경도계와 함수비를 이용한 토양의 비배수전단강도 추정에 관한 연구

최인혁 ( Inhyeok Choi ),허기석 ( Giseok Heo ),곽동엽 ( Dongyoup Kwak ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

우리나라의 전체 비닐하우스 부지 면적은 2018년도 기준 53,225 ha이며, 이 중 21,440 ha만이 농림축산식품부에서 제공하는 지역별 30년 빈도의 설계풍속·설계적설심 기준인 원예특작시설 내재해형 규격을 따르고 있다. 이러한 규격은 대설, 강풍 등 기상재해로 인한 원예특작시설물의 경제적 손실을 최소화하기 위해 마련되었다(농림축산식품부, 2014). 반면, 농가 지도형 및 보급형 비닐하우스와 같은 내재해형이 아닌 비닐하우스는 강풍 시 기초의 인발파괴로 인한 구조물 전도가 쉽게 일어날 수 있기 때문에 적절한 보강이 필요하다. 농가 지도형 및 보급형 비닐하우스의 기초는 파이프 줄기초, 콘크리트 원형 기초와 사각 기초 등이 있다. 이러한 기초들의 인발강도는 토양의 강도 특성을 나타내는 주요한 변수인 토양의 비배수전단강도에 영향을 받는다. 토양의 비배수전단강도는 현장에서 베인실험( KS F 2 342)과 콘관입시험(ASTM D 5778)을 통해 측정할 수 있으며, 실내에서 일축압축강도시험(KS F 2314)를 통해 계산할 수 있다. 하지만, 앞선 세 가지 방법을 통해 다양한 현장 조건에서의 비배수전단강도를 획득하는 것은 많은 시간과 비용이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 기초 보강에 필요한 토양의 비배수전단강도를 간편하게 유추할 수 있도록 토양 경도계의 관입깊이와 현장함수비의 함수로 토양의 비배수전단강도를 추정하는 연구를 수행하고자 한다. 본 연구 수행에 필요한 시험은 흙의 다짐시험(KS F 2312)과 일축압축강도시험이다. 여기에 높이 40 mm, 지름 18mm의 원뿔 형태의 금속 관입기와 스프링으로 이루어진 토양 경도계로 토양 경도 측정 실험을 추가할 예정이다. 흙의 다짐시험은 특정 다짐에너지에서 함수비와 건조단위밀도의 관계를 나타내는 다짐곡선을 제공한다. 각 다짐상태에서 경도계를 사용하여 흙의 경도를 기록하면 함수비에 따른 다짐정도와 경도의 관계를 파악할 수 있다. 그리고 일축 압축강도시험으로부터 함수비와 건조단위중량에 따른 비배수전단강도를 측정할 예정이다. 이러한 두 시험의 결과를 활용한다면 경도계로 측정한 흙의 경도와 함수비를 변수로 하여 흙의 건조단위중량과 비배수전단강도를 파악할 수 있다. 이러한 연구는 현장에서 함수비의 측정과 경도계의 값으로 간단히 비배수전단강도를 추정하는데 활용될 수 있으며, 나아가 기초의 인발강도평가에 활용하여 현장 조건에 맞는 농가 지도형 및 보급형 비닐하우스의 기초 보강법 선택에 도움을 줄 것으로 기대한다.

동적 초미소 경도법에 의한 심도별 대전화강암 내 광물들의 역학적 특성

최정해(Junghae Choi),신주호(Juho Shin),장형두(Hyongdoo Jang),강성승(Seong-Seung Kang) 한국암반공학회 2017 터널과지하공간 Vol.27 No.3

