지반 및 원형기초의 특성이 기초의 동적거동에 미치는 영향

안재훈,Ahn. Jae-Hun 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.2

지반 및 원형기초의 물성이 그 기초의 수직 동적거동에 미치는 영향이 해석적 해와 수치해석을 통해 연구되었다. 해석적 해로는 반무한체 지반 위 원형기초의 거동을 나타내는 간략 해가, 수치해석방법으로는 선대칭 유한요소법이 consistent transmitting 경계조건과 함께 사용되었다. 균일한 지반의 물성으로서의 전단파속도는 원형기초 동적거동의 공명진동수에 영향을 주었으나 공명진동시의 최대반응값에는 영향을 미치지 않았다. 같은 경우에 지반의 밀도는 공명진동수와 최대반응값에 모두 영향을 주었다. 균일한 지반 위 원형기초의 크기와 질량도 원형기초 동적거동의 공명진동수와 최대반응값 모두에 영향을 주었으나 균일 지반의 포아송비는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 지반이 균일하지 않고 층이 존재할 경우에 각 층의 물성으로의 전단파속도들의 상관관계는 원형기초의 최대반응값에 영향을 주었다. The effect of characteristics of ground and circular foundation on the dynamic behavior of the foundation in vertical motion are considered using an approximated analytical solution and a finite element analysis with absorbing (consistent transmitting) boundary. The shear wave velocity of homogeneous ground affects the resonant frequency of the foundation much but has nothing to do with the maximum response amplitude at resonant frequency. The density in this case affects both the resonant frequency and the maximum response. The size and the mass of the circular foundation are related both to the resonant frequency and the maximum response. However, Poisson`s ratio has very little effect on dynamic behavior of the foundation. When the ground is not homogeneous but has the layers, different formations of shear wave velocities would also change the maximum response at resonant frequency.

현장시험을 통해 지반의 비선형 전단탄성계수를 산정하기 위한 역해석방법의 개발

안재훈,Ahn. Jae-Hun 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.3

지반의 비선형 전단탄성계수를 결정하기 위한 현장시험에서는, 먼저 지반과 원형기초에 지오폰을 설치하고, 기초에 대형 진동발생장치를 이용하여 진동하중을 가한다. 이 때, 지오폰으로부터 지반과 기초의 거동을 측정하고, 본 거동을 분석하여 전단탄성 계수와 해당 전단변형률을 결정할 수 있다. 본 논문에서는 현장시험결과로부터 지반의 선형, 비선형 전단탄성계수를 결정하기위한 역해석 과정의 필요성과 그 개발에 초점을 맞추었다. 제안된 역해석 과정은 비선형 최소자승법을 근간으로 하며, 거동이 계측되지 않는 곳의 지반의 비선형성을 고려하기 위하여 이중 반복루프를 사용하였다. 역해석 과정의 적용성을 검토하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며, 또한 역해석 적용의 예제를 보였다. 제안된 방법은 현장지반의 전단탄성계수 분포의 변화가 극심하지 않은 경우에는 전반적으로 우수한 적용성을 보이지만, 해석대상 지반의 전단파속도 분포가 역해석의 정확성에 영향을 수 있으므로, 예비 역해석을 통해 산출될 오차를 정량화 하는 것이 필요하다. The large scale shaker can be employed to measure linear and nonlinear shear moduli of soils in situ as a function of shear strain. The method involves applying dynamic loads on a surface foundation measuring the dynamic response of the soil mass beneath the foundation with embedded instrumentation. This paper focuses on the development of a framework of the inverse analysis for the interpretation of test data to estimate linear and nonlinear shear moduli of soils along with the necessity of the inverse analysis. The suggested framework is based on the nonlinear least squares but it uses two iterative loops to account for the nonlinear behavior of soil that sensors are not located. The validity of the suggested inversion framework is tested through a series of numerical parametric studies. An example use of the suggested inversion framework is also shown. Because the field condition may affect the accuracy of suggested method, it is important to conduct a preliminary inverse analysis to quantify the discrepancy between the estimated modulus and the baseline.

