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- 저자 : 정인근 (검색결과 17 건)
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System identification 기법을 이용한 RC beam의 손상탐지에 관한 실험적 연구
본 논문에서는 system identification 기법을 이용하여 RC 보의 손상 정도와 손상의 크기를 이산균열에 대하여 방안을 제시 하였다. 우선 단일 균열에 대한 손상의 정도와 위치를 추정하기 위해서 정적,동적으로 모의해석을 수행하였다. 정적인 방법에 의한 손상탐지는 대상 기준 구조물을 설정하고 특정요소에 대하여 인위적인 손상(강성의 감소)을 설정한 후 유한요소 프로그램을 통하여 하중에 따른 변위를 측정한다. 여기에서 얻은 변위를 SI프로그램의 입력데이터로 사용하여 손상탐지 해석을 수행한다. 동적해석에 대한 부분은 유한요소 해석을 통하여 대상 기준 구조물의 고유진동수와 모드형상을 측정한다. 정적해석과 마찬가지로 이들 데이터를 SI프로그램의 입력데이터로 사용하여 손상탐지 해석을 수행한다. 단일 균열에 대한 손상지수(Damage Index)와 손상정도(Damage Severity)는 손상탐지 프로그램을 통하여 현 구조물의 상태에 대한 손상여부와 위치 및 손상정도에 대한 판단이 가능하다. 그러나 실내실험을 통하여 하중 재하에 따라서 RC보에 발생되는 이산 균열에 대하여서는 이들 프로그램만을 통하여 손상에 대한 규명을 하기에는 손상지수의 수치에 대한 일관성을 발견하기가 어렵다. 이에 따라서 이산 균열이 발생되는 경우 최초 초기 재하 시험을 통하여 기준모델을 설정하고 육안 관찰을 통하여 균열의 유무를 관찰한다. 균열이 발생하였다면 균열의 범위와 깊이에 따라서 손상의 범위를 설정한다. 이때의 설정 기준은 하중이 재하 되어도 균열이 발생하지 않는 초기 1단계와 균열의 최초 발생하는 단계인 2단계, 균열의 폭이 하중의 크기에 따라서 일정한 선형성을 띠는 3단계와 철근이 항복하기 시작해서 완전히 항복하는 4단계로 구분하였다. 또한 각각의 균열단계마다 각 절점에서 변위를 측정하고 이들 변위를 입력 데이터로 사용하여 손상의 정도(damage severity)와 손상의 위치(damage index)를 평가한다. 그렇지만 이산균열에 대해서는 위의 손상지수 수치들이 정확히 일치하지 않으므로 이에 대한 보완이 요구된다. 이를 위해서 실제 손상된 실험체의 균열 크기와 균열 폭을 수치해석의 결과와 조합하여 이산균열이 발생되는 구조물에 대하여 손상에 대한 종합적 평가 및 상태를 진단 하였다. 이에 사용되는 값으로는 국부적 손상(DL)과 전체적 손상(DG)으로서 구분하였다. 또한 DL 과DG를 이용 함으로서 현재의 구조물의 상태에 대한 평가를 정의할 수 있으며 현구조물에 대한 추후 발생될 손상에 대해서도 예측이 가능하다.
