철근콘크리트 휨부재의 최소철근비에 대한 고찰

최승원,Choi, Seung-Won 한국구조물진단유지관리공학회 2017 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.21 No.6

The minimum reinforcement ratio is an important design factor to prevent a brittle failure in RC flexural members. A minimum reinforcement ratio is presented by assuming an effective depth of cross-section and moment arm lever in CDC and KHBDC. In this study, it suggests that a rational method for minimum reinforcement ratio is calculated by material model and force equilibrium. As results, a minimum reinforcement ratio using a p-r curve in KHBDC is evaluated about 52~80% of recent design code's value and it induces an economical design. And also, a ductility capacity in case of placing this minimum reinforcement amount is evaluated about 89% of recent design code's value, but ductility in a member is 7 or more, so it has a sufficient ductility capacity. Therefore, it is judged that a minimum reinforcement ratio using p-r curve has a theoretical rationality, safety and economy in a flexural member design. 철근콘크리트 휨부재의 최소철근비는 부재의 취성 파괴를 방지하기 중요한 설계 인자이다. 콘크리트구조기준과 도로교설계기준에서 사용되는 최소철근비는 단면의 유효 깊이 및 모멘트 팔길이에 대한 가정을 통해 산정되었다. 따라서 이 연구에서는 재료 모델과 힘의 평형 관계를 통해 합리적으로 최소철근비를 산정할 수 있는 방법을 제안하였다. 연구 결과 도로교설계기준의 포물-사각형 곡선을 통해 산정된 최소 철근비는 현재 설계 기준에 의한 최소철근비의 약 52~80% 수준으로 산정되어 경제적인 설계가 가능한 것으로 나타났다. 또한, 재료 모델을 통한 최소철근량이 배치된 부재의 연성 능력은 현재 설계 기준에 의한 값의 약 89% 수준으로 평가되었으나, 부재의 연성도는 7 이상으로 충분한 연성능력을 보였다. 따라서 제안된 포물-사각형 곡선을 통한 최소철근비는 휨부재 설계의 이론적 합리성 뿐만 아니라 안전성 및 경제성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

산화제 NaOCl와 $H_2O_2$를 이용한 광산배수 정화에 관한 연구

최승원,장윤득,김영훈,김정진,Choi, Seung-Won,Jang, Yun-Deug,Kim, Young-Hun,Kim, Jeong-Jin 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.1

산화제를 이용한 광산배수 정화에 관한 연구를 위하여 옥동광산으로부터 채수한 갱내수와 침출수를 산화제인 NaOCl와 $H_2O_2$를 이용하여 반응 실험을 실시하였다. 초기 갱내수의 pH와 EC는 각각 5.77, 831 uS/cm 이며, Mg(23.25 mg/l), Mn(14.90 mg/l), Zn(22.99 mg/l)이다. 광미적치장으로부터 유출되는 침출수의 pH와 EC는 6.38, 1920 uS/cm이며, Mg(98.75 mg/l), Mn(3.38 mg/l), Zn(6.16 mg/l)로 갱내수와 다른 양이온 농도 특성을 갖는다. 산화제의 종류와 양에 따라 양이온이 제거 되는 데 소요되는 시간적 차이가 있지만, 갱내수와 침출수에 포함된 Mg, Zn, Mn은 99%이상 제거되었다. Visual MINTEQ 계산결과 포화지수가 0보다 큰 값을 나타내는 화합물이 존재하지 않기때문에 초기 갱내수와 침출수로부터 침전 가능한 광물은 존재하지 않는다. 갱내수와 광미적치장 침출수를 NaOCl과 반응시킬 때 생성되는 침전물은 적갈색의 Mangano-calcite이며, 그 외 Calcite magnesian, Calcite 등의 광물을 포함하고 있다. Mine and leachate waters were collected from the Okdong mine for study on reaction with oxidizing agents such as NaOCl and $H_2O_2$. The pH and EC of the mine and leachate waters are 5.77, 831 uS/cm, and 6.38, 1920 uS/cm, respectively. The concentrations of Mg, Mn, and Zn are 23.25 mg/l, 14.90 mg/l, and 22.99 mg/l for the mine water and 98.75 mg/l, 3.38 mg/l, and 6.16 mg/l for the leachate water. The concentrations of Mg, Mn and Zn decreased after the reaction with the oxidizing agents and mine water. The concentrations of Mg, Mn and Zn rapidly decreased when oxidizing agents increased. The saturation indices that were computed by visual MINTEQ for initial mine and leachate water were undersaturated with Mg, Zn and Mn compounds. The precipitates after the reaction with the oxidizing agents are composed mainly of mangano-calcite[(Mn, Ca)$CO_3$] with small amount of calcite-magnesian and calcite.