중족지 관절경을 이용한 Freiberg 병의 치료 -1예 보고-

안재훈,이승훈,이광원,최원식,감병섭,Ahn, Jae-Hoon,Lee, Seung-Hun,Lee, Kwang-Won,Choy, Won-Sik,Kam, Byoung-Sup 대한관절경학회 2007 대한관절경학회지 Vol.11 No.1

Freiberg 병은 비교적 드문 골연골증으로 주로 사춘기 여자의 제2 중족골 두에서 발생한다. 그 치료는 다양하여 관절내 유리체 제거술, 골두 절골술 또는 골두 절제술 등의 수술이 시도되고 있다. 관절경을 이용한 치료는 회복 기간을 단축시키는 동시에 술후 발생하는 강직을 감소시키는 장점이 있다. 저자들은 초기의 Freiberg 병에 대해 중족지 관절경을 이용하여 유리체 제거술 및 변연절제술을 시행하고 그 결과를 보고하고자 한다. Freiberg disease is a relatively rare osteochondrosis of metatarsal head, which usually involves the 2nd metatarsal of adolescent females. Various open surgical treatments have been recommended; arthrotomy and removal of loose body, dorsiflexion osteotomy and resection of the metatarsal head. Arthroscopic treatment for Freiberg disease has a merit of shortening the recovery period and reducing the postoperative stiffness. We report a case of early stage Freiberg disease treated with metatarsophalangeal arthroscopic excision of loose body and debridement of the 2nd metatarsophalangeal joint.

거골하 관절경 : 적응증과 그 결과

안재훈,이광원,김하용,이승훈,최원식,김승권,Ahn, Jae-Hoon,Lee, Kwang-Won,Kim, Ha-Yong,Lee, Seung-Hun,Choy, Won-Sik,Kim, Seung-Kwon 대한관절경학회 2007 대한관절경학회지 Vol.11 No.1

목적: 저자들은 각종 질환이나 외상에 대해 거골하 관절경술을 시행한 환자를 대상으로 그 결과를 분석하여 거골하 관절경의 적응증과 그 유용성에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2002년 9월부터 2005년 8월까지 본원에서 거골하 관절경을 시행하고 1년 이상 추시가 가능하였던 54명, 57예를 대상으로 하였다. 환자의 성별은 남자 43예, 여자 14예였고, 평균 연령은 40세, 평균 추시 기간은 18개월이었다. 술전 진단은 족근 동 증후군 19예, 퇴행성 관절염 13예, 종골 골절 10예, 관절 섬유화 5예, 삼각골 증후군 3예, 거골 골절 3예, 거종 결합 3예, 종골 종양 1예였다. 결과의 분석은 술전 및 술후 AOFAS ankle-hindfoot scale과 환자의 만족도를 조사하여 평가하였으며 그 외 거골하 관절경술로 인한 합병증의 유무를 조사하였다. 결과: 관절경술은 활액막 절제술 23예, 거골하 관절 유합술 13예, 진단적 관절경술 11예, 유착 박리술 5예, 유리체 제거술 4예, 삼각골 제거술 3예, 관절경적 골절 정복술 1예가 시행되었으며 이중 4예에서 두 가지 수술이 병행되었다. 동반된 질환으로는 족관절의 충돌 증후군이 17예, 만성 족관절 불안정성이 11예, 거골의 골연골 병변이 7예 관찰되었으며, 이에 대해 족관절 관절경술 25예, 변형 Brostrom 수술 11예 등의 동반 술식이 시행되었다. AOFAS ankle-hindfoot scale은 거골하 관절 유합술을 시행한 군에서는 술전 33점에서 술후 77점으로 향상되었으며, 그 이외의 군에서는 술전 69점에서 술후 89점으로 향상되었다. 환자의 만족도는 42예에서 만족, 4예에서 불만족을 표시하여 91%의 만족도를 나타내었으며 특별한 합병증은 발견되지 않았다. 결론: 적절한 적응증에 대해 시행한 거골하 관절경술은 관절에 대한 손상을 가능한 줄이면서 병변을 정확하게 치료할 수 있는 장점을 가진 유용한 술식이나 기법의 숙달을 위한 노력 이 필요할 것으로 사료된다. Purpose: To evaluate the results of subtalar arthroscopy and to define the indications for the procedure. Materials and Methods: Fifty-four patients were followed up for more than 1 year after subtalar arthroscopy. The mean age was 40 years, and the mean follow-up period was 18 months. Preoperative diagnoses included sinus tarsi syndrome in 19 cases, degenerative arthritis in 13 cases, calcaneal fracture in 10 cases, arthrofibrosis in 5 cases, os trigonum syndrome in 3 cases, talar fracture in 3 cases, talocalcaneal coalition in 3 cases and calcaneal tumor in 1 case. Clinically AOFAS ankle-hindfoot scale and satisfaction of the patients were evaluated. Results: There were 23 synovectomies, 13 subtalar fusions, 11 diagnostic arthroscopies, 5 adhesiolyses, 4 loose body removals, 3 excisions of os trigonum and 1 arthroscopic reduction of fracture. Twenty-five ankle arthroscopies and 11 modified Brostrom's operations were performed for the accompaning 17 ankle impingment syndromes, 11 chronic ankle instabilities and 7 osteochondral lesions of talus. AOFAS ankle-hindfoot scale was increased from 33 points preoperatively to 77 points postoperatively in subtalar fusion group, and was increased from 69 points preoperatively to 89 points postoperatively in other-than-fusion group. Ninety one percent of patients were satisfied with the procedures. There were no serious complications related to the subtalar arthroscopy. Conclusion: Subtalar arthroscopy appears to be safe and highly accurate procedure for subtalar pathology, although it requires technical expertise.

