기후변화로 인해 폭염 기간 증가, 하절기 극고온, 혹한기 극저온 현상이 두드러지면서 도로포장에 소성변형과 포트홀이 빈번하게 발생할 위험이 커지고 있다. 이로 인해 SMA(Stone Mastic Asphalt) 포장의 공용성능을 유지하기가 어렵다. SMA 포장은 골재 간 맞물림이 뛰어나 중차량 교통량이 많은 도로에서 내구성을 높이는 데 유리하지만, 이를 효과적으 로 활용하기 위해서는 혼합물 배합설계와 시공과정에서 다짐 품질을 엄격히 관리해야 한다. 국내 지침에서는 점도가 높은 개질 아스팔트 바인더(6% 이상)를 사용하는 SMA 혼합물이 다짐 시 타이어에 달라붙을 가능성이 커 타이어 롤러의 사용을 제한하고 있다. 그러나 적절한 부착방지제 사용, 타이어 예열, 시공 온도 확보 등을 통해 혼합물 부착 문제가 완화되고, 다짐도와 초기 공용성능을 높인 사례가 점차 보고되고 있다. 이는 타이어 롤러 특유 의 ‘반죽(kneading) 효과’로 인해 기존 철륜(머캐덤·탄뎀) 롤러 대비 하부층까지 균질하게 다져줄 수 있기 때문이다. 따라 서 이상기후 환경에서 SMA 포장의 균열·소성변형을 줄이기 위해서는 다짐도 증가에 따른 적절한 아스팔트 바인더 함량 결정이 필요하다. 더불어 시공 장비 및 혼합물 관리가 유기적으로 개선된다면 SMA 포장의 특성을 살린 적정능력이 발 휘될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 SMA 포장 적정능력을 발휘하기 위한 기초연구를 수행하였다. 이를 위해 SMA 포장 시공 시 타이어 롤 러 장비 적용 효과, 혼합물 부착 방지 기술, 아스팔트 바인더 함량 조정 등을 국내·외 시공 사례와 문헌조사를 통해 고찰 하였다. 또한 타이어 롤러의 현장 적용성을 파악하기 위해 시험포장 구간에 대해 소형낙하하중시험(LFWD)을 실시하고, 표면처짐량과 역산 탄성계수를 산출하여 시공 품질 개선 가능성을 확인하였다.

형상기억합금(SMA)-섬유 액추에이터는 소프트 로봇 공학 및 웨어러블 기술을 포함한 다양한 분야에서 큰 주목을 받아왔다. 이러 한 부드러운 액추에이터는 SMA와 단순 직물 섬유를 결합하여 개발되었으며, K 루프와 P 루프라는 두 가지 루프 패턴으로 편직되었 다. 두 루프 모두 루프 헤드 형상으로 인해 반대 굽힘 특성으로 구별된다. 그러나 이러한 액추에이터 시트의 편직 공정에는 전문 지식 과 시간이 필요하므로 편직 루프 작동 시트의 생산 비용이 높아진다. 이 논문에서는 전압을 가할 때 큰 변형이 발생하는 SMA 직물 기 반 액추에이터의 변형을 평가하는 새로운 방법을 소개하였다. SMA 재료의 매우 비선형적인 구성 방정식으로 인해 수치 분석을 위한 분석 모델을 개발하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구에서는 SMA 재료의 대변형을 고려하면서 SMA-섬유 액추에이터의 초기 설계에 사용할 수 있는 선형 구성 방정식을 활용하는 새로운 접근 방식을 제안하였다. 전기-기계연성 효과를 모델링할 수 있는 선형구성방적 식은 ABAQUS의 UMAT을 사용하여 구현하였다. 이 등가 단위 셀 모델(EUC)은 K-루프와 P-루프의 실험적 굽힘 작동 결과와 비교하 여 검증하였다.

건축물은 사용자의 부주의, 전기적, 기계적 요인 등에 의해 화재가 발생할 수 있고, 화재 발생 시 각 재료의 특성에 따라 강성 및 강도가 감소하여 구조 성능이 저하될 수 있다. 이러한 상황에서 적절 한 성능 복구가 되지 않으면 후에 지진 등의 큰 하중이 가해질 때 건축물 붕괴 등 치명적인 피해가 발생할 수 있다. 현재 내화성능을 높이는 방법으로 내화피복을 사용하는 등 수동적인 방법에 머물러 있으며, 꾸준한 유지관리 등이 필요하다는 단점이 있다. 따라서 변형 후 열을 가하면 원래의 형상으로 돌아가는 성질을 가진 형상기억합금을 사용하여 콘크리트 보를 보강하고, 화재 시, 화재 후에 프리스 트레스트 콘크리트와 유사한 방식으로 콘크리트에 압축응력을 발생시켜 구조 성능을 향상시킬 수 있 는지 ANSYS 구조해석 프로그램을 통해 그 효과를 확인해보고자 한다.