유로코드 2 재료모형을 사용한 철근콘크리트 부재의 연성도 평가

최승원,Choi, Seung Won 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.2

철근콘크리트 부재의 연성을 확보하기 위하여 콘크리트구조기준에서는 철근의 최소 허용 변형률에 대한 지침을 두고 있고, EC2에서는 중립축 깊이와 유효 깊이의 비(c/d)를 제한하고 있다. 일반적으로 철근콘크리트 부재의 연성 능력은 항복변위와 극한변위의 비로서 표현되는 변위 연성도를 통해 평가하는데, 변위 연성도를 정확하게 산정하기 위해서는 항복변위와 극한변위에 대한 정립이 필수적이다. 그러나 실제 부재의 변위는 부재의 다양한 특성에 영향을 받으므로 이들 값을 정확하게 산정하는 것은 어렵다. 이 연구에서는 철근콘크리트 부재의 항복변위 및 극한변위를 휨모멘트-휨곡률 관계를 통해 직접 계산하여 변위 연성도를 산정하였다. 해석의 주요 변수는 콘크리트 압축강도, 주철근 항복강도, 주철근 비, 횡철근 간격, 축력비 및 콘크리트 극한변형률이다. 해석 결과 콘크리트 압축강도가 증가할수록 변위 연성도는 증가하였다. 반면에 주철근의 항복강도, 주철근 비, 횡철근 간격 및 축력비가 증가할수록 변위 연성도는 감소하였다. 그리고 변위 연성도는 기둥의 내진설계에 사용되는 응답수 정계수(R)의 산정에 필수적이므로 변위 연성도를 정확하게 산정하는 것이 필수적이라고 판단된다. In concrete structural design provisons, there is a minimum allowable strain of steel to ensure a ductility of RC members and a c/d is limited for the same purpose in EC2. In general, a ductility capacity of RC members is evaluated by a displacement ductility which is a ratio of ultimate displacement to yield displacement, and it is necessary to calculate accurately a yield displacement and an ultimate displacement to evaluate a displacement ductility. But a displacement in members is affected by various member characteristics, so it is hard to calculate a displacement exactly. In this study, a displacement ductility is calculated by calculating a yield displacement and an ultimate displacement through a moment-curvature relationship. The main variables examined are concrete strength, yield strength, steel ratio, spacing of confinement, axial force ratio and concrete ultimate strain. As results, as a concrete strength is increased, a ductility displacement is increased. But as yield strength, steel ratio, spacing of confinement and axial force ratio are increased, a displacement ductility is decreased. And a displacement ductility is necessary to calculate a response modification factor (R) of columns for seismic design, so it is appeared that it is important to calculate a displacement ductility more accurately.

프리캐스트 콘크리트 교각의 구조거동에 관한 실험적 연구

최승원(Choi, Seung-Won),신현목(Shin, Hyun-Mok),이재훈(Lee, Jae-Hoon),오병환(Oh, Byung-Hwan) 한국콘크리트학회 2006 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.5

비부착텐던 프리캐스트 교각의 내진거동에 대한 해석적 연구

최승원(Choi, Seung Won),김익현(Kim, Ik Hyun),조재열(Cho, Jae Yoel),이도근(Lee, Do Keun) 한국콘크리트학회 2008 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.11

