적인 영향을 주어 피로 회복에 미치는 영향을 구명하는 데 있다. 이에 남자 대학 엘리트 조정선수 10명을 대상으로 고강도 로잉 에르고미터 2,000 m 수 행 후 비 처치와 저온 침수 처치의 효과를 비교하였다. 측정 변인들에 대한 결과를 검증하기 위해 처치 및 시기 간 상호작용 효과를 분석하기 위해 ANOVA를 실시하였고 각 항목별 유의수준 .05로 설정하여 다음 의 결과를 도출하였다. 젖산은 시기 간 주효과가 나타났고(p<.001) 그룹 내 시기별 차이가 났다(p<.001). 또한, LDH는 그룹 내 시기별 차이가 나타났다(p<.05). MDA는 그룹×시기 간 상호작용 효과가 나타났고 (p<.05), 그룹 간(p<.05), 시기 간(p<.001) 주효과가 나타났다. SOD는 그룹 간, 시기 주효과가 나타났고 (p<.05) 회복 30분 후 그룹 간 차이가 나타났다(p<.05). 이를 종합해 볼 때, 본 연구에서 실시한 저온침수처치가 조정 선수의 혈중 피로 물질, 활성산소 및 항산화 효소에 유의한 효과를 나타냈다. 따라서 운동선수 의 고강도 훈련 후 저온침수를 적극 활용할 것을 권장한다.

The purpose of this research is to investigate the statistical behavior of fatigue crack propagation(FCP) in magnesium alloy AZ31. FCP tests have been performed on compact specimens of AZ31 at load ratio conditions and maximum fatigue load conditions to obtain statistical data of FCP. It was found that the variability of fatigue crack propagation rate was significantly large at initial stage of FCP and gradually became smaller as the fatigue crack propagated. The finding of the study showed that increasing the load ratio could increase the variability of fatigue crack propagation rate at initial FCP stage. The samller the load ratio, the higher the fatigue crack propagation rate at initial stage. It was also found that the load ratio is a factor affecting the fatigue crack propagation rate in magnesium alloy.

경주 및 포항 지진으로 인한 수도관의 파열 및 누수로 배관 시스템용 신축이음부의 내진 안전성 확보가 강조되고 있 다. 일반적으로 금속 벨로우즈에 스테인리스강을 이용한 금속 벨로우즈가 사용되며 목적에 따라 다양한 주름 형상과 단층 및 다층 형태로 제작된다. 그러나 벨로우즈의 불규칙한 산의 형상에 대한 휨 거동 및 피로 파괴에 대한 연구는 미비하다. 본 연구 에서는 벨로우즈의 불규칙한 산의 형상을 고려한 휨 거동을 검토하기 위하여 단조시험, 준정적 반복재하시험 및 피로시험을 수 행하였다. 시험을 위해 제작된 벨로우즈는 단층(1ply)과 다층(3ply)으로 제작되었다. 다층 벨로우즈의 최대하중과 최대변형이 단 층 벨로우즈보다 크게 평가되었다. 단층 벨로우즈는 산과 산 사이에서 파괴가 되었으며, 다층 벨로우즈의 경우에는 산에서 파괴 가 발생하였다. 주름의 높이와 전체 두께가 다른 벨로우즈의 휨 파괴 거동을 평가하였으며, 단층의 초기 피로 균열은 고정 플랜 지와 첫 번째 산의 곡률에서 관찰되었다. 다층의 경우에는 첫 번째 산과 두 번째 산 사이의 곡률에서 관찰되었다.

콘크리트 바닥판의 파손 등으로 인하여 강합성 거더 교량의 생애주기가 짧아짐에 따라 프리캐스트 바닥판을 사용한 모듈화 공법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 바닥판의 해체 시 발생하는 분진 및 소음으로 인한 환경적 측면에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 기존 용접 스터드 볼트를 대체할 수 있는 볼트 접합 전단연결재의 성능을 검증하기 위하여 정적강도 실험 및 피로강도 실험을 수행하였다. 실험결과 200만 회 피로하중에 대하여 실험체의 균열 및 파괴 양상은 관측되지 않았으며, 이후 실시한 잔류강도 실험 또한 정적강도 실험과 동일한 것으로 확인되었다.