투수성 포장재의 투수특성을 평가하기 위한 시험장비 및 시험절차의 개발

안재훈(Ahn Jae hun),Maricris Jalmasco,신현석(Shin Hyun Suk),정종원(Jung Jong won) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6

투수성 포장의 적용은 다른 저영향개발 시설과 마찬가지로 유출 증가, 수질 오염, 열섬 현상 등 도시화의 부정적인 영향을 완화하는데 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 투수성 포장의 성능 평가를 위한 새로운 시험장비 및 절차를 제시하고, 새로운 방법을 바탕으로 한 시험결과의 예를 보인다. 시험절차는 투수성 포장재에 대한 변수두, 정수두, 폐색 시험을 포함하며, 제안된 시험장비 및 시험절차는 투수성 기층, 보조기층, 혹은 일반 지반재료에도 적용할 수 있다. 각각 최대입경 8 mm와 10 mm의 개립도 골재를 배합한 두 종류의 폴리우레탄 투수성 포장재를 직경 150 mm, 높이 100 mm인 실린더 형태의 시료를 바탕으로 해석하였으며, 변수두 시험의 결과로부터 유출 속도와 동수경사의 관계가 직선형이 아닌 곡선형이라는 것을, 정수두 및 폐색 시험으로부터는 폐색 입자가 10 g이 적용될 때의 유출 속도가 폐색되기 전의 초기 유출 속도의 절반 정도로 감소하고, 폐색 입자가 30 g 이상 적용된 이후에는 유출 속도의 감소 경향이 둔해지는 경향을 나타냈다. Application of permeable pavements helps to alleviate negative impacts of development such as runoff problem, water pollution, and heat island. This paper suggest new test equipment and procedure to assess performance of permeable pavements, and present application examples. The proposed method includes falling head, constant head, and clogging tests, and may apply to permeable bases and soils as well as permeable pavement materials. Two types of polyurethane pavements with maximum aggregate sizes of 8 mm and 10 mm, respectively, were made in cylindrical shapes of 150-mm diameter and 100-mm height, and used for tests. Falling head tests showed that the relationship of discharge velocity and hydraulic gradient is not linear. For both materials, based on constant head and clogging tests, it was investigated that the discharge velocities reduced by half when 10 g of clogging particle was applied, and after applying 30 g of clogging particles, the degradation of velocity became much less severe.