광고영상의 시각적 구성 요소 연구

최승원(Seung Won Choi) 한국애니메이션학회 2011 애니메이션연구 Vol.7 No.4

오늘날 많은 사람들이 광고의 참신한 아이디어와 세련된 디자인에 매료되고 있다. 광고영상의 태생적 특성이 무색할 정도로 높은 경지의 작품성과 완성도를 보이는 작품이 많아졌다. 하지만 넘쳐나는 광고영상의 홍수 속에 시각적 화려함이나 새로운 영상기술의 신선함만을 강조하려는 경향 또한 심해졌다. 이는 광고의 지나친 경쟁과 짧은 시간에 관객의 눈길을 사로잡아야 하는 장르적 특성 때문에 비롯된 그릇된 경향이며 영상제작을 위한 시각적 조형원리에 대한 기초 교육과 이론적 배경의 정립이 테크놀로지의 발전 속도를 따라잡지 못해 생기는 불균형의 결과이기도 하다. 광고영상은 다른 영상장르에 비해 상대적으로 시간의 제약이 크기 때문에 짧은 시간에 광고의 메시지를 효율적으로 전달하여야 한다. 따라서 시각 이미지를 구성하는 요소들을 신중하게 선택하고 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 시각 구성 요소의 적절한 선택과 활용을 위한 방법적 연구를 통해 광고영상을 위한 감성적 소통의 도구로서 시각 구성 요소의 유용성을 밝히고자 한다. 본론에서는 예시작품을 통해 광고영상의 표현 구성요소로서 카피와 아트의 상호관계를 살펴보고 시각 이미지를 완성하기 위해 광고 제품의 태생적 형질과 광고의 메시지에 따라 시각 구성 요소를 선택하고 활용하는 방법에 대해 분석, 연구하였으며 시각 구성 요소를 이용한 대비와 유사의 원리를 통해 시각적 긴장감과 스토리의 긴장감을 구조적으로 일치시켜줌으로써 광고주의 메시지를 효과적으로 전달할 수 있는 방법을 제안 하였다. Today, many people have been fascinated by the new idea and sophisticated design of advertising. Commercial film as high as state-of-art and a lot of work has been shown to perfection. But only visual effects according to new technology tend to be overstressed in the flood of commercial film. This existing state that is originated in characteristic of genre in the short period of time catching the attention of the audience is the wrong trend and it’s also the result of imbalance because basic education about visual formative principle for the video production and theoretical background can not keep up with the speed of technology. Commercial film should deliver messages efficiently within a very short time because it has the time constraints compared with other genres. Therefore, we need to carefully select and control the visual components that make a visual image. This is the study to reveal the usefulness of visual components through the methodological study about selecting and controlling visual components as a tool of emotional communication for making commercial film. Main chapter of this study consists of examination about relationship between commercial copy and art which are two expression elements of commercial film and secondly, analyzation about the way of selecting and controling visual components according to intrinsic characteristics of product and advertising message for it with excellent example works. For the last, this study suggests effective way to deliver the advertiser’s messages as matching intensity structures of visual and story by applying the principle of contrast and affinity.

재료모델과 인장증강효과를 반영한 유효단면2차모멘트에 대한 고찰

최승원(Seung-Won Choi) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.8

처짐량은 철근콘크리트 휨부재의 사용성 검토에 필수적으로 고려되는 인자이다. 강도설계법에 기반한 설계기준에서 휨부재 처짐은 유효단면2차모멘트를 이용한 탄성공식을 통해 구한다. 이에 콘크리트구조 학회기준과 국가건설기준에서는 기존의 강도설계법에 따라 실험과 경험을 바탕으로 한 Branson의 제안식을 통해 유효단면2차모멘트를 구하고 있다. 그러나 Branson의 제안식은 특정 하중 하에서 도출된 결과물이라는 점에서 일반적으로 적용 가능한 유효단면2차모멘트 산정 방법이 필요하다. 이 설계기준에서는 재료 모델과 인장증강효과 모델에 대해서도 제시하고 있으므로, 이를 바탕으로 유효단면2차모멘트를 해석적으로 산정할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 휨곡률과 평균유효곡률 개념을 이용한 해석적 방법을 통해 유효단면2차모멘트를 산정하고 이를 Branson의 값과 비교하여 합리적인 유효단면2차모멘트 산정 방법에 대하여 고찰하였다. 해석 결과 1차식 형태의 인장증강효과를 사용한 유효단면2차모멘트는 현재 설계기준 값과 큰 차이를 보였고, 평균유효곡률 개념을 통한 유효단면2차모멘트는 현재 설계기준 값과 유사하였다. 그러나 하중 상태 계수 사용에 따라 처짐량에 차이가 발생했고, 이에 따라 적절한 하중 상태 계수 적용에 대한 검토가 필요할 것으로 판단되었다. The amount of deflection is an essential factor to consider in reviewing the serviceability of RC flexural members. In the design criterion based on the Ultimate Strength Design, the elastic equation using an effective moment of inertia was used to calculate the deflection in flexural members. Accordingly, in the KCI 2017 and the KDS 14, an effective moment of inertia was obtained through the formula proposed by Branson based on experiments and experiences in accordance with the existing strength design method. On the other hand, given that Bransons proposed formula is the result obtained under a specific load, a method is needed to calculate the effective area moment of inertia that can be applied generally. In these design criteria, the material model and tension stiffening effect are presented, and an effective moment of inertia can be calculated analytically. Therefore, in this study, an effective moment of inertia was calculated through an analytical method using the concepts of curvature and effective curvature, and compared with Bransons value, a reasonable method for calculating the effective moment of inertia was discussed. As a result of the analysis, the effective moment of inertia showed a large difference from the current design standard value when using the 1st order form of tension stiffening effect, and the effective moment of inertia through the concept of effective curvature was similar to the current design standard value. By contrast, the load factor showed a difference in the amount of deflection. Hence, the application of the appropriate load factor needs to be reviewed.