동적 초미소 경도법의 압입시험, 하중-비하중 시험, 그리고 반복시험을 이용하여 심도별 대전화강암 내 광물들의 경도와 역학적 특성을 살펴보았다. 시험 결과 세 개 구간(Group-1, -2, -3)으로 광물 집단의 분류가 가능하였다. Martens 경도값은 세 가지 시험법 모두에서 41 m와 223 m 심도에 따른 차이가 크지 않았다. 그럼에도 불구하고, 그 크기는 반복시험<하중-비하중 시험<압입시험 순으로 나타났다. 광물 집단별 평균 Martens 경도, 탄성계수, indentation work 등을 고려해 볼때, 그들의 경계는 비교적 뚜렷하게 나타났다. 결론적으로 동적 초미소경도법의 세 가지 형태 시험법을 이용함으로써 광물들에 대한 비교적 정확한 경도값을 얻을 수 있었다. 또한 하중-비하중 시험과 반복시험으로부터는 광물들의 탄성계수와 광물들의 탄성적-소성적 성질 특성 파악도 가능하였다. The hardness and mechanical properties of the minerals in the Daejeon granite according to depths were investigated by indentation test, load-unload test, and cycle test of dynamic ultra-micro hardness. As a result of the tests, it was possible to classify into three mineral groups (Group-1, -2, -3). The Martens hardness was not significantly different between 41 m and 223 m depths in three mode tests. Nevertheless, they showed in the order of a cycle test<load-unload test <indentation test. Considering the average Martens hardness, elastic modulus, and indentation work for each mineral group, their boundaries were relatively clear. In conclusion, A relatively accurate hardness of minerals can be obtained by three mode tests of dynamic ultra-micro hardness. In addtion, it was possible to characterize the elastic modulus and the elastic-plastic properties of the minerals from the load-unload and cycle tests.

신개발 420MPa급 건축구조용 내진내화강재의 소재 및 용접 기본성능 평가

양재근,김희동,김현재,최종열 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.5

건축구조용 강재는 KS 취득 후 구조용 강재 적합성에 대한 전문기관 시험 평가가 만족되는 경우에 실제 적용이 가능하다. 따라서 이 연구는 신개발 420MPa급 내진내화강재의 건축구조용 강재 적합성에 대한 성능의 충족여부를 평가하기 위한 기초자료 제공을 위하여 진행한다. 이를 위하여 대표적 보 및 기둥 부재(420MPa 급) 대상 기본 소재 및 용접 적합성 평가를 위한 시험을 수행한다. 소재 성능 발현 여부 검증위해서는 인장시험, 굽힘시험, 잔류응력시험 등 총 8종의 시험을 진행할 예정이다. 또한, 용접성능 발현 여부 검증을 위해서는 FCAW 및 SAW 용접부 대상 인장시험, 굽힘시험, y형 경사균열 시험 및 열영향부 최대 경도시험 등 총 11종의 시험을 진행할 예정이다. 즉, 공인인증기관에서 진행한 다양한 시험을 통하여 얻은 재료적 물성값, 화학적 특성, 용접 특성 등을 분석, 검토하여 건축구조용 강재의 적합성 평가에 대한 기초자료로 활용한다.

2차년도 신개발 420MPa급 건축구조용 내진내화강재의 소재 및 용접 기본성능 평가

양재근,김희동,김현재,최종열 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11

건축구조용으로 사용되는 강재는 KS 취득 후 구조 적합성에 대한 전문기관 평가 과정이 요구된다. 따라서 본 연구는 신개발 420MPa급 내진내화강재의 현장 적용 단계에서 요구될 구조 적합성에 대응하기 위하여 개발 단계에서 소재 및 용접 관련 구조적합성에 대하여 실험적 연구를 수행 중이다. 이를 위하여 대표적 보 및 기둥 부재(420MPa 급) 단면을 대상으로 기본 소재 및 용접 합성 평가를 위한 시험을 수행한다. 2차년도에는 소재성능 발현 여부 검증을 위해서는 인장시험, 충격시험, 굽힘시험 등 총 5종의 시험을 수행한다. 또한, 용접성능 발현 여부 검증을 위해서는 FCAW 용접 대상 인장시험, 굽힘시험, 충격시험, 열영향부 최대경도시험 등 총 11종의 시험을 진행할 예정이다. 모든 시험은 공인인증시험기관에서 진행하며, 시험을 통하여 얻은 재료적 물성값, 화학적 특성, 용접 특성 등을 분석, 검토하여 건축구조용 강재의 적합성 평가에 대한 기초자료로 활용한다.

