본 논문은 고폭약 폭발이 가해진 방호 터널에서 확장 챔버가 과압 및 충격량을 완화하는 효과에 대해 수치적 연구를 수행하였다. 길이 160 m, 폭 8.9 m, 높이 7.2 m의 방호 터널 내 폭발 충격파의 전파는 전산유체역학(CFD) 코드 Viper::Blast를 사용하여 시뮬레이션하였다. 확장 챔버의 설계 변수는 챔버 길이 6.1 m에서 12.1 m까지의 넓은 범위, 폭 10.7 m에서 97 m까지의 범위, 길이-폭 비는 0.0(챔버 없음)에서 5.0까지, 높이 8.0 m 및 14.9 m, 그리고 챔버-터널 폭 비는 1.2에서 10.9 m까지의 범위를 포함한다. TNT 1000 kg 및 2000 kg의 두 가지 장약량을 사용하여 그 영향들을 평가하였다. CFD 모델의 신뢰성을 확보하기 위해 격자 민감도 분석, 과압 안정성 평가, 검증 연구를 수행하였다. 이어서 검증된 모델을 사용한 매개변수 분석을 실시하여, 지정된 터널에서 확장 챔버의 최적 설계를 도출하였다. 또한 폭발 사건 시 방호 터널에 확장 챔버를 도입하는 방안에 대한 권고를 제시한다.

본 연구는 초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)를 사용한 외부 프리캐스트 콘크리트(PC) 보-기둥 접합부의 내진 성능을 평가하기 위해 수행되었다. 현재 PC 보와 기둥 간 연결부 그라우팅에는 45 MPa 비수축 모르타르가 사용되고 있다. 본 연구에서는 45 MPa 비수축 모르타르와 결합을 위한 그라우팅 재료로서 120 MPa UHPFRC를 사용하여 PC 접합부 시편을 설계하였다. UHPFRC의 전단보강 효과는 접합부 코어에서 전단 균열을 감소시키는 것으로 확인되었으며, 전단 철근을 감소시킨 시편에서도 유사한 경향이 나타났다. 코벨이 적용된 시험체의 최대 모멘트는 약간 증가하였으나 유의미한 차이는 없었고, 파괴 양상 역시 코벨이 없는 시험체와 유사한 결과를 보였다. U자형 보가 적용된 시험체에서는 초고성능 콘크리트와 보통 콘크리트의 부착면이 분리되었으며, 강도 저하가 크게 관찰되었다. 작업성 측면을 고려할 때 U자형 보의 경우, 강도 증가 및 제작의 용이성 등 일반적인 측면에서 특별한 장점은 없는 것으로 보이며, 코벨을 통해 PC 보를 기둥 면에서 분리하는 것이 효과적이라고 판단되었다. UHPFRC를 통한 전단보강은 접합부에서 전단 철근을 감소시켜 철근 밀집을 완화하는 데 효과적이며, 우수한 유동성을 바탕으로 PC 접합부 그라우팅 재료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

용매로 인해 매끄럽지 못하여 내부 수화에 영향을 주었다. PCL 형상의 영향을 조사하기 위해, 추가 매개변수로 PCL 분말을 사용하여 압축 및 굴곡 강도의 특성을 비교하였다. PCL 분말 15 wt% 시편은 일반 시편에 비해 각각 약 54%와 26%의 압축 강도 및 굴곡 강도 향상을 보였다. 주사전자현미경(SEM) 분석은 미세다공성 구조를 더 조밀하게 만드는 충전재 효과가 기계적 성능 향상에 영향을 미친다는 점을 확인하였다.

본 연구는 환경친화적 재생 굵은 골재로 제작한 철근콘크리트(RC) 보에서 para-aramid 섬유 시트의 적용이 휨 성능을 향상시키는 효과를 규명하고자 한다. 실험 계획은 재생 골재 치환율(0%, 30%, 50%), para-aramid 섬유 시트의 종류(KN 206 RFL 및 KN AA070-RFL), 그리고 섬유 시트 부착 방법(하부 및 하부-측면)을 변수로 하여 그 영향을 평가한다. 시험 결과, 하부 및 측면 부위에 para-aramid 섬유 시트를 부착한 RC 보의 극한 하중 지지력은 무보강 시험체에 비해 23.9% 증가하였다. 본 연구의 주요 결과는 BU형 부착 방법이 철근콘크리트 보의 휨 성능 향상에 가장 효과적인 방법임을 규명한 데 있다. 실험 결과와 해석적 예측을 비교한 결과, 실험에서 도출된 공칭 휨강도는 해석적 예측치보다 낮았으나, 시험체의 연성 거동은 EFRCA RC 보에서 휨강도 관점에서 para-aramid 섬유 시트 보강의 효과가 있음을 시사하였다. 본 연구는 재생 골재로 제작된 RC 보의 휨 거동을 개선하기 위해 para-aramid 섬유 시트를 활용할 가능성을 제시하며, 건설 산업에 지속가능한 해결책을 제공한다.

