노면결빙에 따른 전도사고 및 블랙아이스에 의한 사고 등이 증가하고 있으며 이를 해결하기 위한 발열 시멘트 복합체에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 리튬이차전지 산업에서 발생되는 폐 CNT 폐 음극재 등 탄소계 산업부산물을 활용하여 고상탄소 캡슐을 제조 하고 이를 혼입하여 레미탈 및 모르타르 실험체를 제조하여 전기 인압에 따른 중심부 표면 온도 측정 및 열화상 카메라를 통하여 발열 성능을 평가하였다. 고상탄소캡슐 혼입량이 증가할수록 발열 성능이 우수하게 나타났으며 레미탈 실험체의 경우 DC 24 V에서 모든 실험체가 35분 내 표면온도 60℃ 이상 나타내었다. 모르타르 실험체의 경우 전기 인압 DC 24 V에서 고상탄소캡슐을 19% 이상 혼입 시 소요시간 30분 내 30℃ 이상의 발열 상승 목표를 만족하는 것으로 나타났다.

과거 지진 발생 시 구조요소에 비해 비구조요소에서 더 많은 피해가 발생하였다. 비구조요소의 손상은 건물 및 시설의 기능에 영향을 줄 뿐만 아니라 인명피해를 유발할 수 있다. 건축물 내진설계 기준에서는 피난경로상의 비구조요소는 내진설계 또는 검토가 필요하다. 국내에서는 경주지진 이후 피난경로에 위치할 수 있는 천장 시스템의 내진성능 검증이 활발히 진행되고 있다. 그러나 옥외 계단, 문 등에 설치되는 캐노피 시스템의 내진설계 및 검증은 미흡한 실정이다. 지진으로 인해 캐노피가 위치유지를 하지 못하여 탈락 하거나 손상될 경우, 피난경로가 차단되어 인명피해로 이어질 수 있으므로 내진설계 및 내진성능을 평가할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 모듈형 캐노피 시스템을 개발하고, 주요 요소에 대한 구조실험을 수행하였으며, 기존의 캐노피 시스템과 그 성능을 비교분 석 하였다.

This study evaluates the applicability of mastic asphalt concrete for backfilling mini-trenches of communication cables. Characterization tests, such as the dynamic modulus, flow-number, Texas overlay, four-point bending beam, and Hamburg wheel tracking tests, were conducted on conventional mastic asphalt concrete and lower-temperature mastic asphalt concrete. A structural analysis of the backfilling of mini-trenches of mastic asphalt concrete was performed and compared with the results of conventional soil backfilling methods using the finite-element method. The performance year was calculated based on the strain behavior and the results of the structural analysis. A life-cycle cost analysis (LCCA) was performed based on net-present-value method. The results of laboratory experiments show that the lower-temperature mastic asphalt concrete performs better than conventional mastic asphalt concrete in terms of resistance to permanent deformation and fatigue cracking. The performance year of the mastic asphalt concrete is three times longer than that of the conventional sand-backfilling mini-trench. The LCCA results indicate that the cost of backfilling by the mastic asphalt concrete is two times lower than that by the conventional sand-backfilling mini-trench.

The seismic performance of lead-rubber bearings (LRBs) is significantly affected by both the axial force and loading rate they experience. Accurate assessment of LRBs’ seismic performance, therefore, requires realistic simulation of these forces and rates, as well as of the response of the isolated structure during seismic events. This study conducted a series of real-time hybrid simulations (RTHS) to evaluate the seismic behavior of LRBs in such conditions. The simulations focused on a two-span continuous bridge isolated by LRBs atop the central pier, exposed to horizontal and vertical ground motions. In the RTHS framework, the LRBs were physically tested in the laboratory, while the remainder of the bridge was numerically modeled. Findings from these simulations indicated that the vertical ground motion had a minimal effect on the lateral response of the bridge when isolated by LRBs.

