상태 기반 페리다이나믹 모델은 일반적인 재료 구성 모델을 구현할 수 있고 비국부 영역 내에서 연결된 모든 결합의 변형을 통해 각 절점의 재료 응답이 결정되기 때문에 체적 및 전단 변형을 모두 표현할 수 있다. 따라서 상태 기반 모델은 복잡한 동적 취성 파괴 현상(분기균열, 2차 균열, 계단균열, 균열 유착 등)을 해석하는데 유용하다. 본 논문에서는 평면응력 탄성체에 대해 2차원 상태 기반 페리다이나믹 모델을 적용하고 에너지해방율과 페리다이나믹 에너지 포텐셜로부터 손상 모델을 구성하였다. 페리다이나믹 파괴 해석 모델을 통해 취성 유리 재료에 대해 균열 면에 평행한 압축 응력파가 균열 분기 패턴에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 실험을 통해 관찰된 동적 균열 진전 및 분기 패턴에 대한 주요 특성들이 페리다이나믹 해석을 통해 확인되었다. 또한 강한 인장 하중 하의 계단균열과 이차균열 등이 상태 기반 페리다이나믹 시뮬레이션을 통해 잘 모사가 되는 것을 확인할 수 있었다.

지하구조물의 건전성을 평가하기 위한 비파괴시험으로써 탄성응력파를 이용한 충격반향탐사법을 수치해석적인 방법을 통하여 수행하였다. 즉, 일면만으로 접근 가능한 터널 면에서의 충격가진과 동적응답의 측정으로 이질면을 포함한 내부의 상태를 예측할 수 있다. 연구의 수행은 탄성거동을 하는 매질 내부에서 전파되는 탄성응력파의 특성을 이해하고, 이를 동적 유한요소해석으로 모형화하여 충격반향탐사법을 수치해석적으로 수행한다. 이질재료가 2개의 층을 이루고 있는 경우 표면층의 두께를 쉽게 측정할 수 있었으며, 구조물의 병진운동, 휨운동과 구조물 내에서 다중반사되는 탄성응력파에 의한 복합적인 영향을 받는 터널과 같은 원통형 구조물에서 동적응답의 주파수 특성으로부터 터널라이닝 내부에 형성된 공동의 위치와 크기의 예측이 가능하였다. 수치해석적인 방법과 병행하여 다양한 형태의 경계조건을 가지는 구조물에 대한 충격반향탐사법의 실험을 수행할 경우 실제적인 문제에 적용, 건전성 평가의 지표를 마련할 수 있을 것으로 사료된다.

최근 새집증후군에 대한 문제점으로 인하여 호흡기 및 피부질환 등 여러 문제점들이 발생하고 있음에 따라 친환경 건축재료 또한 함께 대두되고 있다. 그 중 황토콘크리트는 구조재, 바닥재, 마감재 등 여러 부분에 많이 사용되고 있지만, 유지관리 및 안정성의 확보가 중요한 과제로 떠오르고 있음에도 황토콘크리트의 품질관리에 관한 적용성 평가가 미비한 상태이다. 본 연구에서는 응력파기반 비파괴검사법 중 하 나인 충격반향기법과 초음파속도법을 이용하여 황토콘크리트의 압축강도 추정 및 포장두께 추정 검증을 통한 품질관리기술을 제시하고 자바 스크립트를 이용하여 사용자 중심의 품질관리가 가능한 플랫폼을 구현하고자 실험을 실시하였다. 그 결과 황토콘크리트의 압축강도와 초음파 속도의 상관관계를 분석하여 압축강도 추정식을 제안하였으며, 충격반향기법을 이용하여 황토콘크리트 실험체의 실측두께와 추정두께의 오 차율 분석을 통하여 포장두께 추정 적용성을 확인하였다. 또한 취득한 데이터를 바탕으로 자바스크립트와 연계해서 사용자 중심의 황토콘크 리트 품질관리 시스템 플랫폼을 구현하여, 플랫폼으로 사용자중심의 데이터를 취득할 수 있는 가능성을 확인하였다.

In this research, the experimental works were conducted to study the quality control for the compressive strength and pavement thickness of Hwangtoh concrete(21MPa) using the ultrasonic pulse velocity method and the impact echo method of nondestructive test methods based on the stress waves.