본 연구에서는 국내생산 GFRP 보강근의 제조 중 발생한 균열결함이 흡습률에 미치는 영향을 실험을 통해 고찰하였다. 에폭시와 비닐에스터로 제작된 두 종류의 GFRP 보강근을 대상으로 하였다. 실험 전에 단면에서 관찰되는 균열결함의 폭과 길이를 조사하였다. ASTM D 570의 실험절차에 따라 실험을 수행하였으며, 24시간 흡습률과 포화흡습률을 분석하였다. 균열결함이 크면 클수록 24시간과 포화흡습률이 증가하는 것을 확인하였다. 다만, 균열결함에 따른 흡습률의 증가율은 에폭시 보강근 보다는 비닐에스터 보강근에서 훨씬 심대하게 발생하는 것으로 확인되었다. 따라서, 비닐에스터로 제작되는 GFRP 보강근은 제조상 균열결함의 관리가 특별히 중요한 것으로 사료된다.

본 연구에서는 전자기장을 이용한 강섬유의 강제 정렬이 휨공시체의 섬유의 분포계수, 방향계수 및 파괴에너지에 미치는 영향을 3점 재하 휨실험을 통해 분석하였다. 다양한 혼입비와 형상비를 갖는 강섬유보강콘크리트 휨공시체를 전자기장에 노출하여 강섬유를 강제 정렬한 시편과 전자기장에 노출하지 않고 일반적으로 타설한 휨공시체를 제작하고 실험하였다. 실험결과에 따르면 전자기장은 강섬유의 분포보다는 강섬유의 방향에 영향을 크게 미치는 것으로 나타났다. 파괴면에 직각으로 강제배열된 강섬유가 파괴에너지를 증가시키는 것으로 확인되었다. 유효강섬유보강비와 파괴에너지의 분석결과를 토대로 추세분석을 하였으며, 전자기장 노출로 강제 정렬된 강섬유보강 휨공시체의 파괴에너지를 평가할 수 있는 식을 제시하였다.

In this paper, the relationship between various physical and chemical dynamics included in a gas cutting process was analyzed and a mathematical model was presented. To express the gas cutting process in a formula that could reflect the physics and chemical reaction dynamics, the entire process was classified into three stages: flame spurt, metal oxidation, and metal oxide melting. Flame spurt is caused by combustion of fuel gas and oxygen. It was modeled through fluid dynamics, chemical species transport, and reaction kinetics. Metal oxidation was modeled as a chemical reaction of surface oxidation and oxide growth based on temperature and concentration of species of the metal surface obtained through flame and cutting oxygen spurt results. Finally, the melting of metal oxide was expressed as a rate equation based on melting conditions, heat flux obtained in the previous two stages, and changed properties of the metal. The presented mathematical model could analyze dynamic relationships for each stage of a gas cutting process and connect them into one process. Results of this study can be used as basic data for future finite element analysis and simulations.