토지분류 정확성에 따른 SWAT 예측 오류 평가

허성구(Sung Gu Heo),안재훈(Jae Hun Ahn),유동선(Dong Sun Yoo),김기성(Ki Sung Kim),임경재(Kyoung Jae Lim) 한국생물환경조절학회 2008 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

SWAT과 SATEEC 모형을 이용한 토양유실량 비교

박윤식,김종건,허성구,김남원,안재훈,박준호,김기성,임경재,Park, Youn-Shik,Kim, Jong-Gun,Heo, Sung-Gu,Kim, Nam-Won,Ahn, Jae-Hun,Park, Joon-Ho,Kim, Ki-Sung,Lim, Kyung-Jae 한국농공학회 2008 한국농공학회논문집 Vol.50 No.1

Soil erosion is a natural process and has been occurring in most areas in the watershed. However, accelerated soil erosion rates have been causing numerous environmental impacts in recent years. To reduce soil erosion and sediment inflow into the water bodies, site-specific soil erosion best management practices(BMPs) need to be established and implemented. The most commonly used soil erosion model is the Universal Soil Loss Equation(USLE), which have been used in many countries over 30 years. The Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control(SATEEC) ArcView GIS system has been developed and enhanced to estimate the soil erosion and sediment yield trom the watershed using the USLE input data. In the last decade, the Soil and Water Assessment Tool(SWAT) model also has been widely used to estimate soil erosion and sediment yield at a watershed scale. The SATEEC system estimates the LS factor using the equation suggested by Moore and Burch, while the SWAT model estimates the LS factor based on the relationship between sub watershed average slope and slope length. Thus the SATEEC and SWAT estimated soil erosion values were compared in this study. The differences in LS factor estimation methods in the SATEEC and SWAT caused significant difference in estimated soil erosion. In this study, the difference was -51.9%(default threshold)${\sim}-54.5%$(min. threshold) between SATEEC and non-patched SWAT, and -7.8%(default threshold)${\sim}+3.8%$(min. threshold) between SATEEC and patched SWAT estimated soil erosion.

SATEEC 시스템을 이용한 객토 토양의 토성고려에 따른 도암댐 유역의 토양유실 및 유사량 분석

유동선 ( Dong Sun Yoo ),안재훈 ( Jae Hun Ahn ),윤정숙 ( Jong Suk Yoon ),허성구 ( Sung Gu Heo ),박윤식 ( Youn Shik Park ),김종건 ( Jong Gun Kim ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),김기성 ( Ki Sung Kim ) 한국물환경학회 2007 한국물환경학회지 Vol.23 No.4

객토 농경지의 토양특성을 고려한 도암댐 유역에서의 수문 및 유사 거동 모의

허성구,김재영,유동선,김기성,안재훈,윤정숙,임경재,Heo, Sung-Gu,Kim, Jae-Young,Yoo, Dong-Sun,Kim, Ki-Sung,Ahn, Jae-Hun,Yoon, Jong-Suk,Lim, Kyoung-Jae 한국농공학회 2007 한국농공학회논문집 Vol.49 No.2

The alpine agricultural activities are usually performed at higher and steep areas in nature. Thus, significant amounts of soil erosion are occurring compared with those from other areas. Thus, the soil erosion induced environmental impacts in these areas are getting greater. The Doam watershed is located at alpine areas and it has been well known that the agricultural activities in the watershed are causing accelerated soil erosion and water quality degradations. Many modeling approaches were employed to solve soil erosion and water quality issues. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was utilized to simulate the hydrologic and sediment behaviors in the Doam watershed. In many previous modeling studies, the digital soil map and its corresponding soil properties were used without modification to reflect soil conditioning at many agricultural fields of the Doam watershed. Thus, the soil sample was taken at the agricultural field within the Doam watershed and analyzed for its physical properties. In this study, the digital topsoil properties in the agricultural fields within the Doam watershed were replaced with the soil properties for reconditioned soil analyzed in this study to simulate the impacts of using soil properties for reconditioned soil in hydrologic and sediment modeling at the Doam watershed using the SWAT model. The hydrologic component of the SWAT model was calibrated and validated for measured flow data from 2002 to 2003. The $R^2$ value was 0.79 and the EI value was 0.53 for weekly simulated data. The calibrated model parameters were used for hydrologic component validation and the $R^2$ value was 0.86 and the EI value was 0.74 for weekly data. For sediment comparison, the $R^2$ value was 0.67 and the EI value was 0.59. These statistics improved with the use of soil properties of the reconditioned soil in the field compared with the results obtained without considering soil reconditioning. The simulated sediment amounts with and without considering the soil properties of the reconditioned soil were 284,813 ton and 158,369 ton, respectively. This result indicates that there could be approximately 79% of errors in estimated sediment yield at the Doam watershed, although the model comparison with the measured data gave similar satisfactory statistics with and without considering soil properties from the reconditioned soil.