해운 산업은 탄소 배출 저감을 위한 다양한 기술적 해결책을 모색하고 있으며, 그중 암모니아(NH3)는 차세대 무탄소 연료로 각 광받고 있다. 암모니아는 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않으며, 기존 인프라를 활용해 대규모 운송 및 저장이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구는 암모니아를 수소(H2)로 개질하여 연료전지에 공급하고, 이를 통해 전력을 생산하는 하이브리드 전기 추진 시스템의 성능을 평가하 였다. 암모니아-수소 개질기, 수소 연료전지, 배터리로 구성된 이 시스템은 친환경적인 추진 방식이다. 경사 시험(Heel test)은 선박이 실제 항해 중에 겪을 수 있는 10도 경사 상황에서 시스템이 안정적으로 작동하는 평가하기 위해 수행되었다. 시험 결과, 암모니아 개질기는 경사 조건에서도 안정적으로 수소를 생산하였다. 연료전지와 배터리가 결합된 하이브리드 시스템은 부하 변동 상황에서도 효율적으로 전력을 관리하고 안정적인 전력 공급을 유지했다. 특히 경사 상태에서도 시스템 성능 저하 없이 연료전지와 배터리 전력, 전류, 전압의 상호작용이 원활하게 이루어졌음을 확인할 수 있다. 본 연구는 향후 친환경 선박의 핵심 기술로 자리 잡을 수 있는 암모니아 기반 추진 시스템의 안정 성과 성능을 실험적으로 검증하였다는 점에서 그 의미가 있으며, 따라서 본 연구 결과는 해운 산업에서 암모니아 기반 추진 시스템의 사용 화 가능성을 높이는 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.

윙세일(Wing-Sail)은 친환경 풍력 보조 추진 장치 중 하나로써 해운 분야의 온실가스 감축을 위해 실선에 적용이 증가하는 추세이다. 윙세일을 실제 선박에 적용하기 위해서는 정확한 보조 추진력의 산정과 공역학적 성능에 관한 연구가 필수적이다. 본 논문 에서는 중형 선박의 상부 구조 형상을 고려한 윙세일의 성능 평가를 수행하였다. 상부 구조 형상에는 선박의 갑판 및 거주구를 포함하 고 있으며, 윙세일의 공역학적 성능 평가를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 사용하였다. 윙세일의 공역학적 성 능은 선박의 상부 구조 형상을 고려하지 않은 단독 윙세일의 성능과 비교하였으며, 윙세일의 받음각(Angle Of Attack, AOA)과 풍향 (Apparent Wind Angle, AWA)의 변화를 고려하였다. 또한 본 논문에서는 윙세일의 항력 및 양력을 선박의 보조 추진력으로 변환하여 성 능 평가를 수행하였으며, 이때 최소 31%에서 최대 72%까지 추력이 감소함을 확인하였다. 본 연구를 통해서 윙세일의 추력 산정에 선 박의 갑판 및 거주구의 영향을 필수적으로 고려해야 할 것으로 판단되며, 윙세일의 적용을 위한 설계 및 엔지니어링에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

Light-weight ceramic insulation materials and high-emissivity coatings were fabricated for reusable thermal protection systems (TPS). Alumina-silica fibers and boric acid were used to fabricate the insulation, which was heat treated at 1250 °C. High-emissivity coating of borosilicate glass modified with TaSi2, MoSi2, and SiB6 was applied via dip-and-spray coating methods and heat-treated at 1100°C. Testing in a high-velocity oxygen fuel environment at temperatures over 1100 °C for 120 seconds showed that the rigid structures withstood the flame robustly. The coating effectively infiltrated into the fibers, confirmed by scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray diffraction analyses. Although some oxidation of TaSi2 occurred, thereby increasing the Ta2O5 and SiO2 phases, no significant phase changes or performance degradation were observed. These results demonstrate the potential of these materials for reusable TPS applications in extreme thermal environments.

In this study, we developed a technology that can measure key evaluation items in the field for various rehabilitation methods and evaluated its performance. The results are as follows. First, when the spray-on lining adhesion strength is measured after drying at high temperature (60℃) for 4 hours and cooling for 2 hours, the results are equivalent to or higher than the adhesion strength measured at room temperature after 48 hours. Therefore, the time required for measuring the adhesion strength in the field can be shortened to 1/8, and it is expected to be helpful in evaluating the condition of the spray-on lining. Second, depending on close or adhesive to existing pipe of the liner of the close-fit lining or CIPP lining, and the grouting condition of the slip lining, the sound frequency generation pattern, the vibration magnitude, and duration using the impact echo showed different characteristics. Therefore, it is thought that it is possible to evaluate liner lifting or grouting failure through analysis of the acoustic frequency, vibration magnitude, and duration. Third, when water penetrates the back of the liner of the close-fit lining or CIPP lining, it was found that the water penetrated between the liner and the existing pipe acts as a couplant, and a signal is repeatedly generated in which ultrasonic energy is transmitted and reflected to the steel pipe after the liner. Therefore, it is judged that it is possible to check whether water has penetrated the back of the liner using ultrasonic waves. Fourth, the liner tensile strength of the close-fit, CIPP lining was compared with the tensile test and the instrumented indentation test, and it was found that the tensile strength was similar. So it was judged that it will be helpful in evaluating the mechanical strength change without the liner specimen in the future.

