• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.715-726
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• 2012

콘크리트의 대표적 물성치인 강도 및 염화물 확산계수는 재령에 따라 변화하며, 염화물 침투 해석시 이러한 영향들이 고려되고 있다. 이 연구는 다양한 혼화재료 (고로슬래그 미분말, 플라이애쉬, 실리카 퓸)을 포함하는 고성능콘크리트의 촉진염화물 확산계수, 겉보기 염화물 확산계수, 강도 특성을 재령에 따라 실험적으로 도출하고 그 상관성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 30개의 배합을 가지는 고성능 콘크리트가 제작되었고, 재령 28일, 91일, 180일, 270일에 대한 촉진확산계수를 실험적으로 도출하였으며, 또한 동일배합에 대하여 침지 6개월 이후의 겉보기 확산계수가 도출되었다. 재령에 대한 강도 특성을 평가하기 위해, 재령 7일, 28일, 91일, 180일에 대한 강도시험이 수행되었다. 시간 의존적인 촉진확산계수의 변화가 겉보기 확산계수 및 강도와 비교되었으며, 각각의 상관관계가 재령에 대하여 분석되었다. 이 연구를 통하여 겉보기 확산계수와 촉진확산계수는 재령에 큰 영향을 받지 않으면서 선형적인 상관성이 도출되었다. 또한 강도와 촉진확산계수 그리고 강도와 겉보기 확산계수에서도 재령에 큰 영향을 받지 않는 선형적인 관계가 도출되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.18-27
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• 2022

본 연구에서는 해양 폭로 조건과 배합 사항을 고려하여 GGBFS 콘크리트의 시간의존적 염화물 확산 거동을 분석하였다. 사용 콘크리트 배합은 3 수준의 물-결합재 비 및 고로슬래그 미분말 치환률을 고려한 콘크리트 배합이며 노출 조건으로는 침지대, 간만대, 비말대 총 3 수준을 고려하여 옥외 폭로 시험을 수행하였다. 겉보기 염화물 확산계수 평가 결과, 고로슬래그 미분말의 치환률이 증가할수록 노출 기간 730일(2년)을 기준으로 평가한 확산계수의 감소율이 감소하였다. 또한 노출 조건에 따른 확산거동을 평가한 결과, 침지대, 간만대, 비말대 순으로 확산계수가 평가되었다. 비말대에서는 해수의 건습 반복으로 인해 비교적 높은 확산계수가 평가되었다. 본 연구에서는 고로슬래그 미분말 치환률이 겉보기 염화물 확산계수 감소 거동에 미치는 영향을 노출 조건 및 기간을 고려하여 분석하였다. 확산계수를 출력 값으로, 고로슬래그를 입력 값으로 설정한 선형 회귀분석을 수행하였으며, 노출 기간 730일 이후 고로슬래그 미분말이 확산계수에 미치는 영향이 크게 감소하였다. OPC 콘크리트라 할지라도 730일 이후 GGBFS 콘크리트 만큼 낮은 확산계수를 나타냈기 때문이며 고로슬래그 미분말의 사용을 통해 730일 이전에 뛰어난 초기 염해 내구성능 확보가 가능하다고 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.481-490
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• 2012

