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  1. ๋ชฉ์›๋Œ€ํ•™๊ต ๊ฑด์ถ•ํ•™๊ณผ ๋Œ€ํ•™์›์ƒ (Graduate Student, Department of Architecture, Mokwon University, Daejeon 35349, Rep. of Korea)
  2. ๋ชฉ์›๋Œ€ํ•™๊ต ๊ฑด์ถ•ํ•™๊ณผ ๋Œ€ํ•™์›์ƒ (Graduate Student, Department of Architecture, Mokwon University, Daejeon 35349, Rep. of Korea)
  3. ํ•œ๊ตญ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธํ•™ํšŒ ๊ณตํ•™์—ฐ๊ตฌ์†Œ ์—ฐ๊ตฌ์†Œ์žฅ (Research Director, Research Center, Korea Concrete Institute, Seoul 06130, Rep. of Korea)
  4. ๋ชฉ์›๋Œ€ํ•™๊ต ๊ฑด์ถ•ํ•™๋ถ€ ๊ต์ˆ˜ (Professor, Department of Architecture, Mokwon University, Daejeon 35349, Rep. of Korea)



์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ, ์ฒ ๊ทผ๋ถ€์‹, ์„ฌ์œ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ, ํƒ„์†Œ์„ฌ์œ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ, ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„
deformed bar, corrosion, FRP, CFRP, bond strength

1. ์„œ ๋ก 

๊ฑด์„ค์‚ฐ์—… ๋ถ„์•ผ์— ์žˆ์–ด์„œ ์ฒ ๊ทผ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ๊ตฌ์กฐ๋Š” ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๋ ฅ์ด ์šฐ์ˆ˜ํ•˜๊ณ , ๊ฒฝ์ œ์„ฑ์ด ๋›ฐ์–ด๋‚˜ ๊ฐ€์žฅ ๋งŽ์ด ์‚ฌ์šฉ๋˜๋Š” ๊ตฌ์กฐํ˜•์‹์ด๋‹ค(Ahn et al. 2005). ์ฒ ๊ทผ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์€ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๋ฟ๋งŒ ์•„๋‹ˆ๋ผ ๋‹ค์–‘ํ•œ ํ™˜๊ฒฝ์š”์ธ์— ์˜ํ•˜์—ฌ ํ‘œ๋ฉด์— ๊ท ์—ด์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๊ณ , ๊ท ์—ด์„ ํ†ตํ•ด ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋‚ด๋ถ€๋กœ ์—ดํ™”์š”์ธ์ด ์นจํˆฌํ•˜์—ฌ ์ฒ ๊ทผ์˜ ๋ถ€์‹์ด ์ด‰์ง„๋˜๋Š” ๋ฌธ์ œ์ ์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค(Choi et al. 2008). ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋ฌธ์ œ์ ์„ ํ•ด๊ฒฐํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์„ ํ–‰์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ ํ‘œ๋ฉด์— ์—ํญ์‹œ ์ฝ”ํŒ…, ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ํ”ผ๋ณต๋‘๊ป˜ ์ฆ๊ฐ€ ๋“ฑ ๋งŽ์€ ๋ฐฉ์•ˆ์ด ์ œ์‹œ๋˜์–ด์™”๋‹ค(Okelo and Yuan 2005). ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ ์ „์ž๋Š” ์ฒ ๊ทผ ํ‘œ๋ฉด์˜ ์—ํญ์‹œ ์ฝ”ํŒ…์ด ๊นจ์ง€๋Š” ํ˜„์ƒ์œผ๋กœ ์ธํ•ด ์‹œ๊ณต ์‹œ ์–ด๋ ค์›€์ด ์žˆ์—ˆ์œผ๋ฉฐ, ํ›„์ž๋Š” ํ”ผ๋ณต๋‘๊ป˜ ์ฆ๊ฐ€๋กœ ํ•˜์ค‘์ด ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๋Š” ๋ฌธ์ œ์ ์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ์ตœ๊ทผ์— ์ฒ ๊ทผ๋ถ€์‹ ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ํ•ด๊ฒฐํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๋ฐฉ์•ˆ์œผ๋กœ FRP(fiber reinforced polymer)๋ฅผ ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ ๋Œ€์ฒด์ œ๋กœ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š” ์—ฐ๊ตฌ๊ฐ€ ์ง„ํ–‰๋˜์–ด์™”๋‹ค(Kim et al. 2008).