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산화물 나노 입자 및 나노 휘스커와의 복합화에 따른 산화물 에어로겔의 물성 변화 연구
3차원 네트워크 구조를 기반으로 한 나노기공 구조체는 최근 우주항공 산업의 발전에 힘입어 많은 관심을 받기 시작했다. 우주항공 산업에서도 특히 초음속 비행기나 로켓의 nose 부분, 혹은 추진체 부분은 초고온에 노출되어 열충격을 받는 부분이기도 하다. 열충격은 열에 의한 재료의 급격한 팽창, crack 의 발생, 결정의 조대화, 재료의 상변이에 의해 생겨나게 되고, 이러한 현상에 의해 재료의 파괴로 이어지게 된다. 그래서 우주항공 산업의 발전을 위해 이러한 열충격을 견딜 수 있는 초고온용 단열재와 내화물을 개발해야 할 필요성이 있다. 이러한 열충격을 견딜 수 있는 물질로써 현재 에어로겔 (aerogel) 이 현재 대두되고 있다. 에어로겔은 기공률이 98%에 이르고 높은 기공률에 의한 낮은 열전도도 (0.008 W/mK)을 가지고 있기 때문이다. 특히 낮은 열팽창 계수로 인해 고온에서 재료가 파괴되지 않는다. 그러나 에어로겔은 너무나 높은 기공률과 낮은 밀도를 가지고 있기 때문에 그에 따른 낮은 기계적 강도를 가지고 있다. 낮은 경도 계수 (0.01 GPa)와 탄성 계수 (0.1 GPa)를 가지고 있기 때문에 에어로겔은 제한적으로 산업에 단열재로써 적용이 되어왔다. 그러나 나노튜브 혹은 휘스커와의 복합화를 통한 재료의 기계적 강도를 향상시키는 연구는 많은 발전을 이루었고, 에어로겔의 기계적 강도를 향상시키기 위한 연구 역시 현재도 발전을 하고 있다. 본 연구에서는 나노기공 구조체로써 에어로겔을 합성하였고, 에어로겔은 실리카 나노 입자, multi wall carbon nanotube (MWCNT), 알루미나 휘스커와의 복합화를 통하여 에어로겔의 높은 기공률을 유지하는 동시에 기계적 강도를 향상을 꾀하였다. 현재 에어로겔 합성을 위한 표준적인 방법으로 알려진 고비용, 고위험 초임계건조 대신에 저비용이면서 안전한 상압건조를 이용한 새로운 실리카 에어로겔 벌크/박막 제조 공정이 개발되었다. 본 연구에서 상압건조법은 크게 2 가지로 대별될 수 있는데, 첫째는 TEOS 를 가수분해, 중합하여 얻은 실리카 졸을 겔화시킨 습윤겔 속에 존재하는 용매를 1-hexene 으로 치환한 후 상압 건조하는 용매치환-상압건조법이다. 둘째는 용매를 치환하고 autoclave에서 wet-gel을 건조하는 solvothermal drying 방법이다. 단순 용매치환에 의한 상압건조법은 surface modifier 에 의해 생겨난 에어로겔 입자 표면의 ?Si(CH3)3 에 의해 스프링백 효과 (spring back effect)를 극대화 시키고 네트워크 내부에 생겨나는 모세관 압력을 극복하는 방법이므로 초임계 건조법에 의해 건조된 에어로겔에 준하는 기공률을 쉽게 얻을 수 있는 방법이나 얻어진 기공률은 surface modification 반응의 전도에 좌우되는 단점이 있다. 그러나 solvothermal drying 방법은 단순 용매치환에 의한 상압건조법과 마찬가지로 에어로겔 입자 표면에 ?Si(CH3)3 그룹이 있지만 상압건조법에 비해 높은 기압에서 건조가 이루어지므로 에어로겔 내부의 네트워크가 모세관 압력에 크게 영향을 받지 않으므로 건조 이후에 높은 기공률을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 용매치환/표면개질-상압건조법으로 합성한 실리카 에어로겔 벌크는 88 %의 고기공율, 1014 m2/g 의 고비표면적 및 0.075 W/(mK)의 낮은 열전도도를 가졌으며, 350℃ 까지 소수성을 유지하였다. 