Conventional amplitude-based indicators may be insufficient to characterise the effects of varying crack elevation in offshore wind turbine towers. To address this limitation, a bidirectional multi-feature sensitivity analysis was conducted using a finite element model based on the NREL 5 MW reference wind turbine. Transient dynamic analyses were performed in ANSYS under combined stochastic wind–wave loading. One intact case and five cracked cases with identical crack dimensions but different elevations were considered. Acceleration responses in the X and Y directions were extracted at eight measurement points. The root-mean-square value, peak absolute acceleration, dominant frequency, and frequency-band energy indices were calculated, and their sensitivities to variations in crack elevation were quantified using the absolute relative change with respect to the intact case. Under the adopted loading conditions, the X-direction response exhibited a larger overall amplitude. However, the RMS and frequency-band energy indices exhibited higher relative sensitivities in the Y direction, whereas the peak-value sensitivity was higher in the X direction. No detectable change in dominant frequency was observed at the adopted frequency resolution. Among the investigated features, the frequency-band energy in the 0–0.05 Hz band exhibited the highest sensitivity in both directions. Among the eight candidate measurement points, P1 showed the highest sensitivity under the considered loading and crack cases, and the sensitivity generally decreased with increasing measurement height. These findings provide a basis for damage-sensitive feature selection and sensor-layout optimisation in crack monitoring of offshore wind turbine towers.

콘크리트 구조물은 노후화에 따른 균열 발생으로 내구성이 저하되며, 유지보수 과정에서 경제적 비용이 발생한다. 이를 해결 하기 위해 박테리아를 이용한 자가치유 기술이 주목받고 있으나, 기존의 캡슐화 및 펠릿화 공정은 높은 제작 비용이 발생한다. 본 연구에서는 지속 가능한 폐기물 자원인 골재 분말(BAP) 내 Hydroxyaptite(HAp)를 박테리아의 보호 담체 및 반응 촉진제로 활용 하여 자가치유 효율을 최적화하고자 하였다. BAP의 혼입 조건에 따른 균열 치유 특성을 평가하였으며, SEM, EDS 및 XRD 분석을 통해 박테리아의 생체광물화에 의한   및 HAp 생성 여부와 미세구조적 치유 메커니즘을 규명하였다. 연구 결과, BAP는 박테리 아의 생존성을 확보함과 동시에 치유 성능을 유의미하게 향상시키는 것으로 나타났다. 본 연구는 BAP 용 자가치유 콘크리트의 최적 배합 도출을 통해 유지 보수 비용 절감 및 구조물 장수명화를 위한 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.

본 연구는 제작 직후(1년차) 및 3년 경과 후(4년차) 에 수행한 휨 실험을 통해 철근 콘크리트보와 CFRP 보강근 콘크리트보의 장기 휨 거동을 평가하였다. RC 보는 항복 이후 안정적인 변형을 보이는 전형적인 연성 거동을 나타낸 반면, CFRP 보강근 콘크리트보 는 파괴 시까지 선형 탄성 거동을 보이며 초기 강성은 철근 콘크리트보와 유사하였으나 연성은 제한적으로 나타났다. 실험에서 측정된 휨 내력은 RC 보의 설계 휨강도 51.4 kNm와 CFRP 보강근 콘크리트보의 설계 휨강도 56.9 kNm를 모두 상회하였다. 4년차 RC 보는 유사한 휨 내력과 전반적인 거동을 유지하였다. 반면, CFRP 보강근 콘크리트보는 강성 및 최대 휨 내력이 감소하였으며, 균열 수 감소와 평균 균열 간격 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 시간 경과에 따른 부착 특성의 변화가 CFRP 보강근 콘크리트보의 장기 휨 성능에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

본 연구는 고속도로 다주식 교각 두부보를 대상으로 철근 보강과 철근 대체 GFRP 보강의 균열 손상 거동을 3차원 유한요소 해석으로 비교ㆍ평가하였다. 콘크리트는 ABAQUS의 CDP 모델을 적용하고, 균열 분포는 인장 손상 변수를 핵심 지표로 사용하였다. 선형해석 결과, 두부보 중앙 상단부의 압축 응력 지배 구간과 중앙 하단부 및 접합부 주변의 인장ㆍ전단 영향 구간이 명확히 구분되었 으며, 향후 실험 계측 위치 선정에 활용 가능한 정보를 제공하였다. 비선형 해석 결과, 전반적으로 각 Case의 최초 균열하중 및 최대하 중, 균열 발생 시 변위 및 최대 변위는 큰 차이 없이 유사 범위에 분포하였으며, 균열 면적과 분포 형상 역시 대체로 유사하여 GFRP 보강 두부보의 구조적 안정성이 확인되었다. 특히 일부 Case는 초기 강성과 파괴 저항 측면에서 철근 보강 대비 경쟁력 있는 결과를 보여, 실무적 대체 가능성을 뒷받침하였다.