ํ•˜์ง€๋งŒ ๊ธฐ์กด ์—ฐ๊ตฌ์— ์˜ํ•˜๋ฉด FRP๋Š” ๋‚ฎ์€ ํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜์˜ ๋ฌธ์ œ์ ์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋ฌธ์ œ์ ์„ ๋ณด์™„ํ•œ CFRP(carbon fiber reinforced plastics)๋Š” ๋†’์€ ํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ฐ€๋ฒผ์šด ๋ฌด๊ฒŒ๋กœ ์‹œ๊ณต ์‹œ ์œ ๋ฆฌํ•˜๋‹ค. ๋˜ํ•œ, ๋‚ด์‹์„ฑ๊ณผ ๋‚ดํ™”ํ•™์„ฑ์ด ๋›ฐ์–ด๋‚˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ์˜ ๋‹จ์ ์œผ๋กœ ์ง€๋ชฉ๋˜๋Š” ์ฒ ๊ทผ๋ถ€์‹ ๋ฌธ์ œ์˜ ํ•ด๊ฒฐ์ฑ…์œผ๋กœ ์ œ์‹œ๋˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค(Kim et al. 2021).

ํ•œํŽธ, ์ฒ ๊ทผ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ๊ตฌ์กฐ์—์„œ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๋ ฅ์€ ๊ตฌ์กฐ๋‚ด๋ ฅ์ƒ ๊ฐ€์žฅ ์ค‘์š”ํ•œ ์š”์†Œ์ด๋ฉฐ, ๋ถ€์ฐฉ๋ ฅ์ด ์ €ํ•˜๋  ๊ฒฝ์šฐ ์ฒ ๊ทผ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์— ์น˜๋ช…์ ์ธ ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ๋  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ ํ˜„์žฌ๊นŒ์ง€์˜ CFRP ์—ฐ๊ตฌ์— ์žˆ์–ด, CFRP์™€ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์— ๊ด€ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๋ฏธ๋น„ํ•œ ์‹ค์ •์ด๋‹ค. CFRP๋ฅผ ์ฒ ๊ทผ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์— ์‚ฌ์šฉํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” CFRP์™€ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ถ€์ฐฉ์„ฑ๋Šฅ์— ๋Œ€ํ•œ ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ์ถฉ๋ถ„ํžˆ ํ™•๋ณด๋˜์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ํ’ˆ์งˆ์— ๋”ฐ๋ฅธ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋ฅผ ํ™•์ธํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์‹คํ—˜์  ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์‹ค์‹œํ•˜์˜€๋‹ค. ์ฆ‰, ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„๋ฅผ 40 %, 50 %, 60 %๋กœ ์„ค์ •ํ•˜๊ณ , CFRP์˜ ์ง๊ฒฝ์„ 10, 12, 16 mm๋กœ ์„ค์ •ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ฐ•๋„ ์ˆ˜์ค€๋ณ„ CFRP ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋ฅผ ํŒŒ์•…ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์‹คํ—˜์  ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์‹ค์‹œํ•˜์˜€๋‹ค.

2. ์‹คํ—˜๊ณ„ํš

๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์˜ ์‹คํ—˜๊ณ„ํš์€ Table 1์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™๋‹ค. ์ฆ‰, ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ฐ•๋„์ˆ˜์ค€์— ๋”ฐ๋ผ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋ฅผ ํ™•์ธํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 40 %, 50 %, 60 %๋กœ ์„ค์ •ํ•˜์˜€๋‹ค. Fig. 1์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด ๋ฌปํž˜๊ธธ์ด์ธ CFRP ์ง๊ฒฝ์˜ 4๋ฐฐ(4$d_{b}$)๋ฅผ ์ œ์™ธํ•œ ๋ถ€๋ถ„์— PEํผ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ๋น„๋ถ€์ฐฉ๋ฉด์„ ํ˜•์„ฑํ•˜์—ฌ ์‹คํ—˜์„ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€๋‹ค.

Table 1 Experimental plan

Factors

Levels

W/C (%)

40, 50, 60

3

Bar type

CFRP (10, 12, 16 mm)

3

Curing condition

Temperature 20ยฑ2 ยฐC

1

Aggregate type

River sand

Crushed gravel

2

Test item

Compressive strength (28d)

Bond strength (28d)

2

Fig. 1 CFRP bar bond strength test specimen
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig1.png