Fish require movement for feeding, spawning, growth, and evading predators, making swimming ability a critical factor in their survival. Swimming speed in fish are generally classified into sustained, prolonged, and burst speed. This study assessed the swimming capabilities of native benthic freshwater fish and provided data to inform the design and construction of fishways. Three fish species were examined: Pseudobagrus fulvidraco (family Bagridae), Tridentiger brevispinis and Rhinogobius brunneus (family Gobiidae). Measurements of total length, standard length, body weight, and body height were collected for each species, and swimming ability was evaluated using a swimming tunnel apparatus. Swimming ability was determined by measuring burst speed to calculate the critical swimming speed (Ucrit) and the relative swimming speed (TL s-1). The mean critical swimming speeds were 0.73±0.15 m s-1 for P. fulvidraco, 0.75±0.1 m s-1 for T. brevispinis, and 1.34±0.12 m s-1 for R. brunneus. Additionally, a significant correlation was found between swimming ability and total length, indicating that swimming capabilities may vary based on body type and behavior. These findings contribute essential insights into the swimming abilities of native freshwater fish, offering valuable data for improving fishway design. Further research is suggested to evaluate the swimming capabilities of a broader range of freshwater fish species to enhance fishway efficiency.

In this study, a performance evaluation was conducted on a composite elastic asphalt precast expansion joint developed to replace steel expansion joints that frequently suffer from various damages, such as blow-up owing to increased traffic volume and abnormal weather. Two types of elastic asphalt binders were prepared by mixing a latex-based modifier, and their basic properties and performance were evaluated. Elastic asphalt binders were mixed with 8–13 and 13–19 mm aggregates to prepare elastic asphalt joint mixtures, and their permanent deformation and adhesive performance were evaluated using Hamburg wheel-tracking and direct-shear tests. Elastic asphalt joint blocks and internal reinforcement for crack prevention were applied to produce the elastic composite expansion joints, and their performance was evaluated through contraction–extension tests to determine fatigue cracking, maximum load during contraction– extension, and repeated contraction–extension tests. As a result of the performance evaluation of the developed elastic asphalt binder, both the high- and low-temperature performances were improved, and the temperature sensitivity was superior to that of general asphalt binders, exhibiting high resistance to cracking. In addition, the joint block specimens manufactured by mixing the elastic asphalt binder with 13–19 mm aggregates exhibited excellent permanent deformation in the dynamic stability and Hamburg wheel-tracking tests, and they had higher adhesive performance than the method of repairing with rapid-hardening concrete materials at low and room temperatures, where significant contraction of the concrete joint occurs. We confirmed that when a compression spring-type reinforcement was applied, the compressive force for contraction decreased significantly compared with the unreinforced state, and the tensile force for extension increased, thereby reducing the stress applied to the mixture itself. The composite elastic asphalt precast expansion joint developed in this study is expected to have superior durability against cracks and secure continuity with the road surface through the tensile force dispersing effect using expansion reinforcement. Thus, it has better drivability than the existing steel expansion joint and can absorb shocks such as vibrations and noise applied to a structure.

This study aimed to evaluate the performance criteria of low-noise asphalt pavements under laboratory conditions. Laboratory tests were performed on eight porous and three non-porous asphalt mixtures. Draindown, Cantabro, tensile strength ratio (TSR), and dynamic stability tests were conducted to evaluate durability. The functionality was assessed using sound-absorption and indoorpermeability- coefficient tests. The laboratory results showed that all mixtures satisfied the quality standards for the draindown and TSR tests. In the dynamic stability test, all the mixtures demonstrated adequate rutting resistance. For porous mixtures, the Cantabro test results indicated sufficient shatter resistance and the indoor-permeability-coefficient test confirmed proper drainage performance. All mixtures exhibited satisfactory sound absorption, with the porous mixtures exhibiting slightly better sound absorption than the non-porous mixtures. Both porous and non-porous mixtures are durable and functional and are used in Korea. Future field tests are required to evaluate the noise reduction performance under different conditions and to compare the in-situ performance results with those from laboratory tests.