본 논문은 그래핀 혈소판(GPL)으로 보강되고 내부 균열을 가진 원통 복합 구조물에 대한 임계 좌굴하중의 수치적 고찰을 다루고 있다. 임계 좌굴하중을 정확하게 평가하기 위해 이차원 자연요소법(NEM) 기반으로 개발한 효과적인 위상필드 균열모델을 제시하였 다. 그래핀 혈소판은 두께방향으로 특정한 기능적 분포패턴으로 원통형 구조물에 삽입되어 있다. 수치적으로 균열의 존재를 표현하 는 전통적인 절점분리 기법은 모델링의 번거로움은 물론 수치적 불안정성을 야기할 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문 에서의 위상필드 정식화에서는 수치 그리드의 복잡한 작업 없이 위상 필드를 도입하여 균열을 표현하였다. 개발된 수치기법의 안정 성과 신뢰성은 그리드 밀도에 따른 수렴성과 참고문헌과의 비교를 통해 입증하였으며, 그래핀이 보강된 원통 복합재의 좌굴특성을 관련된 주요 인자들에 따른 파라메트릭 수치실험을 통해 고찰하였다.

본 논문에서는 2자유도 매니퓰레이터(manipulator)가 탑재된 지상형 이동 로봇을 활용한 균열 지도 작성 기법을 소개한다. 로봇의 앞·측면에 각각 스테레오 비전 센서를 설치하였으며, 앞면에 설치된 센서의 포인트 클라우드 정보를 이용하여 로봇의 위치를 인식하 고 지도를 작성하며, 측면에 설치된 센서의 영상 정보를 바탕으로 벽면 내 균열을 검출한다. 이때, 두 센서의 좌표계를 좌표 변환식을 통해 통일하여 정합 및 검출된 균열 정보를 생성된 지도에 실시간으로 표기하고, 손상의 정보가 기록 및 관리될 수 있도록 하였다. 2자 유도 움직임이 가능한 매니퓰레이터 장치를 이동로봇에 탑재하고 사각지역의 제한 없이 로봇의 진행 방향을 벗어난 균열을 촬영할 수 있도록 하였다. 촬영된 영상 내 딥러닝 기법을 적용하여 균열을 검출하고, 해당 균열이 촬영된 영상 내 일부만 존재한다고 판단하 는 경우 매니퓰레이터를 동작하여 남은 균열의 위치를 추정 및 추가 촬영, 스티칭할 수 있도록 하였다. 본 시스템의 성능 확인을 위하 여 실내 환경에서 실험을 진행하였으며, IoU기반 검출율 0.6 이상의 정확도로 실시간 균열 정보를 구축된 지도 위에 작성하는 것을 확 인하였다.

본 연구는 딥러닝 기술을 활용하여 공동주택 외벽의 균열 탐지를 효과적으로 하기 위한 다양한 데이터 전처리 방법을 비교 분석하 였다. 특히, 표준 균열 데이터셋에 일반적으로 나타나지 않는 오탐균열을 식별하는 데 중점을 두고 있다. 이 연구는 탐지 정확도를 최 적화하기 위해 여러 이미지 전처리 기법을 적용한 결과를 비교한다. 객체 탐지를 위한 엣지 필터링과 RGB 색 필터 등을 이용한 색상 정규화를 결합한 방법을 집중적으로 검증하였다. 이러한 기술들은 실제 균열과 오탐균열을 구분하기 위해 적용되었으며, 이들의 탐 지 성능에 미치는 영향을 철저히 조사하였다. 효율적인 균열 탐지 모델을 찾기 위해 EfficientNet V2s 기반 모델을 적용하였다. RGB, YUV, LAB, HSV 네 가지 이미지 필터가 원본 이미지와 CLAHE 정규화된 이미지에 적용되었는데, 그 결과 단색 콘크리트 균열 탐지 에 효과적인 전통적인 정규화 방법이 공동주택 외벽 균열 탐지에는 제한적인 효과를 보인다는 것을 확인하였다. 또한, 단일 색 필터의 적용이 일관된 탐지 결과 개선 효과를 주지 않는다는 것을 밝혔다. 결국, 본 연구를 통해 다양한 이미지 정규화와 색 필터 조합의 균열 탐지 성능을 검증하였으며, 실제 균열과 오탐균열을 구분하는 탐지 성능 향상을 위해 추가적으로 다양한 접근의 연구가 필요하다는 것을 확인하였다.