2.1 ์‚ฌ์šฉ์žฌ๋ฃŒ

๋ณธ ์‹คํ—˜์—์„œ ์‚ฌ์šฉํ•œ ๊ทœ์‚ฌ์ฝ”ํŒ… CFRP๋Š” Fig. 2์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์€ โ€˜Gโ€™์‚ฌ์—์„œ ๊ฐœ๋ฐœํ•œ ์ง๊ฒฝ 10, 12, 16 mm๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์„ฑ์งˆ์€ Table 2์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™๋‹ค. ์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋Š” โ€˜Hโ€™์‚ฌ์˜ 1์ข… ๋ณดํ†ต ํฌํ‹€๋žœ๋“œ ์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, Table 3์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์„ฑ์งˆ์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ๊ฒฝ์šฐ โ€˜Eโ€™์‚ฌ์˜ ๊ฐ•๋ชจ๋ž˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, Table 4์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์„ฑ์งˆ์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๊ตต์€๊ณจ์žฌ๋Š” ์ตœ๋Œ€์น˜์ˆ˜ 20 mm์˜ ์‡„์„์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์„ฑ์งˆ์€ Table 5์™€ ๊ฐ™๋‹ค.

Fig. 2 CFRP bar
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig2.png
Table 2 Physical properties of CFRP

Diameter

(mm)

Fiber

Tensile strength (MPa)

Elastic modulus

(GPa)

10

High strength carbon fiber

2,300

130

12

16

Table 3 Physical properties of cement

Specific

gravity

Blaine

(ใŽ /g)

Setting time

(h:m)

Compressive strength (MPa)

Initial

Final

3d

7d

28d

3.14

3,750

4:30

6:20

36.9

49.1

60.6

Table 4 Physical properties of sand

Type

Density

(g/ใŽค)

Fineness

modulus

Absorption

(%)

River

sand

2.56

2.57

0.94

Table 5 Physical properties of gravel

Type

Density

(g/ใŽค)

Fineness

modulus

Absorption

(%)

Crushed

gravel

2.63

7.531

0.8

2.2 ์‹คํ—˜๋ฐฉ๋ฒ•

๋ณธ ์‹คํ—˜์— ์‚ฌ์šฉ๋œ ์‹œํ—˜์ฒด ์ œ์ž‘์€ Table 6์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐฐํ•ฉํ‘œ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ์ œ์ž‘ํ•˜์˜€๋‹ค. ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹œํ—˜์ฒด๋Š” ASTM C 234 (1991)์— ์˜๊ฑฐํ•˜์—ฌ Fig. 3์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด ๋‚ด๊ฒฝ 150ร—150ร— 150 ใŽฃ์˜ ๋ชฐ๋“œ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ์ œ์ž‘ํ•˜์˜€๋‹ค. ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์˜ ์ˆ˜์ง๋„๊ฐ€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์— ํฐ ์˜ํ–ฅ์„ ์ฃผ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์˜ ์ˆ˜์ง๋„๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์‹œํ—˜์ฒด ์ œ์ž‘ ์‹œ ์ค‘์š”ํ•œ ์š”์ธ์ด๋‹ค. ๊ธฐ์กด ์‹œํ—˜์ฒด๋ฅผ ์ œ์ž‘ํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์€ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์„ ์ˆ˜์ง์œผ๋กœ ์„ธ์›Œ์„œ ์ œ์ž‘ํ•˜์˜€์œผ๋‚˜, ์ˆ˜์ง๋„๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ์— ์ ํ•ฉํ•˜์ง€ ์•Š๋‹ค๊ณ  ํŒ๋‹จํ•˜์—ฌ, ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์„ ์ˆ˜ํ‰์œผ๋กœ ์‚ฝ์ž…ํ•˜์—ฌ ์ œ์ž‘ํ•˜์˜€๋‹ค. ์ œ์ž‘ํ•œ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹œํ—˜์ฒด์™€ ์••์ถ•๊ฐ•๋„ ๊ณต์‹œ์ฒด๋Š” 28์ผ๊ฐ„ ์ˆ˜์ค‘์–‘์ƒ ํ•˜์˜€๋‹ค.

๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜์€ Fig. 4์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด ASTM C 234 (1991)์— ์˜๊ฑฐํ•˜์—ฌ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜์„ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€๋‹ค. ์ง€๊ทธ์— ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹œํ—˜์ฒด๋ฅผ ์ˆ˜ํ‰์œผ๋กœ ๋งž์ถฐ ๊ฑฐ์น˜ ํ›„, ํ•˜์ค‘์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ CFRP ์‚ฌ์ด์˜ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ์„ ํ™•์ธํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์–‘์ชฝ ํ•˜๋‹จ์— LVDT๋ฅผ ์„ค์น˜ํ•˜์˜€๋‹ค. CFRP์˜ ๊นจ์ง์„ ๋ฐฉ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด Clamping jaw์— ์ถฉ๋ถ„ํ•œ ๋ฌผ๋ฆผ๊ธธ์ด๋ฅผ ํ™•๋ณดํ•˜์—ฌ ์‹คํ—˜์„ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€๋‹ค. ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜์€ ์ตœ๋Œ€ํ•˜์ค‘์ด 300ํ†ค์˜ ์„ฑ๋Šฅ์„ ๊ฐ€์ง„ UTM(universal test machine)์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ 0.01 mm/sec์˜ ์†๋„๋กœ ๊ฐ€๋ ฅํ•˜์—ฌ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€๋‹ค. ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜์—์„œ ์ธก์ •๋˜๋Š” ํ•˜์ค‘์€ UTM์˜ ๋กœ๋“œ์…€์„ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๋กœ๊ทธ์— ์—ฐ๊ฒฐํ•˜์—ฌ 1์ดˆ๋งˆ๋‹ค 1ํšŒ์”ฉ ์ธก์ •ํ•œ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์ˆ˜์ง‘ํ•˜์˜€๋‹ค.

Table 6 Mix proportion of concrete

W/C

(%)

Air

(%)

S/a

(%)

W

(kg/m3)

Unit weight (kg/m3)

Unit volume (l/m3)

C

S

G

C

S

G

40

5

46

175

438

743

910

139

293

344

50

5

46

175

350

776

950

111

305

359

60

5

46

175

299

797

977

93

314

369

Fig. 3 Bond strength mold of CFRP bar
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig3.png
Fig. 4 Test equipment and methods
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig4.png

3. ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ

3.1 ์••์ถ•๊ฐ•๋„

๋ณธ ์‹คํ—˜์—์„œ ์‹ค์‹œํ•œ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„๋ณ„ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ์žฌ๋ น 28์ผ์˜ ํ—˜์ฒด ๊ฐ๊ฐ์˜ ์••์ถ•๊ฐ•๋„๋Š” Table 7์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ๊ณผ ๊ฐ™์œผ๋ฉฐ, ํ‰๊ท ์••์ถ•๊ฐ•๋„๋Š” Fig. 5์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™๋‹ค. ์••์ถ•๊ฐ•๋„ ๊ณต์‹œ์ฒด์˜ ํŒŒ๊ดดํ˜•์ƒ์€ Fig. 6๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 40 %๋Š” 32.4 MPa, 50 %๋Š” 23.2 MPa, 60 %๋Š” 20.1 MPa์˜ ๊ฐ•๋„๋ฐœํ˜„์„ ๋‚˜ํƒ€๋ƒˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋Ÿ‰์ด ์ฆ๊ฐ€ํ•˜์—ฌ ๊ฐ•๋„์ฆ์ง„์— ์˜ํ–ฅ์„ ์ฃผ๋Š” ์ˆ˜ํ™”๋ฌผ์ด ์ƒ์„ฑ๋˜์–ด ๋‚˜ํƒ€๋‚œ ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

Table 7 Results of concrete compressive strength (MPa)

W/C (%)

Number of specimens

1

2

3

40

33.8

32.2

31.3

50

24.3

23.6

21.8

60

21.1

20.1

19.2

Fig. 5 Results of concrete compressive strength (MPa)
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig5.png
Fig. 6 Fracture shape of concrete
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig6.png

3.2 ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„

๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜์€ ์–‘์ชฝ ํ•˜๋‹จ์— ์„ค์น˜ํ•œ LVDT ๋ณ€์œ„๊ณ„์˜ ๊ฐ’์ด 15 mm๊ฐ€ ๋  ๋•Œ๊นŒ์ง€ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜ ์ค‘ ์ตœ๋Œ€ ํ•˜์ค‘์— ๋„๋‹ฌํ•˜์˜€์„ ๋•Œ ํ‰๊ท ๋ถ€์ฐฉ์‘๋ ฅ์„ ๊ตฌํ•˜์˜€๋‹ค. ๋ณธ ์‹คํ—˜์—์„œ CFRP๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ์ œ์ž‘ํ•œ 3๊ฐœ์˜ ์‹œํ—˜์ฒด์˜ ํ‰๊ท ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋Š” ์‹ (1)์„ ํ™œ์šฉํ•˜์—ฌ ๊ณ„์‚ฐํ•˜์˜€๋‹ค. ์‹ (1)์—์„œ $u$๋Š” ํ‰๊ท ๋ถ€์ฐฉ์‘๋ ฅ, $p$๋Š” ์‹œํ—˜์ฒด์— ๊ฐ€ํ•ด์ง„ ์ตœ๋Œ€ ํ•˜์ค‘์ด๋ฉฐ, $d_{b}$๋Š” ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์˜ ์ง€๋ฆ„, $l_{d}$๋Š” ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์˜ ๋ฌปํž˜๊ธธ์ด(4$d_{b}$)๋ฅผ ์˜๋ฏธํ•œ๋‹ค.