염화물 이온은 콘크리트 내부로 유입되어 철근부식을 야기하므로 염화물 침투 평가는 매우 중요하다. 전기영동실험을 통한 촉진확산계수가 현실적으로 많이 쓰이고 있지만, 이는 자유염화물 이온에 대한 전기장 내의 이온속도를 나타낼 뿐이므로 염화물량에 대한 명확한 해를 제공하지 못한다. 겉보기 확산계수는 단순한 Fick의 이론을 배경으로 엔지니어에게 전염화물의 확산을 명확하게 제공할 수가 있다. 이 연구는 인공신경망이론을 이용하여 최적의 확산계수를 도출하고 시간의존성 확산계수를 이용하여 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하는 것이다. 이를 위해 기존의 연구에서 30개의 배합 및 염소이온 겉보기 염화물 확산계수를 인용하였으며, 배합인자(물결합재비, 단위시멘트량, 슬래그, 플라이애쉬, 실리카퓸, 단위 잔골재 및 굵은 골재)를 뉴런으로 선택하여 확산계수에 대한 학습을 훈련하였다. 또한 시간의존성 확산계수를 고려하여 단순한 Fick 법칙으로 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 장기침지실험 및 실태조사 결과를 이용하여 제안된 기법의 결과와 비교를 수행하였으며, 그 적용성을 평가하였다. 이 기법은 다양한 배합 및 관련 확산계수의 입수 및 학습을 통하여 더욱 합리적인 기법으로 발전할 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권3호
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• pp.208-218
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• 2014

목적: 조영증강 MRI에서의 간혈관종의 조영증강속도와 겉보기확산계수 및 복셀내비결집운동 MR영상에서의 여러가지 지표인, 진성 확산계수 (D), 관류계수 (f), 가성 확산계수 ($D^*$), 겉보기확산계수 ($ADC_{fit}$)와의 상관관계를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 후향적인 연구로 IRB 승인을 받았다. 39명 환자에서 47개의 간혈관종을 연구대상으로 하였다. 이 중 남자가 20명 여자가 19명이었다. 간혈관종은 조영증강후 시행한 T1 강조영상에서의 조영증강 속도에 따라서 3가지 형으로 분류하였고, 빠른 조영증강을 보이는 간혈관종은 A형, 중간정도는 B형, 느린 조영증강을 보이는 경우는 C형으로 하였다. D, f, $D^*$ and $ADC_{fit}$ 값을 구하여 3가지형의 간혈관종 간에 차이를 비교하였다. 결과: $ADC_{fit}$와 D 값은 C형의 간혈관종이 A형의 간혈관종보다 유의하게 낮았다 (P = 0.0022, P = 0.0085). 하지만 f 와 $D^*$ 값은 세 군간에 차이가 없었다. 모든 b값에서의 (50, 200, 500 and $800sec/mm^2$) 겉보기확산계수값은 C형이 A형에 비해 유의하게 낮았다 (P < 0.012). 그리고 b값이 $800sec/mm^2$에서 C형의 겉보기확산계수 값이 B형보다 유의하게 낮았다 (P = 0.0021). 하지만 다른 b 값에서는 A형과 B형, B형과 C형 간의 차이는 없었다(P > 0.016). 간혈관종의 조영증강 속도와 각 b 값에서의 겉보기확산계수 값 $ADC_{50}$ (${\rho}=-0.357$, P = 0.014), $ADC_{200}$ (${\rho}=-0.537$, P = 0.0001), $ADC_{500}$ (${\rho}=-0.614$, P = 0.0001), $ADC_{800}$ (${\rho}=-0.607$, P = 0.0001)과는 부적 상관관계 (negative correlation)를 보였다. 따라서 $ADC_{50}$, $ADC_{200}$, $ADC_{500}$, and $ADC_{800}$에서의 겉보기확산계수 값은 조영증강속도가 느릴수록 감소하는 경향을 보였다. 결론: 간혈관종은 조영증강 속도에 따라 다양한 겉보기확산계수 값을 보이고, 느린 조영증강을 보이는 간혈관종이 감소된 겉보기확산계수 값을 보이는 것은 진성 분자확산과 관계가 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.18-25
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• 2019