에어로겔의 어려운 성형성과 낮은 기계적 강도를 보완하기 위하여 실리카 에어로겔 입자와 실리카 나노입자를 0.0125, 0.025 wt%를 첨가해 복합기공구조체로 합성하였다. 실리카 나노입자가 첨가된 실리카 에어로겔의 primary 입자 크기는 20 nm에서 60 nm로 증가됨을 관찰하였다. 이는 실리카 나노입자 표면이 친수성이었기 때문에 실리카 나노입자가 핵생성 자리로 작용하였기 때문이다. 반대로 실리카 나노입자가 소수성인 경우에는 이러한 효과를 관찰하지 못하였으며, 친수성 실리카 나노입자가 첨가된 경우, 실리카 나노입자가 첨가되지 않은 실리카 에어로겔과 거의 같은 기공률과 열전도도를 보였으며 비표면적은 200 m2/g이상 증가되었다. 또한 실리카 나노입자가 첨가된 경우 경도 계수가 0.25 에서 0.38 GPa로 증가되었으며 탄성 계수는 0.5 에서 3 GPa로 600%가량 증가됨을 관찰하였다. 실리카 에어로겔과 MWCNT와 복합화된 경우 역시 마찬가지로 경도 계수가 0.01 에서 0.03 GPa만큼 증가하였으며 탄성 계수는 0.2 에서 2.1 GPa로 증가되었다. MWCNT 와 복합화되었으나 실리카 에어로겔의 3차원 네트워크 구조를 파괴되지 않았으며 637 m2/g의 높은 비표면적을 유지함을 관찰하였다. 실리카 에어로겔 기반의 단열재는 고온에서 ?CH3 그룹들의 산화로 인하여 급격한 부피 수축 및 기공구조의 파괴가 일어난다. 1000℃ 이상의 고온에서도 기공 구조를 유지하며 상전이를 일으키지 않기 위해 aluminum sec-butoxide (ASB)전구체를 기반으로 한 알루미나 제로겔을 합성하였고 상전이 온도를 향상시키기 위해 zirconium 을 1.0 at% 도핑하였다. 합성된 제로겔은 상전이 온도가 Zr4+ 도핑에 의해 100℃이상 증가하였다. 합성된 Zr-Al2O3 제로겔은 알루미나 휘스커와 복합화 되었으며 1400℃에서 2 시간 열처리를 하였다. SEM 으로 관찰한 결과 제로겔의 기공 구조는 휘스커에 의해 유지되고 있음을 관찰할 수 있었다.
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민족대표 김병조에 관한 연구 : 생애와 설교를 중심으로
정인근 장로회신학대학교 일반대학원 2022 국내석사
코로나바이러스로 한국교회가 갈수록 세상의 지탄의 대상이 되고 있다. 그리고 세상과는 동떨어져서 개인과 내면의 종교가 되어가고 있다. 그러나 이 땅에 개신교가 들어왔을 때는 세상 속에 들어가 백성들과 함께 웃고 고통과 고난을 함께 나누는 종교였다. 이러한 것은 3·1운동을 통해서도 확인할 수 있다. 민족대표33인 중 개신교인이 16명이었고, 수 많은 믿음의 선배들이 일제의 총칼에 굴하지 않고 민족의 해방을 위해 피와 땀을 흘렸다. 그러한 일에 선두에 선 분 중 한 분이 김병조다. 민족대표로, 독립운동가로, 역사가로, 해방이 된 후에는 민족의 분단을 막기 위해 반공운동을 펼치기도 했다. 그러나 이러한 김병조가 일반 대중들에게는 잘 알려져 있지 않다. 심지어 오해하거나 폄하하기도 한다. 특히 김병조의 신앙과 신학은 잘 모른다. 본 논문은 이와같이 한국교회의 자랑이자, 민족의 큰 별이지만, 잘 알려지지 않은 김병조의 생애와 설교 속에서 나타나는 김병조의 신앙과 신학을 살펴보고자 한다. 김병조의 생애와 설교를 살펴보면서 한 믿음의 거인을 만나게 되어 숙연해짐을 느낀다. 그리고 나는 같은 목사로서, 참 신앙인의 모습을 가지고 살아가고 있는가 라는 질문을 하게 되었다. 이 질문은 오늘날 우리 모두의 질문이 되어야 할 것이다. 이 질문에 대한 고민이 이 논문이 되기를 바란다. 주제어 : 독립운동, 3·1운동, 민족대표33인, 김병조목사, 한국독립운동사략, 중생, 반공.
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