(1)
$u=\dfrac{p}{\pi d_{b}l_{d}}$

์žฌ๋ น 28์ผ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ๋Š” CFRP๋กœ ์ œ์ž‘ํ•œ ๊ณต์‹œ์ฒด 3๊ฐœ์˜ ํ‰๊ท ๊ฐ’์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋ƒˆ์œผ๋ฉฐ, Fig. 7์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™๋‹ค. ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 40 %, 50 %, 60 %์ผ ๊ฒฝ์šฐ CFRP ์ง๊ฒฝ 10 mm์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋Š” 5.51 MPa, 4.51 MPa, 5.06 MPa๋กœ ๋ฐœํ˜„๋˜์—ˆ์œผ๋ฉฐ, ์ง๊ฒฝ 12 mm์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋Š” 13.67 MPa, 10.26 Mpa, 8.05 MPa, ์ง๊ฒฝ 16 mm๋Š” 13.85 MPa, 11.17 MPa, 9.24 MPa์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๋ฐœํ˜„๋˜์—ˆ๋‹ค. ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ CFRP ์‚ฌ์ด์˜ ๋ถ€์ฐฉ๋ฉด์— ์ˆ˜ํ™”๋ฌผ์ด ๋ฐ€์‹คํ•˜๊ฒŒ ์ƒ์„ฑ๋˜์–ด ๋†’์€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๋ฐœํ˜„๋œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ, Fig. 2์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด 12, 16 mm๋Š” ๋ณด๊ฐ•๊ทผ ํ‘œ๋ฉด์— ๋‚˜์„ ํ˜• ๋ฆฌ๋ธŒ๊ฐ€ ๋šœ๋ ทํ•˜๊ฒŒ ์กด์žฌํ•˜๋Š” ๋ฐ˜๋ฉด, 10 mm๋Š” ํ‘œ๋ฉด์— ๊ทœ์‚ฌ์ฝ”ํŒ…๋งŒ ์กด์žฌํ•  ๋ฟ ๋‚˜์„ ํ˜• ๋ฆฌ๋ธŒ์˜ ๋ชจ์–‘์ด ๋šœ๋ ทํ•˜์ง€ ์•Š์•„ ์›ํ™œํ•œ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ๋ฐœํ˜„ํ•˜์ง€ ๋ชปํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

Fig. 7 Result of CFRP bond strength (MPa)
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig7.png

3.3 ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ์˜ ๊ด€๊ณ„

๋ณธ ์‹คํ—˜์—์„œ Slip of maximum bond strength๋Š” ์ตœ๋Œ€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์ผ ๋•Œ ์ธก์ •๋œ ์–‘์ชฝ ํ•˜๋‹จ์— ์„ค์น˜ํ•œ LVDT ๋ณ€์œ„๊ณ„์˜ ํ‰๊ท ๊ฐ’์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. Table 8์€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์ •๋ฆฌํ•œ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์‹œํ—˜์ฒด ๋ช…์˜ ํ‘œ๊ธฐ๋ฒ•์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

CW_D#N

C : ์‹œํ—˜์ฒด์— ์‚ฌ์šฉ๋œ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์˜ ์ข…๋ฅ˜

W : ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„

D : ์‹œํ—˜์ฒด์— ์‚ฌ์šฉ๋œ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์˜ ์ง€๋ฆ„

N : ์‹œํ—˜์ฒด์˜ ๊ฐœ์ˆ˜

Fig. 8์€ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜ ์ „๊ณผ ํ›„์˜ ํ˜•์ƒ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ์ด๋ฉฐ, ๊ทธ๋ฆผ์— ๋‚˜ํƒ€๋‚œ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜์— ์‚ฌ์šฉํ•œ CFRP์˜ ํ‘œ๋ฉด์ฝ”ํŒ…์ด ๊นจ์ ธ ๋‚ด๋ถ€์˜ ๋งค๋ˆํ•œ ๋ถ€๋ถ„์ด ๋ณด์ž„์„ ํ™•์ธํ•˜์˜€๋‹ค.

