비균질 암반에서의 터널 변위 거동 분석

김창용,홍성완,배규진,서용석,김광염,Wulf Schubert 한국암반공학회 2003 한국암반공학회 학술대회 및 세미나 자료집 Vol.- No.-

On the Enhancement of Thermo-Mechanical Properties of Poly(L-lactide) by Solid-State Extrusion for Biodegradable Spinal Fixation Devices

김창용,정영미,임순호,김수현 한국고분자학회 2017 Macromolecular Research Vol.25 No.9

Poly(L-lactide) (PLLA) has been receiving attention as a material for bone fixation devices because of its good biocompatibility and biodegradability. However, its mechanical properties are weaker than those of natural bone. Interestingly, solid-state extrusion can enhance the mechanical properties by orienting the polymer chains, and molecular weight is one of the key factors in this process. In this study, we optimized the heating conditions for vacuum compression molding to make a PLLA block for the solid-state extrusion process. We confirmed that the molecular weight of the material decreased with increasing heating temperature and time. In the case of a low molecular weight such as 120 kDa, the heating temperature and time were optimized to 190 oC and 90 min, respectively. Moreover, we fabricated a plate, a rod, and a square pole of PLLA by solid-state extrusion for the development of a bone plate, a screw, and an interbody cage. PLLA plates having various molecular weights (150-250 kDa) were extruded to various draw ratios to investigate the effect of molecular weight on the solid-state extrusion process. The mechanical properties such as flexure stress and flexure modulus increased with increasing draw ratio, which in turn increased with increasing molecular weight of the polymer. In addition, we determined that the crystallinity of PLLA dramatically increased when the draw ratio was more than 4. In addition, the orientation of the crystals by solid-state extrusion was confirmed by using X-ray diffraction, and the orientation effect increased with increasing draw ratio of the extruded PLLA. PLLA plates made by solid-state extrusion could be manufactured into bone plates. Furthermore, we fabricated a PLLA rod by solid-state extrusion and vacuum compression molding. The flexural properties of the extruded rod were better than those of the molded rod. We could, therefore, fabricate a screw using the extruded PLLA rod. Finally, interbody cages were made by using poly(L,D/L-lactide) (PLDLLA), PLLA of various molecular weights (150- 250 kDa), and PLLA enhanced by solid-state extrusion. The results of the compression tests indicated that PLLA was generally stronger than PLDLLA and that the extruded PLLA had the best mechanical properties. Consequently, it is possible to successfully manufacture biodegradable spinal fixation devices, including plates, screws, and interbody cages, by solidstate extrusion. Moreover, their mechanical properties could be improved by increasing the draw ratio and molecular weight.

제4차 논문분과 위원회 활동

김창용,김동수,이승원 한국지반공학회 2001 지반 : 한국지반공학회지 Vol.17 No.6

터널 막장안정성에 따른 보강공법 적용

김창용,박치현,배규진,홍성완,오명렬,Kim, Chang-Yong,Park, Chi-Hyun,Bae, Gyu-Jin,Hong, Sung-Wan,Oh, Myung-Ryul 한국터널지하공간학회 2000 터널기술 Vol.2 No.2

터널 시공이 급격하게 증가되면서 터널 시공 중 발생하는 지반의 수렴하지 않는 거동과 숏크리트의 균열전파 및 록볼트의 항복과 같은 이상현상에 대해 특별한 기준 없이 대책을 마련해야 하는 경우를 종종 직면하게 된다. 이러한 경우, 여러 시공현장에서 문제들을 극복하는데, 숙련된 전문가의 판단이 중요하게 여겨졌으나, 전문가 확보와 경제적인 문제로 인해서 비슷한 시공현장의 경험 없이도 이상현상에 대한 대책을 선정하는데 도움을 줄 수 있는 새로운 시스템의 개발이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 터널 시공 중 적용된 보강공법의 현황을 파악하고, 국내외의 구체적인 사례를 분석하였다. 또한, 터널 막장의 안전성 등급을 결정하고, 적절한 보강공법의 선정을 위해 퍼지 수량화 이론과 퍼지추론 시스템을 기반으로 터널정보 데이터베이스를 구축하여 전문가시스템의 모형을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 전문가 시스템은 크게 두 가지 기능을 가진다. 전반부 모듈은 현장에서 조사하기 쉬운 막장 기록항목을 중심으로 터널 정보 입력항목을 선정하고 퍼지 수량화이론 II을 이용하여 구성한 퍼지 소속도 함수(membership function)를 통해 터널 안정성 등급을 결정한다. 후반부 모듈은 전반부 함수와 터널 안정성 등급에 따라 적절한 보강공업의 적용성을 추론한다. 개발한 시스템의 검증을 위하여 다양한 보강공업을 시공하였던 한강하저터널을 비롯한 국내 외 3곳의 터널 현장 자료를 이용하여 적용한 결과 실제 시행한 보강공법과 근접한 추론결과를 보였다. 정보화시공을 통해 터널 막장기록과 계측자료의 이용을 극대화하고 객관적인 기준의 부재로 인해 일부 전문가의 경험에만 의존하고 있는 국내 보강공법 시공기술을 보다 발전시켜 합리적인 세부적인 보강공업을 제시하는데 도움이 되고자 하였다. Tunnelling has been created as a great extent in view of less land space available because the growth of population in metropolitan has been accelerated at a faster pace than the development of the cities. In tunnelling, it is often faced that measures are obliged to be taken without confirmation for such abnormality as diverged movement of surrounding rock mass, growing crack of shotcrete and yielding of rockbolts. In this case, it is usually said that the judgments of experienced engineers for the selection of measure are importance and allowed us to get over the situations in many construction sites. But decrease of such experienced engineers need us to develop the new system to assist the selection of measures for the abnormality without any experiences of similar tunnelling sites. In this study, After a lot of tunnelling reinforcement methods were surveyed and the detail application were studied, an expert system was developed to predict the safety of tunnel and choose proper tunnel reinforcement system using fuzzy quantification theory and fuzzy inference rule based on tunnel information database. The expert system developed in this study have two main parts named pre-module and post-module. Pre-module decides tunnel information imput items based on the tunnel face mapping information which can be easily obtained in-situ site. Then, using fuzzy quantification theory II, fuzzy membership function is composed and tunnel safety level is inferred through this membership function. The comparison result between the predicted reinforcement system level and measured ones was very similar. In-situ data were obtained in three tunnel sites including subway tunnel under Han river. This system will be very helpful to make the most of in-situ data and suggest proper applicability of tunnel reinforcement system developing more resonable tunnel support method from dependance of some experienced experts for the absent of guide.