구조물의 비파괴시험에 관한 실험적 연구

이수철,김인수 경원전문대학 1997 論文集 Vol.19 No.1

본 연구는 완성된 구조물의 평가를 위하여 구조물에 부분적이라도 손실을 줄이고 보다 확실한 내 구성 검사하기 위하여 교랑의 실체부분에 몇 가지 비파괴시험을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다 1. 습래브와 교각에 실시한 반발경도 시험으로 알 수 있는 압축강도의 추정은 재령 10년, 20년의 구조물에는 직접 코아시험보다 다소 높은 값을 나타내었다. 2. 초음파속도로 구한 감도의 추정은 투과법을 사용하여 측정한 결과 실제 미치지 못함을 알 수 있었다.

Polymerization of dual cured composites by different thickness

Kim, Yun Ju,Jin, Myoung Uk,Kim, Sung Kyo,Kwon, Tae-Yub,Kim, Young Kyung 大韓齒科保存學會 2008 Restorative Dentistry & Endodontics Vol.33 No.3

본 연구는 이중 중합형 복합레진에서 재료의 두께, 충전방법 및 중합방법에 따른 중합도를 미세경도 시험을 이용하여 측정하고자 하였다. 이중 중합형 복합레진으로는 MultiCore Flow (Ivovlar Vivadent AG, Schaan, Liechtenstein)와 Bis-Core (Bisco Inc., Schaumburg IL, USA)를 사용하였다. 시편의 제작은 각각 두께가 2 (단일충전), 4 (단일충전), 6 (단일충전과 적층충전), 8 (단일충전과 적층충전) ㎜의 Teflon mold에 재료를 주입한 다음 할로겐 광중합기 (Optilux 501, Kerr, Danbury, USA)를 사용하여 광중합하거나 암실에서 30분 동안 기다린 후(자가 중합) Teflon mold에서 제거하였다. 제거한 시편은 37℃ 증류수에 24시간 동안 보관한 후 각 시편의 윗면과 아랫면을 2000번 연마제와 PoGo system (Dentsply, Konstanz, Germany)을 이용하여 마무리하였다. Digital microhardness tester (FM-7, Future-Tech Corp., Tokyo, Japan)를 이용하여 경도값(Knoop hardness number)을 측정하였으며 윗면의 경도값/아랫면의 경도값을 이용하여 경도비를 계산하였다. 계측치는 one-way ANOVA로 통계 분석 후 사후검정은 Scheffe 다중비교법을 이용하였다. 이중 중합형 복합레진의 중합도에 대한 두께의 영향을 보면 재료에 따라 다른 결과를 보였다. 2, 4, 6 ㎜ 군에서는 MulriCore Flow와 Bis-Core 모두 두께에 의한 영향을 받지 않았지만 8 ㎜ 군에서는 MultiCore Flow의 아랫면에서 다른 두께의 군보다 낮은 경도값을 보였다. 충전방법에 따른 중합도의 차이를 보면, 재료의 두께나 재료에 따라 다른 결과를 보였다. 6 ㎜ 군에서는 단일충전군과 적층충전군 사이에 차이를 보이지 않았으나, 8 ㎜ 군에서는 Bis-Core에서는 차이가 없는 반면 MultiCore Flow에서 는 단일충전한 군이 적층충전한 군보다 낮은 경도비를 보였다. 중합방법에 따른 중합도의 차이를 보면, 재료에 따라 다른 결과를 보였다. Bis-Core의 경우에는 윗면과 아랫면 모두에서 이중 중합 시킨 군이 자가 중합 시킨 군보다 높은 경도값을 보였다. 그러나 MultiCore Flow의 경우, 윗면에서는 이중중합 시킨 군이 더 높은 경도간을 보였지만 아랫면에서는 더 낮은 값을 보였다. 따라서 본 연구의 결과에 따르면 코어용 이중 중합형 복합레진을 깊은 와동에 충전할 경우 적층충전이 추천되며, 또한 광중합을 해 줌으로써 더 좋은 물리적 성질을 기대할 수 있을 것으로 사료된다. The purpose of this study was to evaluate the effect of thickness, filling methods and curing methods on the polymerization of dual cured core materials by means of microhardness test. Two dual cured core materials, MultiCore Flow (Ivoclar Vivadent AG, Schaan, Liechtenstein) and Bis-Core (Bisco Inc., Schaumburg, IL, USA) were used in this study. 2 ㎜ (bulky filled), 4 ㎜ (bulky filled), 6 ㎜ (bulky and incrementally filled) and 8 ㎜ (bulky and incrementally filled)-thickness specimens were prepared with light cure or self cure mode. After storage at 37℃ for 24 hours, the Knoop hardness values (KHN) of top and bottom surfaces were measured and the microhardness ratio oftop and bottom surfaces was calculated. The data were analyzed using one-way ANOVA and Scheffe multiple comparison test, with α = 0.05. The effect of thickness on the polymerization of dual cured composites showed material specific results. In 2, 4 and 6 ㎜ groups, the KHN of two materials were not affected by thickness. However, in 8 ㎜ group of MultiCore Flow, the KHN of the bottom surface was lower than those of other groups (p < 0.05). The effect of filling methods on the polymerization of dual cured composites was different by their thickness or materials. In 6 ㎜ thickness, there was no significant difference between bulk and incremental filling groups. In 8 ㎜ thickness, Bis-Core showed no significant difference between groups. However, in MultiCore Flow, the microhardness ratio of bulk filling group was lower than that of incremental filling group (p < 0.05). The effect of curing methods on the polymerization of dual cured composites showed material specific results. In Bis-Core, the KHN of dual cured group were higher than those of self cured group at both surfaces (p < 0.05). However, in MultiCore Flow, the results were not similar at both surfaces. At the top surface, dual cured group showed higher KHN than that of self cured group (p < 0.05). However, in the bottom surface, dual cured group showed lower value than that of self cured group (p < 0.05).