Table 8 Bond strength and slip of CFRP

Specimen

name

Ultimate state

Bond strength

(MPa)

Slip at maximum bond strength

(mm)

Load

(kN)

C40_10#1

4.80

2.78

6.03

C40_10#2

6.79

6.98

8.53

C40_10#3

4.95

4.49

6.21

C40_12#1

12.90

4.65

23.33

C40_12#2

14.74

4.73

26.66

C40_12#3

13.38

4.21

25.10

C40_16#1

14.77

5.28

47.49

C40_16#2

13.18

4.38

42.38

C40_16#3

13.59

4.96

43.70

C50_10#1

4.68

3.07

5.87

C50_10#2

4.06

2.45

5.10

C50_10#3

4.80

1.92

6.03

C50_12#1

10.40

3.40

18.81

C50_12#2

10.31

3.52

18.65

C50_12#3

10.08

3.21

18.23

C50_16#1

10.62

5.12

34.15

C50_16#2

11.67

5.05

37.53

C50_16#3

11.22

4.81

36.06

C60_10#1

5.06

3.35

6.36

C60_10#2

4.98

3.62

6.25

C60_10#3

5.14

4.11

6.46

C60_12#1

7.80

3.97

14.11

C60_12#2

8.10

4.54

14.65

C60_12#3

8.24

3.74

14.90

C60_16#1

9.14

3.32

29.39

C60_16#2

9.25

3.74

29.74

C60_16#3

9.33

4.89

30.00

C=CFRP

Fig. 9๋Š” ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 40 %์˜ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ์˜ ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ์ด๋ฉฐ, Fig. 10์€ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 50 %์˜ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ์˜ ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. Fig. 11์€ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 60 %์˜ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ์˜ ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์Šฌ๋ฆฝ์€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ๊ฒฐ๊ณผ์™€ ๋™์ผํ•˜๊ฒŒ ์ง๊ฒฝ 10 mm๋งŒ ๋‹ค๋ฅธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์˜€์œผ๋ฉฐ, ๋šœ๋ ทํ•˜์ง€ ๋ชปํ•œ ๋ฆฌ๋ธŒ์˜ ์˜ํ–ฅ์œผ๋กœ ์ธํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค. ๋ชจ๋“  ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹œํ—˜์ฒด๊ฐ€ ์•ฝ 3~5 mm ์ˆ˜์ค€์˜ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ์—์„œ ์ตœ๋Œ€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋Š” ๊ฒƒ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ๋‹ค. ์ง๊ฒฝ 10 mm์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์ž”๋ฅ˜ํ•˜์ค‘ ๊ตฌ๊ฐ„์—์„œ ํ•˜์ค‘์ด ์œ ์ง€๋˜๋Š” ๊ฑฐ๋™์„ ๋ณด์˜€์œผ๋ฉฐ, ์ง๊ฒฝ 12 mm์™€ 16 mm์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์ž”๋ฅ˜ํ•˜์ค‘ ๊ตฌ๊ฐ„์—์„œ ํ•˜์ค‘์ด ๊ฐ์†Œํ•˜๋Š” ๊ฑฐ๋™์„ ๋ณด์˜€๋‹ค. ์ด๋Š” ์ง๊ฒฝ 12 mm์™€ 16 mm์˜ ๊ฒฝ์šฐ ํ‘œ๋ฉด์— ๋šœ๋ ทํ•˜๊ฒŒ ํ˜•์„ฑ๋˜์–ด์žˆ๋˜ ๋ฆฌ๋ธŒ๊ฐ€ ๊นจ์ ธ ๋‚ด๋ถ€์— ๋งค๋ˆํ•œ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์ด ๋‚˜์™€ ์ž”๋ฅ˜ํ•˜์ค‘์ด ์ ์  ๊ฐ์†Œํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ธ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋˜๋ฉฐ, ์ง๊ฒฝ 10 mm์˜ ๊ฒฝ์šฐ ํ‘œ๋ฉด์˜ ๋ฆฌ๋ธŒ๊ฐ€ ๋šœ๋ ทํ•˜์ง€ ์•Š์•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋ฆฌ๋ธŒ๊ฐ€ ๊นจ์ ธ๋„ ํฐ ์ฐจ์ด ์—†์ด ์ž”๋ฅ˜ํ•˜์ค‘์ด ์œ ์ง€๋˜์—ˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ธ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

Fig. 8 Fracture shape of 12 mm CFRP bar
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig8.png
Fig. 9 W/C 40 test result of bond strength and slip
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig9.png
Fig. 10 W/C 50 test result of bond strength and slip
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig10.png
Fig. 11 W/C 60 test result of bond strength and slip
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig11.png