PURPOSES : The aim of this study is to evaluate the effects of air voids, binder content, and aggregate gradation on the indirect tensile strength (IDT) and cracking tolerance index (CTindex) of cored asphalt pavements. METHODS : Cored samples were obtained from roads in Incheon city, and several laboratory experiments were performed. First, the cored samples were first to cut into a size appropriate for the IDT test. Subsequently, the air voids of the samples were measured. The damaged sample from the IDT test was loose mixed at 150 ℃ before the binder content was determined, which was conducted via an asphalt extraction test. Finally, the clean aggregates obtained from asphalt extraction process were analyzed in the aggregate gradation test. RESULTS : The result shows that an increase in air voids from 4% to 8% decreases the IDT and cracking tolerance index (CTindex) by 30% and 28%, respectively. Incorporating a binder enhances the ductile behavior of the asphalt mixture, resulting in a higher CTindex. Finally, the contribution of the aggregate grade on the IDT and CTindex is negligible. CONCLUSIONS : The IDT and CTindex are primarily affected by the air voids and binder content. A higher percentage of air voids results in a lower IDT. In addition, a higher amount of binder increases the IDT and CTindex of the cored samples. Meanwhile, the aggregate grade does not affect the IDT.

The purpose of this study is to develop a pH measurement system capable of measuring the acidity of saliva to check the change in pH level in saliva during driving and to detect whether fatigue is affected. When the pH level is checked at rest and operation, and oxygen concentration is supplied additionally, it will be verified whether the fatigue is reduced. It is reported that the pH level in saliva is divided into stages from 0 to 14, and the lower the value based on step 7, the higher the fatigue, and the lower the fatigue. In particular, in enclosed vehicles, drowsiness and fatigue due to increased carbon dioxide have increased, leading to a major cause of traffic accidents. Therefore, fatigue may be detected in advance by analyzing fatigue through a change in pH level by supplying oxygen during operation. The electromotive force generated by the existing itself is a level of several mV to develop a pH measurement system, so it is developed by expanding it to a range that can be measured using a readout circuit. In the experiment, 13 male experimenters in their 20s measured pH levels in resting and driving conditions. After 20 minutes of rest, the process of inhaling oxygen for 20 minutes was repeated three times. The oxygen concentration used in the experiment was 21% oxygen and 30% oxygen concentration in the atmospheric state, and in the oxygen supply method, a triangular flask was directly connected to the subject’s nose and then oxygen was supplied. As a result of collecting and analyzing saliva after rest and operation, it was confirmed that the pH level tended to decrease in the operating state. In addition, as a result of increasing the pH level when the oxygen concentration is 30% more than 21%, it is confirmed that fatigue tends to decrease as the oxygen concentration increases. Therefore, it was possible to confirm a significant change in fatigue by analyzing the pH level of saliva through this pH measurement system. This study can be used as a fatigue test in various environments through simple pH measurement.

For observation training of firing weapons, military operates Joint Fire Training Simulator system. During the acceptance test for deployment of weapon system, it occurred that could increase training fatigue in mock observation device. This study describes in cause analysis and improvement activities to solve it. Due to the characteristics of observing training with a small image panel through the ocular, image noise and skipping are factors that cause fatigue to training. It was analyzed that the noise of image was caused by HDMI (High-Definition Multimedia Interface) splitter and design change was promoted. In addition, it was determined that the image skip occurred due to the software filter for stabilizing the image of mock observation device. It was solved by improving the calculation error of accumulating data. Securing the quality of observation images is expected to reduce training fatigue and contribute to improving the training environment.

본 연구의 목적은 청소년들의 스마트폰 과의존과 피로회복 간의 관계에서 불안의 매개효과를 검증하여, 청소년의 스마트폰 과의존 중재의 근거자료를 확보하는 것이다. 연구 대상자는 ‘제16차 청소년 건강행태 온라인조사’를 이용한 청소년 54,948명이다. 연구변수 간의 관계는 상관분석, 요인분석, 매개효과 분석을 실시하였다. 연구 결과 청소년의 스마트폰 과의존은 피로회복에 영향을 미치는 직접효과와, 불안을 경유하여 피로회복에 영향을 주는 간접효과가 나타났다. 청소년의 스마트폰 과의존이 매개변인인 불안에 유의한 영향을 주었고, 피로회복에 유의한 영향을 주었다. 또한 또한 불안은 스마트폰 과의존과 피로회복 간의 관계에서 매개효과가 있는 것으로 확인되었다. 따라서 스마트폰 과의존 청소년을 대상으로 피로회복 을 향상하기 위해 불안을 관리할 필요가 있다.