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.

This study reports an experimental and analytical exploration of concrete columns laterally confined with Fe-based shape-memory alloy (Fe-SMA) spirals. For performing experiments, Fe-SMA rebars with a 4% prestrain and diameter of 10 mm were fabricated and concrete columns with internal Fe-SMA spiral reinforcement were constructed with a diameter of 200 mm and height of 600 mm. An acrylic bar with an attached strain gauge was embedded in the center of the specimen to measure local strains. Experimental variables encompassed the Fe-SMA spiral reinforcement, spacing, and activation temperature. Uniaxial compression tests were conducted after applying active confinement to the concrete columns through electrical-resistance heating. Notably, as the Fe-SMA spiral spacing decreased, the local failure zone length and compressive fracture energy of the prepared specimens increased. Additionally, a model incorporating compressive fracture energy was proposed to predict the stress–strain behavior of the. This model, accounting for active and passive confinement effects, demonstrated accurate predictions for the experimental results of this study as well as for previously reported results.

This paper presents a systematic numerical analysis to obtain the re-centering and energy dissipation capacities of Chevron braced steel frames subjected to seismic loadings. In order to develop a recentering seismic resistance system excluding a residual deformation, the chevron braced steel frames are assembled using super-elastic SMA (Shape Memory Alloy) braces. The three-dimensional nonlinear finite element models are constructed to investigate the horizontal stiffness, hysteretic behaviors, and failure modes of the re-centering Chevron bracing system.

In this paper, first the aging level of Stone Mastic Asphalt (SMA): one of the widely applied asphalt mixture types for highway construction in South Korea, was analysed then those aging effects on various performance characteristics were studied. Then, a suitable methodology for improving performance on real asphalt pavement construction site was recommended. To fulfil the objective, Gel-Permeation Chromatography (GPC) experimental work was performed on various aged SMA mixtures by measuring Large Molecular Size (LMS) then the Absolute Viscosity (AV) value was predicted based on the findings in the previous step. As results, it was found that types of performance change on aged asphalt binders could be estimated by computed Estimated Absolute Viscosity (EAV) values. It also should be mentioned that the performances of tested SMA mixture presented negative trend after aging effect increases; even though the performance deterioration level of SMA is lower than that of regular Dense Grade Asphalt (DGA) mixture, which means proper reactions are recommended to keep its quality. Moreover, better resistance against aging effect was found by applying Hydrated-Lime (HL) or Low Density Poly-Ethylene (LDPE) compared to any other additives on asphalt mixtures. A unique Aging Quantity (AQ) model for SMA mixtures was developed by using two factors: collected aging time data set from field (and/or laboratory) and AV values based on different temperature conditions. The Predicted Absolute Viscosity (PAV) on SMA mixtures was computed by using the introduced AQ model then the aging level of asphalt binder was estimated as a final step. Additionally, five performance characteristics of asphalt binder: Dynamic Shear Rheometer(DSR) high temperature limit, Bending Beam Rheometer (BBR) low temperature limit, G*/sinδ, Creep stiffness, and m-value, were analysed. The value of AV showed the best performance for predicting and representing aging level. Finally, the aging level of given asphalt mixtures in the field can be easily predicted by choosing one of three approaches presented in this research. It can be concluded that the performance of asphalt pavement can be increased by selecting proper materials and performance prediction methodologies introduced in this study. However, only limited number of specimens were considered in this study due to limit of raw materials and laboratory equipment condition. Therefore, extensive experimental works with various types of asphalt materials are recommended for strengthen findings in this thesis as a future research.