조기강도 콘크리트의 압축강도 추정을 위한 비파괴검사 실험식의 제안

이태규 ( Tae-gyu Lee ),강연우 ( Yeon-woo Kang ),최형길 ( Hyeong-gil Choi ),최경철 ( Gyeong-choel Choe ),김규용 ( Gyu-yong Kim ) 한국건축시공학회 2016 한국건축시공학회지 Vol.16 No.3

현장에서는 콘크리트 공사시 거푸집 탈형작업을 위한 다양한 기술들이 활용되고 있다. 그중에서 콘크리트의 압축강도추정을 위한 비파괴 시험방법에는 다양한 방법들이 제시되고 있지만, 일반적으로 타격법(반발경도법이라 칭함)과 비타격법(초음파법이라 칭함)을 활용한 시험방법이 주로 활용된다. 비파괴시험에 의한 압축강도의 추정은 경험 값에 의한 방정식에 의하여 계산할 수 있으며 다양한 식들이 제시되고 있으나, 초기재령에서 조기강도가 발현되는 콘크리트에 대한 데이터는 적은 편으로 기존의 강도추정식에 의한 압축강도의 계산에는 한계점이 있을 수 있다. 본 연구에서는 현장에서 주로 활용되는 조기탈형용 콘크리트의 배합을 활용하여 소형 공시체 및 Mock-up 시험체의 파괴 및 비파괴검사를 수행하였으며, 기존 비파괴검사 추정식을 통한 강도결과 값을 분석하였다. 실험결과, 기존 연구의 비파괴시험에 의한 제안식을 활용한 압축강도 추정값은 파괴시험방법에 비하여 하회하는 경향으로 70% 이하의 값을 나타냈으며, 초음파속도에 의한 신뢰성은 강도가 높아질수록 낮아지는것으로 확인되었다. 본 연구의 범위에서 조기강도 발현 콘크리트의 강도추정에 있어 기존식의 활용의 한계점이 있을것으로 분석되어, 24~60MPa의 콘크리트를 대상으로 반발경도법 및 초음파속도법에 의한 추정식을 제안하였다. In construction field, it used various technique for concrete formwork. Part of them, non-destructive test has been conducted to estimate a compressive strength of concrete easily such as rebound method and ultrasonic pulse velocity method etc. Former research has recommend proposed equation based on experimental data to investigate strength of concrete but it was sometimes deferent actual value of that from in field because of the few of data in case of early strength concrete. In this study, an experiment was conducted to analyze strength properties for early strength concrete using cylinder mold and 1,000mm×1,000mm×200mm rectangular specimen. And compressive strength of concrete was tested by non-destructive test, and calculated by the equation proposed former research. As a result, the non-destructive test results showed approximately 70 percent of the failure test value for all conditions, and worse reliability was obtained for high strength concrete samples when the ultrasonic pulse velocity method was used. Based on the scope of this study, the experimental equation for estimating compressive strength of early strength concrete from 24MPa to 60MPa was proposed.