본 연구는 제조업 남성 근로자들의 직무스트레스와 피로와의 관계에서 사회적 지지의 매개효과를 검토하는 것을 목적으로 수행하였다. 대상: 조사대상은 제조업 공장에 근무하는 남성 근로자 352명이었다. 방법: 자료 수집은 2020년 4월 1일부터 5월 31일까지의 기간 동안에 구조화된 자기기입식 설문지를 이용한 설문조사에 의하였다. 수집된 자료는 SPSS 23.0 통계프로그램을 사용하여 상관분석, 위계적 회귀분석 및 Sobel test로 분석하였다. 결과: 연구결과, 조사대상자의 피로증상은 업무요구도와 유의한 양의 상관관계를 보인 반면, 업무의 자율성, 상자의 지지 및 동료의 지지와는 유의한 음의 상관관계를 보였다. 직무스트레스와 피로와의 관계에서 사회적 지지의 매개효과를 검증한 결과, 직무스트레스가 높을수록 사회적 지지는 낮아지는 것으로 나타났으며(F=63.93, p<0.01), 피로수준은 높아지는 것으로 나타났다(F=58.64, p<0.01). 직무스트레스를 통제한 상태에서 사회적지지가 피로에 미치는 영향 또한 통계적으로 유의하였으며(F=43.83, p<0.01), 이 때 직무스트레스의 β값이 0.352로 매개변수를 거치지 않았을 때의 β값인 0.545보다 작아 사회적지지가 매개효과를 가지는 것으로 나타났다. Sobel test 결과에서 사회적 지지는 직무스트레스와 피로의 관계에서 부분적 매개역할을 하였다(Z=-4.15, p<0.01). 결론: 위와 같은 결과는 직장에서의 사회적 지지는 근로자의 피로와 관련 있는 직무스트레스를 완화시키는 매개효과가 있을 가능성을 시사한다.

In this study, corrosion fatigue crack propagation was investigated in pH buffer environment using the giga strength steel and its heat-affected zone, and the results were compared with theoretical model prediction. Also, the pure corrosion effect on fatigue crack propagation in a corrosive environment was compared with the modified Forman equation. As results, the average value of corrosion rate obtained as the ratio of the net corrosion-induced crack length to the total crack length under cyclic loading in the base metal and heat-affected zone under experimental loading conditions. These results exhibit a new theoretical method for corrosion fatigue crack propagation that predicts a purely corrosion effect on the behavior to be determined.

선박의 피로 손상 해석에는 운항적인 요소를 고려한 매개 변수들을 포함하고 있다. 이러한 운항적인 변수들 때문에 설계 단계 에서 예측하는 피로 손상도와 실제 운항 조건을 고려한 피로 손상도간의 차이가 발생한다. 마찬가지로 피로 해석에서 적재 하중 조건을 고려할 때 실제 컨테이너선은 다양한 적재 상태가 존재하지만 설계 단계에서 대표 하중 조건을 선택하여 피로 손상도를 계산한다. 실제 하중 조건과 설계시 하중 조건을 적용하였을 때 피로 손상 계산 결과의 차이가 예상됨에도 불구하고 컨테이너선의 하중 조건에 따른 피 로 손상 기여도에 관한 연구는 거의 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서는 컨테이너선의 화물 중량 분포를 변화시켰을 때 피로 손상 기여도를 분석하고자 하였다. 일반적으로 설계 단계에서 적용하는 하중 조건뿐만 아니라 다양한 하중 조건을 생성하고 유체동역학 계산 으로 얻을 수 있는 선체 거더 하중 및 스펙트럴 피로 해석을 수행하여 얻은 피로 손상도를 확인하였다. 그 결과, 컨테이너선에서 화물 중 량 분포 변화는 선체 거더 하중을 변화시켰으며 선체 거더 응력에 영향을 주어 피로 손상의 변화를 야기시키는 것을 알 수 있었다.

Thick-walled pressure vessel has been autofrettaged in order to improve the fatigue life of the pressure vessel. The compressive tangential residual stress near the bore of the pressure vessel due the autofrettage process is benefical to the fatigue crack initiation and propagation of the pressure vessel. However, a reverse yielding due to the Bauschinger effect during the unloading process in autofrettage causes the reduction of the compressive residual stress near the bore. In order to evaluate the fatigue crack propagation life of the autofrettaged thick-walled pressure vessel, the Bauschinger effects were considered. Stress intensity factors of the crack at the inside surface of the pressure vessel due to operating pressure loading of 707 MPa and autofrettage loading with different levels of overstrain were calculated by using finite element methods, and used for evaluating fatigue crack propagation lives. Fatigue lives of the pressure vessel with the Bauschinger effects resulted in 45% to 67% reductions in fatigue life compared to those of the pressure vessel with ideal residual stress distributions depending on the autofrettage level.