도심 터널 굴착에 따른 인접구조물 손상평가

김창용 한국터널지하공간학회 2001 자연, 터널 그리고 지하공간 Vol.3 No.4

터널 정보화 기술 소개

김창용,김광염,백승한 한국터널지하공간학회 2005 자연, 터널 그리고 지하공간 Vol.7 No.1

Improvement of the mechanical properties of poly(L-lactic acid) with solid-state extrusion

김창용,정영미,김수현 한국고분자학회 2016 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.41 No.1

절리 암반물성의 크기효과 및 그 적용에 관한 연구

김창용,문현구 한국지반공학회 1997 지반 : 한국지반공학회지 Vol.13 No.6

본 논문은 절리 암반물성의 크기효과가 암반의 불균질성 및 불연속성에 기인한다고 가정하였다. 이를 위해 대표체적요소의 개념이 적용되는 일반적인 등가물성이론을 탈피하여 불규칙적인 절리기하와 임의의 절리수 및 임의의 절리 방향성을 고려할 수 있는 등가물성이론에 대해서 연구하였다. 이론적인 연구를 바탕으로 이 이론을 실제 문제에 적용한 결과 암반요소의 크기에 따라 달라지는 물성 변화를 관찰하고, 크기효과에 관한 여러 가지 연구를 수행하였다. 특히, 수치해석적인 방법으로 크기효과를 증명하는 과정의 타당성을 입증하고 크기효과의 구체적인 원인을 알아보기 위해서 4개의 모델에 대해서 전산실험을 수행하였다. 이 실험으로부터 증명된 내용을 토대로 실제 3차원 구조물을 대상으로 크기효과 실험을 수행하였다. 이 실험 과정 중 절리의 여러 역학적인 성질들이 암반강도 및 탄성계수의 크기효과에 미치는 영향을 관찰해 보았다. 또 크기효과가 특정 절리구조에서 발생되는 것이 아니고 절리를 포함하는 모든 경우에서 발생됨을 증명하기 위해 절리 구조가 다른 두 모델을 대상으로 크기효과 실험을 수행하였다. This study has the assumption that scale effects in rock mass properties are atrributed to the discontinuous and inhomogeneous nature of rock masses. In order to escape the general equivalent material approach applied to the concept of representative volume element, this study presents the new method considering irregular i oink geometry and arbitrary numbers of i oink and arbitrary joint orientations. Based on the theoretical approach, this theory is applied to a real engineering project. Showing the property variations with size of rock mass element, various numerical experiments about scale effect are conducted. Particularly, to prove the adequacy of the verification process in scale effect with nomerical method, and to investigate the detailed source of scale effect, 4 models with increas ins number of joints are tested. On the basis of the experimental results, the test results of scale effects in 3-D rock mass are presented. From these experiments the effects of the mechanical properties of rock joints on the scale effects in rock mass strength and elastic constants are discussed. To verify the mechanism of scale effects in jointed rock mass, two models with different j oink geometries are studied.

철도시설의 태양광발전 방음패널 적용에 대한 안전 연구

김창용,이철규,이응석,안수용 한국철도학회 2022 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.10

조선해양 분야의 국제표준화 동향 및 대응전략

김창용,이세창,최병철 대한조선학회 2009 大韓造船學會誌 Vol.46 No.2