복합화력발전소는 가스터빈의 특성상 잦은 기동과 정지에 노출되며, 특히 배기부의 케이싱은 고온의 작동 유체가 실온 상태의 외 기와 만나기 때문에 볼트 체결부에서 열 피로 파괴가 발생한다. 비용과 시간의 효율성을 위해 운전에 경미한 영향을 미치는 균열 부위 는 용접 보수 작업 후 운용된다. 그러나 용접 과정에서 발생한 잔류 응력과 소성 변형이 케이싱에 미치는 영향을 조사하기 어렵기 때 문에 균열 보수 용접 케이싱의 피로 수명을 예측하여 운전을 얼마나 지속할 수 있는지 연구할 필요가 있다. 본 연구에서 유한요소해석 과 피로해석을 순차적으로 수행하여, 운전 조건에 따른 응력 및 변형률 진폭을 기반으로 피로 수명을 계산했다. 균열이 없는 건전 케 이싱에 비해 균열 보수 용접 케이싱은 피로 수명이 최대 32% 감소했다. 또한 다양한 균열 형태를 고려하여 8가지 크기의 용접 비드를 사용했으며, 폭과 높이가 줄어들고 길이가 길어질수록 피로 수명이 감소하는 경향을 보였다.

도로포장의 대표적 파손 종류인 균열은 일반적으로 폭이 좁고 기하학적으로 정의하기 어렵기 때문에 균열을 검출하고 유형을 분류 한 후 정량화하기까지 많은 시간이 소요된다. 본 연구의 목적은 균열 검출 이후 단계에서 요구되는 분류 및 정량화 과정을 자동화하 기 위함이다. 이를 위해, 본 연구에서는 균열이 매핑된 포장관리체계용 노면영상을 대상으로 하는 25cm 정사각형의 격자 배치 방법과 차륜 통과 영역 구분을 제시하였다. 각 격자 내 균열 객체의 길이와 진전방향, 인접한 정도 등 시각적 정보에 의한 균열 격자 속성을 정의하고 프로그래밍하여 균열 유형분류와 집계를 자동화하였다. 무작위로 수집된 고속도로 노면영상 자료를 통해 포장형식 별 주요 균열 유형을 분석하였고 차륜 통과 영역에서의 균열률 증가를 수치적으로 확인하였다.

포장상태 평가를 위한 노면영상 촬영은 라인스캔 방식이 주를 이루고 있다. 라인스캔 특성 상, 조사환경이나 장비특성이 달라질 경 우 밝기가 상이한 노면영상을 취득할 수 있고 이는 U-net과 같은 픽셀 단위 segmentation 딥러닝 모델의 균열 자동검출 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 인공지능 검출 모델의 변경 없이 영상의 밝기 최적화와 morphology 연산기법을 노면영상 전·후처리 방법으로 제시하고 그 효과를 분석하였다. 영상 처리를 통해 과다 검출경향을 보인 이상치들이 제거되었으며 정답으로 간주할 수 있는 전문요 원 분석결과인 GT 균열률과의 상관성 또한 향상됨을 확인하였다.

최근 도심지 버스정류장의 아스팔트 포장을 콘크리트 포장으로 전환하는 추세이다. 서울시에서는 헌릉로 구간 중앙버스정류장에 현 장타설 방식의 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)을 국내 최초로 적용하였다. CRCP는 슬래브 내부에 철근을 연속적으로 배근하며 수축줄 눈을 두지 않고 균열을 허용하는 공법으로 균열폭 거동이 공용성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 헌릉로 구간 중앙버스정류 장에 인력포설 방식으로 시공된 CRCP의 균열폭의 거동 특성을 계측을 통해 분석하였다. 균열폭 거동 계측은 자연발생균열 2개와 유 도균열 1개에 파이형 균열게이지를 설치하여 수행하였다. 하나의 자연균열은 일평균 균열폭 거동이 약 0.278mm로 분석되었으며 다른 하나의 자연균열은 균열폭 거동이 약 0.184mm로 분석되었다. 유도균열의 균열폭 거동은 약 0.144mm로 분석되어 자연균열에 비해 균 열폭 거동이 다소 작게 분석되었다. 이와 같이 도심지의 버스정류장에 적용한 CRCP는 시공초기에 균열폭이 매우 미소하여 이물질과 수분의 침투를 억제하며 줄눈 콘크리트 포장의 줄눈부에서의 스폴링 등 포장 파손을 저감하는데 효과적일 것으로 분석되었다.