๋˜ํ•œ, Fig. 9์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 40 %, ์ง๊ฒฝ 16 mm์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์ตœ๋Œ€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์ดํ›„ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๊ธ‰๊ฒฉํ•œ ํ•˜๋ฝ์„ ๋ณด์ด๋Š” ๊ฒฝํ–ฅ์„ ํ™•์ธํ•˜์˜€๋‹ค. ์ด๋Š” ๋†’์€ ๊ฐ•๋„๋กœ ์ธํ•ด ๋ถ€์ฐฉ์„ ๋‹จ ์˜์—ญ์— ์‘๋ ฅ์ง‘์ค‘์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜์—ฌ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๋ฉด์ด ๊นจ์ ธ ์ˆœ๊ฐ„์ ์œผ๋กœ ๊ธ‰๊ฒฉํ•œ ํ•˜๋ฝ์„ ๋ณด์˜€์œผ๋ฉฐ, ์ดํ›„ ์ˆœ๊ฐ„์ ์œผ๋กœ ํ•˜๋ฝํ–ˆ๋˜ ํ•˜์ค‘์ด ์›์ƒํƒœ๋กœ ๋Œ์•„์˜ค๋ฉด์„œ ๋‚˜ํƒ€๋‚œ ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค. ๋‹ค๋ฅธ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„์˜ ๊ฒฝ์šฐ ๋‚ฎ์€ ๊ฐ•๋„๋กœ ์ธํ•ด ๋ถ€์ฐฉ๋ฉด์ด ์„œ์„œํžˆ ํŒŒ๊ดด๋˜์–ด ๊ธ‰๊ฒฉํ•œ ํ•˜๋ฝ๊ตฌ๊ฐ„์ด ์—†๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค. ๋˜ํ•œ, ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 40 %์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์ง๊ฒฝ 10 mm์—์„œ ์Šฌ๋ฆฝ๊ณผ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์˜ ์ฐจ์ด๊ฐ€ ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚œ ๊ฒƒ์€ ์‹คํ—˜์  ์˜ค์ฐจ๊ฐ€ ๋ฐœ์ƒํ•˜์—ฌ ๋‚˜ํƒ€๋‚œ ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

3.4 ๋ณธ ์‹คํ—˜๊ณผ ๊ธฐ์กด ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ๋น„๊ต

์„ ํ–‰์—ฐ๊ตฌ์™€ ๋น„๊ต๋ฅผ ์œ„ํ•ด ์„ ํ–‰์—ฐ๊ตฌ ์ค‘ ๋ณธ ์‹คํ—˜์˜ ์••์ถ•๊ฐ•๋„์™€ ๊ฐ€์žฅ ๋น„์Šทํ•œ ๋…ผ๋ฌธ์„ ์„ ํƒํ•˜์˜€๋‹ค. ์„ ํ–‰์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ์ง๊ฒฝ 13 mm ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ๊ณผ ๋ณธ ์‹คํ—˜์—์„œ ์‚ฌ์šฉํ•œ ์ง๊ฒฝ 12 mm CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น„๊ตํ•˜์˜€๋‹ค(Lee et al. 2016). Fig. 12์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด ์••์ถ•๊ฐ•๋„ ์•ฝ 32 MPa ์ˆ˜์ค€์˜ ๊ฒฝ์šฐ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์— ๋น„ํ•ด ์•ฝ 33 % ๋‚ฎ๊ฒŒ ๋ฐœํ˜„๋œ ๊ฒƒ์„ ํ™•์ธํ•˜์˜€๋‹ค. ๋˜ํ•œ, ์••์ถ•๊ฐ•๋„ 24 MPa ์ˆ˜์ค€์˜ ๊ฒฝ์šฐ CFRP ๋ณด๊ฐ•๊ทผ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์— ๋น„ํ•ด ์•ฝ 21 % ๋‚ฎ๊ฒŒ ๋ฐœํ˜„๋˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค.