70세 이상 고령의 대퇴 경부 골절에서의 무시멘트 양극성 고관절 반치환술

최원식(Won Sik Choy),안재훈(Jae Hoon Ahn),정학재(Hack Jae Jeong),이승훈(Seung Hun Lee),양동현(Dong Hyun Yang),감병섭(Byoung Sup Kam),구제윤(Je-Yoon Koo) 대한정형외과학회 2008 대한정형외과학회지 Vol.43 No.6

목적: 고령의 대퇴 경부 골절 환자에서 시행한 무시멘트 양극성 고관절 반치환술의 추시 결과를 임상적 및 방사선학적으로 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 70세 이상의 대퇴경부 골절로 SPH-C2<SUP>®</SUP> stem을 이용한 무시멘트 양극성 반치환술을 받은 환자 88명중 최소 2년 이상 추시가 가능하였던 80예를 대상으로 하였다. 남자 19예, 여자 61예이고, 평균 연령은 76세, 평균 추시 기간은 37개월이었다. 임상적 평가는 Harris hip score와 술후 서혜부 및 대퇴 통증과 술후 보행상태의 변화를, 방사선학적으로는 스템의 안정성, 정렬의 변화와 침강, Gruen 구역별 방사선 투과선, 골내막 신생골 형성, 골용해 등을 분석하였다. 결과: 최종 추시시 Harris hip score는 80.2점이었고 임상적으로 유의한 중등도 이상의 통증은 1예였다. 80예 중 55예(68.7%)에서 술 후 보행기능의 저하 없이 회복되었다. 추시 방사선 사진상 대퇴 스템 안정성은 골성 안정 삽입 47예(58.7%), 섬유성 안정 삽입 33예(41.3%)였으며 골내막 신생골 형성은 30예(37.5%)였다. 모든 예에서 골용해 소견은 없었으며 유의한 정렬의 변화냐 대퇴 삽입물의 진행성 수직 침강 없이 안정성을 유지하였다. 결론: 70세 이상의 대퇴 경부 골절에서 시행한 무시멘트 양극성 고관절 반치환술의 2년 이상 추시상 임상적 및 방사선학적으로 만족스러운 단기 결과를 얻을 수 있었다. Purpose: The purpose of this study was to evaluate clinicoradiological outcomes after cementless bipolar hemiarthroplasty in elderly patients with femoral neck fractures. Materials and Methods: Eighty hips-all in patients greater than 70 years of age-were followed for more than 2 years after undergoing cementless bipolar hemiarthroplasty with a tapered cementless stem (Lima SPH-C2<SUP>®</SUP>). The mean age was 76 years, and the mean follow-up period was 37 months. The Harris hip score and postoperative hip pain were analyzed clinically. The radiological results were assessed using various radiological indices. Results: At last follow-up, the mean Harris hip score was 80.2 points. There was one case of significant hip pain. Fifty-five cases (68.7%) showed no decrease in ambulation capacity postoperatively. Radiologically, there were 47 cases (58.7%) of bone ingrowth and 33 cases (41.3%) of stable fibrous fixation. There were no cases of osteolysis, and 30 cases (37.5%) exhibited new bone formation around the stem. All stems were stable without significant alignment change or progressive subsidence. Conclusion: Short-term outcomes proved to be satisfactory in elderly patients undergoing cementless bipolar hemiarthroplasty for femoral neck fractures.