본 논문은 동적 메시지 표지(DMS, dynamic message sign)에 대해 접착 및 용착 연결부의 박리(peel) 및 전단/절단(cleavage) 특성을 규명하고자 하였다. 총 30개의 박리 시험편과 30개의 절단(cleavage) 시험편을 서로 다른 폭으로 제작하였고, 다양한 극한 온도 조건으로 조절한 뒤 관련 ASTM International 지침에 따라 박리 강도 및 절단 강도를 측정하였다. 박리 및 절단 강도에 대한 온도와 폭의 영향을 그래프적 및 통계적 방식으로 시험 데이터를 해석함으로써 평가하였다. 또한 시험 데이터의 통계적 분석으로부터 획득한 반응표면 메타모델(RSM, response surface metamodels)을 활용하여 각 강도에 대한 온도 및 폭의 영향을 효율적으로 탐색하기 위한 3차원 표면도(surface plots)를 작성하였다. RSM 표면도 결과, 접착 및 용착 시험편의 박리 강도와 접착 시험편의 절단 강도는 온도의 영향이 가장 큰 것으로 관찰된 반면, 폭의 영향은 박리 강도에서 접착 및 용착 시험편 모두와 절단 강도에서 용착 시험편에서 더 높은 것으로 관찰되었다. 박리 및 절단 강도 시험 결과, 용착 시험편은 박리 강도 측면에서 접착 시험편보다 더 내구성(인열/박리 저항성)이 높은 것으로 나타났으나, 접착 시험편에 비해 최대 31% 낮은 절단 강도를 보였다.

본 논문은 고폭약 폭발이 가해진 방호 터널에서 확장 챔버가 과압 및 충격량을 완화하는 효과에 대해 수치적 연구를 수행하였다. 길이 160 m, 폭 8.9 m, 높이 7.2 m의 방호 터널 내 폭발 충격파의 전파는 전산유체역학(CFD) 코드 Viper::Blast를 사용하여 시뮬레이션하였다. 확장 챔버의 설계 변수는 챔버 길이 6.1 m에서 12.1 m까지의 넓은 범위, 폭 10.7 m에서 97 m까지의 범위, 길이-폭 비는 0.0(챔버 없음)에서 5.0까지, 높이 8.0 m 및 14.9 m, 그리고 챔버-터널 폭 비는 1.2에서 10.9 m까지의 범위를 포함한다. TNT 1000 kg 및 2000 kg의 두 가지 장약량을 사용하여 그 영향들을 평가하였다. CFD 모델의 신뢰성을 확보하기 위해 격자 민감도 분석, 과압 안정성 평가, 검증 연구를 수행하였다. 이어서 검증된 모델을 사용한 매개변수 분석을 실시하여, 지정된 터널에서 확장 챔버의 최적 설계를 도출하였다. 또한 폭발 사건 시 방호 터널에 확장 챔버를 도입하는 방안에 대한 권고를 제시한다.

본 연구는 초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)를 사용한 외부 프리캐스트 콘크리트(PC) 보-기둥 접합부의 내진 성능을 평가하기 위해 수행되었다. 현재 PC 보와 기둥 간 연결부 그라우팅에는 45 MPa 비수축 모르타르가 사용되고 있다. 본 연구에서는 45 MPa 비수축 모르타르와 결합을 위한 그라우팅 재료로서 120 MPa UHPFRC를 사용하여 PC 접합부 시편을 설계하였다. UHPFRC의 전단보강 효과는 접합부 코어에서 전단 균열을 감소시키는 것으로 확인되었으며, 전단 철근을 감소시킨 시편에서도 유사한 경향이 나타났다. 코벨이 적용된 시험체의 최대 모멘트는 약간 증가하였으나 유의미한 차이는 없었고, 파괴 양상 역시 코벨이 없는 시험체와 유사한 결과를 보였다. U자형 보가 적용된 시험체에서는 초고성능 콘크리트와 보통 콘크리트의 부착면이 분리되었으며, 강도 저하가 크게 관찰되었다. 작업성 측면을 고려할 때 U자형 보의 경우, 강도 증가 및 제작의 용이성 등 일반적인 측면에서 특별한 장점은 없는 것으로 보이며, 코벨을 통해 PC 보를 기둥 면에서 분리하는 것이 효과적이라고 판단되었다. UHPFRC를 통한 전단보강은 접합부에서 전단 철근을 감소시켜 철근 밀집을 완화하는 데 효과적이며, 우수한 유동성을 바탕으로 PC 접합부 그라우팅 재료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

용매로 인해 매끄럽지 못하여 내부 수화에 영향을 주었다. PCL 형상의 영향을 조사하기 위해, 추가 매개변수로 PCL 분말을 사용하여 압축 및 굴곡 강도의 특성을 비교하였다. PCL 분말 15 wt% 시편은 일반 시편에 비해 각각 약 54%와 26%의 압축 강도 및 굴곡 강도 향상을 보였다. 주사전자현미경(SEM) 분석은 미세다공성 구조를 더 조밀하게 만드는 충전재 효과가 기계적 성능 향상에 영향을 미친다는 점을 확인하였다.

본 연구는 환경친화적 재생 굵은 골재로 제작한 철근콘크리트(RC) 보에서 para-aramid 섬유 시트의 적용이 휨 성능을 향상시키는 효과를 규명하고자 한다. 실험 계획은 재생 골재 치환율(0%, 30%, 50%), para-aramid 섬유 시트의 종류(KN 206 RFL 및 KN AA070-RFL), 그리고 섬유 시트 부착 방법(하부 및 하부-측면)을 변수로 하여 그 영향을 평가한다. 시험 결과, 하부 및 측면 부위에 para-aramid 섬유 시트를 부착한 RC 보의 극한 하중 지지력은 무보강 시험체에 비해 23.9% 증가하였다. 본 연구의 주요 결과는 BU형 부착 방법이 철근콘크리트 보의 휨 성능 향상에 가장 효과적인 방법임을 규명한 데 있다. 실험 결과와 해석적 예측을 비교한 결과, 실험에서 도출된 공칭 휨강도는 해석적 예측치보다 낮았으나, 시험체의 연성 거동은 EFRCA RC 보에서 휨강도 관점에서 para-aramid 섬유 시트 보강의 효과가 있음을 시사하였다. 본 연구는 재생 골재로 제작된 RC 보의 휨 거동을 개선하기 위해 para-aramid 섬유 시트를 활용할 가능성을 제시하며, 건설 산업에 지속가능한 해결책을 제공한다.