Fig. 12 Comparison of bond strength of CFRP with deformed bar
../../Resources/KCI/JKCI.2022.34.6.675/fig12.png

์ด๋Š” ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ์˜ ๊ฒฝ์šฐ ํ‘œ๋ฉด์— ํ˜•์„ฑ๋˜์–ด ์žˆ๋Š” ๋งˆ๋””์™€ ๋ฆฌ๋ธŒ๊ฐ€ ๊นจ์ง€์ง€ ์•Š๋Š” ๋ฐ˜๋ฉด, ๋ณธ ์‹คํ—˜์— ์‚ฌ์šฉํ•œ CFRP๋Š” ํ‘œ๋ฉด์˜ ๊ทœ์‚ฌ์ฝ”ํŒ…๊ณผ ๋ฆฌ๋ธŒ์˜ ํŒŒ๊ดด๋กœ ์ธํ•ด ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๋‚ฎ๊ฒŒ ๋ฐœํ˜„๋œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ, ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ์‚ฌ์šฉํ•œ CFRP๋ฅผ ์ฒ ๊ทผ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ๊ตฌ์กฐ์— ์‚ฌ์šฉํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” CFRP ํ‘œ๋ฉด์˜ ์ฝ”ํŒ…๊ณผ ๋ฆฌ๋ธŒ์— ๊ด€ํ•œ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์—ฐ๊ตฌ๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•  ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

4. ๊ฒฐ ๋ก 

๋ณธ ์‹คํ—˜์  ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๊ฐ•๋„ ๋ฐ ๋ณด๊ฐ•๊ทผ ์ง๊ฒฝ์— ๋”ฐ๋ฅธ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ํŠน์„ฑํŒŒ์•…์„ ์œ„ํ•œ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ์‹คํ—˜์„ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ ๋ฒ”์œ„์—์„œ๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๊ฒฐ๋ก ์„ ์–ป์—ˆ๋‹ค.

1) CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 60 %, ์ง๊ฒฝ 10 mm๋ฅผ ์ œ์™ธํ•˜๊ณ  ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ๋†’์€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๋ฐœํ˜„๋˜์—ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ๊ธฐ์กด ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ ๋ฐ FRP๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ์œ ์‚ฌํ•œ ๊ฒฝํ–ฅ์ธ ๊ฒƒ์„ ํ™•์ธํ•˜์˜€๋‹ค.

2) ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ์˜ ๊ด€๊ณ„ ๋ถ„์„๊ฒฐ๊ณผ, ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๋†’๊ณ , ์ง๊ฒฝ์ด ํด์ˆ˜๋ก ๋ฏธ๋Œ๋ฆผํ˜„์ƒ์ด ๋” ๋งŽ์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„ 40 %, ์ง๊ฒฝ 16 mm์˜ ๊ฒฝ์šฐ๋Š” ๋†’์€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋กœ ์ธํ•ด ์‘๋ ฅ์ง‘์ค‘ ๋ฐ ์ทจ์„ฑํ˜„์ƒ์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜์—ฌ ๋‹ค๋ฅธ ๊ฒฝํ–ฅ์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ๋ฏธ๋Œ๋ฆผ ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

3) ์„ ํ–‰์—ฐ๊ตฌ์˜ ์ดํ˜•์ฒ ๊ทผ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์™€ ๋น„๊ตํ–ˆ์„ ๋•Œ, ์••์ถ•๊ฐ•๋„ 25 MPa ์ˆ˜์ค€์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์•ฝ 79 %, 32 MPa ์ˆ˜์ค€์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์•ฝ 67 % ์ˆ˜์ค€์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๋ฅผ ๋ฐœํ˜„ํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค. ์ด๋Š” CFRP ํ‘œ๋ฉด์˜ ๊ทœ์‚ฌ์ฝ”ํŒ…์˜ ๊นจ์ง์œผ๋กœ ์ธํ•ด ๋งˆ์ฐฐ๋ ฅ์ด ์ €ํ•˜๋˜์–ด ๋‚ฎ์€ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๋ฐœํ˜„๋œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

๋ณธ ์‹คํ—˜์  ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํ†ตํ•˜์—ฌ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„ ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ์„ค๋ช…ํ•  ์ˆ˜๋Š” ์—†์„ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋˜๋ฉฐ, ์ถ”ํ›„ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐฐํ•ฉ์ˆ˜์ค€๋ณ„ CFRP์˜ ๋ถ€์ฐฉ๊ฐ•๋„์— ๊ด€ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ง€์†์ ์œผ๋กœ ํ•ด์•ผ ํ•  ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

๊ฐ์‚ฌ์˜ ๊ธ€

๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๊ตญํ† ๊ตํ†ต๋ถ€/๊ตญํ† ๊ตํ†ต๊ณผํ•™๊ธฐ์ˆ ์ง„ํฅ์›์˜ ์ง€์›์œผ๋กœ ์ˆ˜ํ–‰๋˜์—ˆ์Œ(๊ณผ์ œ๋ฒˆํ˜ธ RS-2021-KA163381).

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