국내 고속도로의 콘크리트 포장은 줄눈 콘크리트 포장 공법을 주로 적용해 왔으나 잦은 줄눈부 파손으로 인해 최근에는 공용성이 우수한 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)을 확대 적용하고 있는 추세이다. CRCP는 우수한 공용성을 가지고 있지만 다량의 철근 사용으 로 인해 초기 시공비가 높은 단점이 있다. 이러한 CRCP의 단점을 보완하고 공용성을 보다 향상시키기 위해 신개념 철근콘크리트 포 장(ARCP)이 개발되었다. 본 연구에서는 ARCP의 공용성 검증을 위해 고속도로 제14호선 함양~울산 구간에 시공된 ARCP와 동일한 구 간에 시공된 CRCP의 균열조사를 수행하였으며 균열형상 및 균열간격 등을 비교 분석하였다. 분석 결과 ARCP에서 발생한 균열은 CRCP와 비교하여 대부분 직선 형상으로 발생하였으며 균열간격도 보다 균일한 것을 확인하였다. 또한, ARCP에서는 좁은 균열간격, 지그재그 균열, 분리균열 등 부적절한 균열의 발생이 매우 적은 것을 확인하였다. 따라서 ARCP의 균열형상 분석 결과로 보아 ARCP 는 CRCP의 우수한 공용성을 보다 향상시킬 수 있는 공법이라는 것을 검증하였다.

국내 연속철근 콘크리트포장(이하:CRCP)은 1987년에 개통된 중부 고속도로에 대규모로 사용되었고 당시 국외사례를 참고해서 설계 했으며 단부에 앵커러그를 설치하여 수평 변위를 억제하였다. 2014년 고속도로 CRCP 설계지침은 일부 조건에 국한하여 단부에 팽창 줄눈을 설치할 수 있도록 했고 수평변위를 허용하는 경우 국내 환경 조건에서 발현하는 특성에 대한 연구가 필요한 실정이다. 중부 고속도로 CRCP는 린콘크리트 위에 분리층 없이 시공했고 최근 시공된 CRCP도 중부 고속도로 사례를 참고해 분리층을 생략한 시공을 하고 있다. 이러한 환경조건은 분리층을 적용하는 국외 CRCP와는 다른 수평변위 거동을 나타내기 때문에 이에 대한 정량화를 통한 설계개선이 필요하다. 본 연구는 국내 CRCP 시험시공 구간에 계측기를 설치하여 축적한 데이터를 분석하여 거동 특성을 조사하였다. 계측은 국외 사례를 참고해서 단부와 단부에서 이격된 지점에 변위계를 설치해 온도에 따른 수평변위를 측정하는 방법을 사용하였다. 변위계는 측정지점 CRCP를 천공해 고정하고 길어깨에 관입해 설치한 강봉과 연결하여 절대변위를 측정할 수 있도록 하였다. 5년 간 축적된 계측 데이터를 사용하여 발생추세를 조사하였고 이를 국내외의 선행연구 결과와 비교하였다. 계측결과 국내 CRCP 수평변위의 발생량은 국외 계측결과와 비교해 낮은 수준을 나타냈고 단부에 가까울수록 온도와 비례하는 관계를 나타냈으나 단부에서 멀어지는 경우 반비례를 나타내는 경우도 계측되었다. 이는 단부와 멀어질수록 변위가 감소해 측정부 주변에 발생한 균열 수평변위에 영향을 받기 쉬운 상태가 되기 때문으로 추정된다.

신개념 철근콘크리트 포장인 ARCP(Advanced Reinforced Concrete Pavement)는 연속철근 콘크리트 포장인 CRCP(Continuously Reinforced Concrete Pavement)에서 균일하지 않게 발생하는 균열과 다량의 철근 사용으로 인한 높은 시공비를 개선한 기술이다. ARCP 는 고속도로 제1호선 언양~영천 구간에 최초로 시공하였으며 고속도로 제14호선 밀양~울산 구간에도 시공하였다. 이전의 시공 과정 및 초기 공용성을 기반으로 ARCP의 주요 기술 요소인 부분철근과 균열유도장치의 형상을 개선하여 고속도로 제14호선 창녕~밀양 구 간에 적용하여 시공하였다. 기존 균열유도장치는 반달형의 GFRP 재질로 제작되었으며 지지대를 이용하여 설치하였으나 개선된 균열 유도장치는 L형의 철재로 부분철근에 용접된 어셈블리 형태로 제작되어 설치가 간단하다. 기존 부분철근은 2개의 부분철근을 서로 연 결시킨 형상이었으나 개선된 부분철근은 연결부를 두지 않고 독립적인 형상으로 설치하였다. ARCP 시공 이후 초기 현장조사 결과, 균 열유도장치가 설치된 곳에서 적절한 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 슬래브 표면 침하도 발생하지 않았다. 따라서 개선된 부분철 근과 균열유도장치를 적용함으로써 ARCP의 시공성 및 공용성을 한층 더 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