아스팔트 혼합물은 덤프트럭으로 운반․대기 중 단기노화(short-term aging: STA) 되므로 모든 현장혼합물은 STA후 포설된다. 따라서 실험실에서 현장에 포장된 아스팔트 혼합물의 각종 특성을 추정하려면 같은 재료로 반드시 STA 처리 후 공시체를 제조해야한다. 이것이 실험실 혼합물을 STA 처리하는 근본적인 이유이며, 실험실 STA 방법은 현장상태를 최대한 근사하게 모사(simulation) 토록 규정되어져야 한다. 그러나 국내는 물론 외국 기준도 이러한 근본적인 원리를 제대로 준수 하지 못하고 있어 기준에 제시된 대로 STA를 수행해서는 현장에 포장된 아스팔트 혼합물의 특성을 추정할 수 없다. 이를 해결하기 위한 한 가지 방법의 한 방법은 노화량(aging quantity: AQ) 모델링을 통하여 혼합물의 노화도를 추정하는 것이다. 밀입도 혼합물의 AQ 모델은 기존의 연구에 의하여 지수함수 식으로    와 같이 제시되었다. 하지만 SMA 혼합물은 바인더 함량이 높고 섬유제 등이 사용되어 밀입도와 다르므로 본 연구에서는 SMA에 대한 AQ 모델식을 개발하고 이로부터 단기노화 온도와 시간에 따른 노화도를 추정하는 연구를 수행하였다. 그러므로 본 연구의 목적은 SMA 혼합물의 단기노화도를 추정하기 위하여 기 개발된 AQ 모델을 SMA 혼합물에 적용하여 필요한 보정을 통해 SMA 혼합물의 AQ 모델로 노화도를 추정하는 방안을 제시하는 것이다. 노화도는 아스팔트 노화의 척도로는 가장 많이 쓰이는 절대점도(absolute viscosity: AV)를 이용하였으며 SMA 혼합물을 대상으로 하여 SMA 노화도 정립에 필요한 기초자료를 제시코자 한다.

This study describes the development of innovative connections between steel beams and concrete-filled tube columns that utilize a combination of low-carbon steel and super-elastic shape memory alloy components. The intent is to combine the recentering behavior provided by the shape memory alloys to reduce building damage and residual drift after a major earthquake with the excellent energy dissipation of the low-carbon steel. The analysis and design of structures requires that simple yet accurate models for the connection behavior be developed. The development of a simplified 2D spring connection model for cyclic loads from advanced 3D FE monotonic studies is described. The implementation of those models into non-linear frame analyses indicates hat the recentering systems will provide substantial benefits for smaller earthquakes and superior performance to all-welded moment frames for large earthquakes.

국내 전통식품 인증을 획득한 된장을 대상으로 간 섬유화 억제를 위한 기능 소재로서의 활용가능성을 알아보고자하였다. 국내 농산물로만 제조되어진 전통식품인증 된장총 24개 제품을 전국에서 수집하여 70% 메탄올로 추출한다음, MEF 세포주에 처리하여 간섬유화의 지표인 α-SMA의 발현 억제활성을 측정하였다. 공장식 생산과정을 거치는 일반 시판된장과 대조군 대비, 경북지역에서 수집된No. 13 전통인증된장 추출물이 약 74%의 α-SMA 발현억제활성을 나타내어 뛰어난 간 섬유화 억제활성을 나타내었다. 이는 의약품으로 사용되는 silymarin 84%과 비교시10% 정도밖에 차이나지 않았으며, 2년 이상의 발효시간을거친 제품임을 감안할 때 향후 발효시기에 따른 기능성의향상에 대한 기대도 가능할 것으로 예상된다.

Using the Submillimeter Array (SMA), we identified two bright hot subcores, MM1a and MM1b (size ~ 1" and mass ~ 0.5 M⊙) separated by about 1.600, in the 230 GHz continuum emission toward the massive star-forming region DR21(OH). Both display typical hot core characteristics but have slightly different chemical properties. For example, highly saturated species show stronger emission toward MM1a and seem to be evaporating directly from the grain mantles. In contrast, simple sulfur-bearing species have brighter emission at MM1b. These features indicate that MM1a is at an earlier stage than MM1b, and the small-scale chemical differences between these two cores may result from the age difference of the order of 104 104 years.

SMA 혼합물은 소성변형 저항성이 매우 큰 혼합물로 알려져있다. 하지만 실내 시험에서는 이를 측정할 수 있는 시험법이 아직 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 소성변형에 대하여 높은 저항성을 가지는 SMA 혼합물의 변형강도치와 반복주행시험과의 상관성 분석을 통하여 SMA에 변형강도의 적용성을 고찰하는 것이다. 이를 위해 SMA 혼합물의 배합설계를 거쳐 최적 아스팔트함량의 혼합물에 대하여 변형강도 시험과 반복주행 시험을 수행하였다. 연구결과, 변형강도는 SMA 혼합물의 소성변형 특성을 보이기에는 매우 낮은 수준을 나타냈다. 따라서 김테스트에 의한 변형강도는 간접인장강도나 마샬 안정도와 마찬가지로 SMA 혼합물의 소성변형 저항성을 제대로 반영되지 못하는 것을 확인하였다. 또한 반복주행시험의 결과인 동적안정도나 최종침하깊이도 역시 SMA 혼합물의 소성변형 저항성을 평가하는데 문제가 있는 것으로 나타났다.