고온비커스경도시험기를 통한 해양 플랜트 부품 소재에 대한 경도 측정

신상훈(Sang Hum Shin),권태웅(Tae Woong Gwon),노주영,김도형(Do Hyung Kim),장임남(Im Nam Jang) 대한기계학회 2018 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2018 No.12

HSA800 강재의 소재특성 및 강도의 균질성에 관한 연구

김종락,이은택,최영한,김상섭,Kim, Jong Rak,Lee, Eun Taik,Choi, Young Han,Kim, Sang Seup 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.28 No.3

본 연구에서는 HSA800 강재의 7종의 각종 시험을 실시하여 다양한 소재특성을 확인하였으며, 강도에 대한 균질성의 정량적 기준을 제안하였다. 또한 HSA800 강재가 강도에 대한 균질성의 기준을 만족하는지 검토하였다. 시험결과 HSA800 강재의 1/4지점의 소재 특성은 KS를 만족하며, 우수한 방향성, 저온에서의 내충격성이 나타났다. 또한, 제안한 강재의 강도에 대한 균질성의 기준을 만족하였다. 그러나, 마이크로조직시험 결과 2/4 지점에서 일부의 경우 조직이 뭉쳐있는 형태로 확인되어 주의가 요망된다. Various material characteristics of HSA800 steel were examined and a quantitative criteria about the homogeneity of the strength was proposed. Whether HSA800 steel is satisfied the criteria for homogeneity of the strength or not was also examined. From the test results, the material characteristics of 1/4 point from the extreme fiber in the Z-direction satisfied the KS requirements. The excellent directional properties and impact resistance at low temperatures were also showed from the test results. HSA800 steel satisfied the criteria of homogeneity for the strength of the steel. However, it showed that some structures were banded together at 2/4 point from extreme fiber in the Z-direction from the microscopic tests and attention is needed to be paid in that point.

제작을 고려한 고강도강재의 용접성능에 관한 연구

경갑수,홍성욱,박용진,Kyung, Kab Soo,Hong, Sung Wook,Park, Yong Jin 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.3

High-strength steel in steel bridges is the key to achieving cost-efficiency because it facilitates lightweight construction and rationalizes structure. The future of high-strength steel is bright, with its use projected to expand. As such, it is necessary to evaluate precisely various factors affecting the process of fabricating high-strength steel, i.e., welding heat, strain hardening, and weldability and performance of the welded joints. This study therefore performed the maximum hardness test and y-groove weld crack test using welding processes such as SAW, FCAW, and GMAW, in order to investigate the welding performance and characteristics of welded Joints or high-strength steel produced in Korea such as SM570, POSTEN60, and POSTEN80. In addition, a series of welding tests was carried out to estimate the tensile strength, bending characteristics, absorbed energy, and hardness in welded joints. 강교량에서 사용강재의 고강도화에 의한 구조의 경량화, 합리화는 강교량의 제작 및 가설측면에서 강교량의 경제성을 부각시키고 있다. 이러한 추세에 따라서 향후 강교량 건설에 있어서 고강도강재의 적용사례는 지속적으로 증가할 전망이다. 따라서, 교량부재에 고강도강재를 적용하기 위해서는 강재의 제작작업에서 발생하는 다양한 요인, 예를 들면 용접에 의한 용접열, 부재의 절단 및 가공에 의한 변형경화 등과 같은 강재의 용접성 및 용접이음성능을 정확하게 평가하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 현재 국내에서 생산되고 있는 SM570, POSTEN60, POSTEN80의 조질 고강도강재를 대상으로 고강도강재의 용접에 따른 용접성 및 가공성을 조사하기 위해서 용접방법별로 최고경도시험 및 경사y형용접터짐시험을 실시하였으며, 또한, 용접이음부의 인장강도, 굽힘성, 흡수에너지 및 경도를 조사하기 위해서 일련의 용접이음시험을 실시하였다.