2022년 기준 국내 폐타이어 발생량은 약 37만톤으로 그 중 88.9% 인 약 32만 9천톤이 재활용되는 것으로 조사되었다. 하지만 이 중 약 75%가 시멘트소성로용 등 열이용 분야에 사용되었다. 폐타이어는 대부분 고무와 플라스틱으로 이루어져 있기 때문에, 고온에서 분 해되면서 다양한 유해가스와 오염물질이 발생할 수 있고, 이러한 공해물질은 적극적으로 관리되지 않으면 대기오염, 수질 오염 등 다 양한 환경문제를 발생시킬 수 있다. 때문에 친환경적이고 지속적인 재활용에 대한 필요성이 대두되고 있다. 폐타이어 고무 분말을 아스팔트 혼합물의 골재 일부로 치환하여 재활용하는 접근 방식은 환경에 미치는 영향을 완화할 뿐만 아니라 천연 자원의 고갈 측면에서도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 따라서 타이어분말을 아스팔트 혼합물에 적용하는 것은 환경 문제를 해결하고 자원 효율성을 높이는 두 가지 이점을 가지고 있다. 폐타이어 분말을 아스팔트 바인더와 아스팔트 혼합물에 적용할 경우 미치는 영향을 평가하기 위하여 TTI의 반사균열 저항성 시험, FN Test를 진행하였다.

한국의 대중의 태극기 사용에 주목하여, 본 연구는 한국에서의 비공식 적 내셔널리즘과 국가의 공식적 질서의 관계를 탐구한다. 역사적으로 태 극기는 공식 상징으로 제정 당시부터 그것이 통용되는 의미의 변화를 겪 었다. 태극기는 군부 및 발전국가의 정당화, 권위주의 정부에 대한 저항 의 상징, 시장에서의 국가이미지의 상품화, 그리고 새로운 보수세력의 발 흥의 의미를 지녀왔다. 담론적 제도주의에 근거하여, 저자는 역사적으로 당연하게 받아들여지는 헤게모니로서 구성된 국가 상징이 특정한 정치 세력에 의해 배타적으로 사용될 경우 그러한 당연함에 균열이 가해질 수 있음을 밝힌다. 본 연구는 그러한 집단들이 공공연히 국가 상징을 사용 할 수록, 그들은 암묵적으로 그들이 네이션의 정당한 행위자로 받아들이 는 국가-체제 질서의 위기를 보여주고 있음을 강조한다. 이는 현재 세계 곳곳에서 우익 포퓰리즘 집회에서 일반적으로 사용되는 국기의 유사한 사용을 이해할 수 있는 시사점을 준다.

This paper aims to advance our understanding of extensible beams with multiple cracks by presenting a crack energy and motion equation, and mathematically justifying the energy functions of axial and bending deformations caused by cracks. Utilizing an extended form of Hamilton's principle, we derive a normalized governing equation for the motion of the extensible beam, taking into account crack energy. To achieve a closed-form solution of the beam equation, we employ a simple approach that incorporates the crack's patching condition into the eigenvalue problem associated with the linear part of the governing equation. This methodology not only yields a valuable eigenmode function but also significantly enhances our understanding of the dynamics of cracked extensible beams. Furthermore, we derive a governing equation that is an ordinary differential equation concerning time, based on orthogonal eigenmodes. This research lays the foundation for further studies, including experimental validations, applications, and the study of damage estimation and detection in the presence of cracks.

In the contemporary era, 3D printing technology has become widely utilized across diverse fields, including biomedicine, industrial design, manufacturing, food processing, aerospace, and construction engineering. The inherent advantages of automation, precision, and speed associated with 3D printing have progressively led to its incorporation into road engineering. Asphalt, a temperature-responsive material that softens at high temperatures and solidifies as it cools, presents distinctive challenges and opportunities in this context. For the effective implementation of 3D printing technology in road engineering, 3D printed asphalt (3DPA) must exhibit favorable performance and printability. This requires attributes such as good fluidity, extrudability, and buildability. Furthermore, materials utilizing 3DPA for crack repair should possess high viscosity, elasticity, toughness, superior high-temperature stability, and resistance to low-temperature cracking. These characteristics ultimately contribute to enhancing pavement longevity and ensuring worker safety.