This study is about the evaluation for shock-proof performance of the system, elastically support the low accumulator of the naval artillery against underwater explosion, using DDAM. For the evaluation, the shock analysis procedure using DDAM, supported by MSC/NASTRAN, was briefly described. In addition, in order to perform the shock analysis, the elastic support system was modeled as a finite element. The shock analysis of the elastic support system was performed by selecting the analysis frequency range so that reliable results can be obtained. Finally, the shock-proof performance of the system was evaluated by comparing the shock analysis results with the properties of the elastic support system.

지진발생 시, 건물은 작게는 손상에서 크게는 붕괴까지 이어지므로 인명과 재산상의 피해가 생길 수 있다. 이러한 지진의 위험성에 대비하여 건물의 내진성능평가가 필요하다. 현재 내진성능평가 기법의 경우 개별 건물을 대상으로 하기에 많은 시간이 투자되어야 한다. 따라서, 지역규모의 건물들을 대상으로 하는 내진성능평가 기법의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구는 RC 주거형 건물의 내진 성능을 평가하고 보강계획을 수립하기 위해 비선형 Shear Spring을 가진 단자유도모델을 구축하였다. 구조물의 비선형 응답을 모사 하기 위한 비선형 Shear Spring은 T-SR-μ를 매개변수로 정의된다. 해당모델에 100개의 PEER 지진을 적용하여, 최대층간변위비 응답 으로 건물의 내진성능을 평가하였다. 제안기법의 적용성을 확인하기 위하여 상세모델과 비교하였을 때, 두 모델 모두 건물의 내진성 능을 같은 수준으로 판단하였음을 확인하였다. 본 연구는 제안된 방식이 실제 건물의 내진성능을 예측할 수 있음을 보여주었다.

본 연구는 RC(철근콘크리트) 기둥과 FRP 콘크리트 기둥의 압축성능을 P-M 상관도를 통해 비교, 분석하였으며, 특히 콘크리 트 압축강도, 보강비, FRP의 탄성계수 변화에 따른 기둥의 거동 특성을 분석하였다. 연구 결과, 고강도 콘크리트(40MPa 이상) 사용 시 FRP 보강 기둥의 성능이 RC 기둥을 상회하며, 균형파괴점이 압축영역으로 이동하여 안정성이 향상됨을 확인하였다. 보강비는 0.010∼ 0.015 범위에서 최적 성능을 발휘하며, 과도한 보강은 오히려 취성파괴 위험을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. FRP 물성 선택에 있어 낮은 파괴변형률과 적절한 탄성계수를 가진 재료를 사용하여 균형파괴점을 압축영역에 위치시키는 것이 중요함을 제시하였다. 본 연구 는 FRP 보강 기둥 설계 시 콘크리트 강도, 보강비, FRP 물성을 종합적으로 고려하여 압축성능을 최적화하고 안정성을 확보할 수 있는 방안을 제시하였다. 이러한 결과는 FRP 보강 콘크리트 기둥의 효과적인 설계 및 성능 향상에 기여할 것으로 기대된다.

최근 지구온난화로 인해 폭우, 눈 등 이상기후가 발생하면서 노면 동결(블랙아이스)로 인한 사고 및 인명피해가 늘어나고 있 는 것이 문제가 되고 있다. 이를 최소화하기 위해 본 연구에서는 다공성 골재인 팽창점토에 열저장이 가능한 상변화물질(PCM)을 적용 하였다. PCM은 상변화 과정에서 열에너지를 흡수, 저장, 방출할 수 있는 소재로 온도에 따른 결빙을 최소화할 수 있다. 따라서 본 연 구에서는 시멘트 복합재에 적용되는 PCM 함침이 가능한 경량골재에 진공함침을 실시하고 기계적, 열적 성능 검증 연구를 수행하였다. 열적 성능을 향상시키기 위해 다중벽탄소나노튜브(MWCNT)와 실리카흄을 첨가하였다. 본 연구에서는 물체의 열적 성능을 측정할 수 있는 DSC 실험을 통해 PCM 함침 경량골재 및 콘크리트 복합체의 열적 성능을 검증하였다. 콘크리트 복합체 제작 후 압축강도 시험 과 열적 성능시험을 실시하였다. 이때 열적 성능을 검증하기 위해 항온항습 챔버를 이용하여 시험을 진행하였다. 압축강도 실험을 통 해 MWCNT의 분삭액을 혼입한 PCM 함침 팽창점토가 적용된 콘크리트 복합체의 평균 압축강도는 24MPa 이상으로 구조물에 적용이 가능함을 확인하였다. 열적 성능시험을 통해 PCM 함침 팽창점토가 적용된 콘크리트 복합체는 영하의 외기온도에서도 영상의 온도를 유지할 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 주거 및 상업 건물 및 다양한 구조물에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