생활보상의 개념과 헌법적 근거

최승원(Choi Seung Won) 한국공법학회 1998 공법연구 Vol.26 No.3

단철근 보의 최소철근비에 대한 고찰

최승원(Seung-Won Choi) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.4

철근콘크리트 휨부재 단면은 휨강도를 확보함과 동시에 연성을 확보할 수 있도록 설계되어야 한다. 설계기준에서는 연성거동을 확보하기 위해 철근비나 중립축 깊이를 제한한다. 균형철근비 보다 적은 철근량이 배치된 단면은 연성이 확보되므로 균형철근비는 이론적인 최대철근비가 된다. 그러나 너무 적은 양의 철근량이 배치된 단면은 연성 거동과 관계 없이 균열 휨모멘트를 만족하지 못하고 취성 파괴될 수 있다. 또한, 최근 들어 고강도 재료의 사용이 증가함에 따라 최소철근비로 설계된 부재의 설계도 증가하고 있다. 이에 설계기준에서는 최소철근량에 대해서도 규정하고 있다. 콘크리트구조기준(2012)에서는 최소철근량에 대하여 철근과 콘크리트 강도의 항으로 직접적으로 규정하였다. 그러나 개정된 콘크리트구조 학회기준(2017)에서는 설계 휨강도와 균열 모멘트 사이의 관계를 통해 최소철근량을 간접적으로 제시하고 있다. 이는 피복두께에 대한 영향을 반영할 수 있지만, 재료 모델에 대한 정의가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 콘크리트구조기준(2012)과 콘크리트구조 학회기준(2017)의 최소철근량에 대한 규정을 비교 검토하고, 다양한 해석 변수를 통해 최소철근량의 변화를 검토하여 합리적인 최소철근량 검토 방안에 대하여 고찰하였다. A cross section in RC flexural members must be designed to satisfy flexural strength and ductility requirements simultaneously. In design provisions, ductile behavior is ensured by a sufficient reinforcement ratio or depth of the neutral axis. If the reinforcement ratio is less than the balanced reinforcement ratio, ductile behavior is secured, and this value is theoretically the maximum reinforcement ratio. But for a cross section with less steel, brittle failure can occur regardless of ductile behavior because of unqualifying a cracking moment. Recently, designs with a minimum steel ratio have been increasing along with the use of high-strength material, so in design provisions, a minimum amount of reinforcement is suggested. In the KCI(2012) standard, a minimum amount of reinforcement was suggested in terms of strength of steel and concrete. But in the revised KCI(2017) standard, a minimum amount of reinforcement was suggested by a relationship between the design flexural strength and cracking moment indirectly. This code can reflect the effect of cover thickness, but a material model must be defined. Therefore, the minimum amount of reinforcement in KCI(2012) and KCI(2017) was examined, and a rational review method was studied by parametric analysis.

인장증강효과 및 최대균열간격에 따른 휨부재의 간접균열제어

최승원(Choi, Seung Won),김우(Kim, Woo) 한국콘크리트학회 2010 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.11