본 논문에서는 다양한 기상 조건에서 시인성과 내구성을 향상시키도록 설계된 도로 표시용 UV 경화 코팅 시스템 개발을 위해 수행한 연구의 결과를 나타내었다. 제조된 UV 코팅을 사용해 차선 표시의 재귀반사도와 내마모성을 강화하고 포장가속시험(APT), 휠 트래킹 내구성 테스트 등 다양한 테스트를 통해 성능을 평가하였다. 이 결과를 바탕으로 도로 안전을 위한 야간 시인성 및 미끄럼을 개선하 고자 한다.

본 연구는 노후화된 교량의 단면 보수를 위한 고성능 콘크리트 보수재료를 개발하는 것을 목표로 하여 진행하였다. 건식 숏크리트 방법을 사용하여 최적의 혼합비를 도출하기 위해 재료에 대한 기본 실험을 바탕으로 내구성 및 수밀성 측면에서 적합한 성능을 개발 하기 위한 실험을 진행하였다. 본 연구는 실리카 흄, 고로슬래그, 자연섬유 등을 혼합하여 각 변수별 차이를 비교하였으며, 압축강도, 소성 수축, 염소 이온 침투 저항성, 동결융해 실험을 통해 성능을 평가하였다. 본 연구 결과 실리카 흄과 천연 섬유를 혼합하여 내구 성 및 수밀성을 확보한 채 팽창제와 폴리머 분말수지를 혼입하여 적합한 성능을 가진 보수재료를 개발하기 위한 기초 연구를 완료하 였다. 이 보수재료는 압축강도, 동결융해 저항성, 소성수축 균열 저감성, 염소 이온 침투 저항성 측면에서 우수한 성능을 보여줄 것이 다. 본 연구에서 개발될 보수재료는 기존 보수 모르타르보다 성능이 우수하며, 건식 숏크리트 방식을 사용하기 때문에 작업 및 후처리 과정이 습식 숏크리트 방식보다 간단하여 소구 작업에 더욱 효율적일 것으로 판단된다.

도로 포장 기술이 발달함에 따라 내구성 확보 등의 구조성능 중심에서 이용자의 승차감 및 소음 저감 등의 기능성 중심으로 변화하 고 있다. 최근 도로 소음에 대한 민원이 증가하고 있고 도로 소음으로 인한 피해를 보상하라는 판결 사례도 증가하고 있다. 이러한 문 제를 해결하기 위해 차량 소음 저감 효과가 우수한 저소음 포장을 적용하고 있다. 본 연구에서는 저소음 배수성 포장과 저소음 비배 수성 포장의 내구성 및 공용성을 평가하였으며, 기대수명 예측을 위해 국내에 있는 배수성 8종, 비배수성 3종의 제품을 이용하여 실내 성능 평가를 수행하였다. 국토교통부의 "아스팔트 콘크리트 포장 시공 지침(2021)"의 배수성 포장 품질기준 및 비배수성 혼합물에 대 한 품질기준에 따라 시험을 진행하였다. 아스팔트 혼합물의 생산, 저장, 운반 및 포설 시 아스팔트의 흘러내리는 양이 적합한지를 평 가하기 위해 드레인다운 시험을 진행하였고, 배수성 혼합물의 골재 비산 저항성을 평가하기 위해 칸타브로 손실률 시험을 진행하였다. 또한 포장의 수분 저항성을 평가하기 위해 인장강도비(TSR) 시험과 소성변형 저항성을 평가하기 위해 동적안정도 시험을 진행하였다. 이후, 배수성 포장의 투수 성능을 평가하기 위한 실내투수계수 시험을 진행하였고, 저소음 포장의 소음 저감 성능을 평가하기 위해 임 피던스 관을 이용한 흡음률 시험을 진행하였다. 시험 결과 모든 종류의 혼합물이 품질기준을 통과하여 충분한 기초 성능을 가지고 있 는 것으로 나타났고, 흡음률 시험의 경우 배수성 혼합물이 평균 0.779, 비배수성 혼합물이 평균 0.638의 흡음계수를 나타내었다. 배수 성 혼합물과 비배수성 혼합물의 평균 공극률은 각각 19.3%, 3.2%로 배수성 혼합물이 비배수성 혼합물에 비해 많은 공극률을 가지고 있어 소음 저감 성능이 비배수성에 비해 우수한 것으로 판단하였다.