콘크리트는 인장력에 취약한 재료적 특징을 갖기 때문에 콘크리트 구조물의 사용기간 중에 발생하는 균열은 내구성능 평가 시 필히 고려되어야 한다. 본 연구에서는 두 수준의 강도를 고려한 플라이애시 콘크리트를 배합하여 옥외 폭로 시험을 실시하였다. 노출 환경은 비말 조건으로 설정하였으며, 균열 폭이 콘크리트의 염화물 확산 거동에 미치는 영향을 평가하고자 각 배합의 시편에 0.1 mm 간격으로 최대 1.0 mm 까지의 균열 폭을 야기하였다. 그 후 3가지 수준의 노출기간(180일, 365일, 730일)을 고려하여 겉보기 염화물 확산계수 및 표면 염화물량을 산출하였다. 균열 폭의 증가에 따라 두 배합 모두 확산계수가 증가하였으며, 노출기간이 증가함에 따라 확산계수는 감소하였다. 또한 노출 기간이 증가함에 따라 균열 폭이 확산계수에 미치는 영향이 감소하였는데, 이는 염소 이온 기반 수화물이 콘크리트의 확산성을 저감시키기 때문으로 사료된다. 표면 염화물량 거동은 겉보기 염화물 확산계수 거동 대비 균열 폭의 증가에 따른 뚜렷한 변화 거동이 발생하지 않았으며, 고강도 배합에서 보통 강도 배합 대비 78.9 % ~ 90.7 %의 표면 염화물량을 나타내어 강도와의 상관관계를 갖는 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제29권6호
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• pp.17-28
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• 1997

콘크리트를 통한 핵종의 확산계수는 처분장으로 부터의 핵종 유출을 평가하는데 중요한입력 인자이다. 본 연구에서는 콘크리트에서의 핵종확산 연구 현황 및 핵종화산에 미치는 주요 인자들의 영향 등이 조사되었고, 주요 핵종의 확산계수가 직접 측정되었다. 내부확산법으로 측정된 확산계수값은 시료의 물과 시멘트 비 (W/C)가 증가할수록 증가하였으나 거의 같은 승수내에 있었으며, 공극확산이 핵종이동을 지배하였다. Cs 과 I 의 겉보기 확산계수는 순수 시멘트에서 각각 $1.0{\times}10^{-12}~1.0{\times}10^{-11}m^2/s$ 및 $3.0{\times}10^{-14}~1.0{\times}10^{-13}m^2/s$, 몰타르에서는 각각 $3.0{\times}10^{-12}~9.0{\times}10^{-11}m^2/s$ 및 $3.0{\times}10^{-11}m^2/s$의 범위에 있었다. 이와 병행하여 시멘트, 몰타르 및 콘크리트에서의 주요 방사성핵종의 확산계수 값을 문헌으로부터 수집, 정리하였다. 대상 핵종은 Cs, I, Sr, C, Co, H, Am, PU, Ni, Mn, Fe, Nb 및 Tc로서 수집된 핵종확산계수 값은 시료의 조건 (공극률 밀도, W/C 비, 온도 등) 에 따라 큰 편차를 보여주고 있다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.839-844
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• 1995

처분장 구조물의 주요방벽 재료중의 하나인 콘크리트에서의 핵종확산계수를 측정하기 위하여 내부확산법을 적용하였다. 핵종은 양이온과 음이온을 대표하는 Cs 과 I 이었으며, 고체 시료는 양생된 순수시멘트 또는 시멘트와 모레를 섞은 몰타르로 물과 시멘트의 비 (W/C) 를 변화시켰다. 용액은 표준 제조방법에 따라 제조된 합성지하수이었다. Curve fitting 법을 이용한 모델과 실험의 비교로부터 핵종의 확산계수를 계산하였다. 순수시멘트의 경우 Cs 의 겉보기 확산계수는 1.7 $\times$ $10^{-12}$~1.4 $\times$ $10^{-11}$ m$^2$/sec 의 범위로 W/C 가 증가할수록 컸으며 I 는 2.9 $\times$ $10^{-14}$ ~ 1.0 $\times$ $10^{-l3}$ $m^2$/sec의 범위로 또한 W/C 에 따라 증가하였다. 몰타르의 경우 W/C 가 클수록 Cs 의 확산계수는 증가하였으나 I 에 대해서는 큰 변화를 보여주지 않았다 본 실험에서 얻어진 핵종의 유효확산계수값이 $10^{-13}$ ~ $10^{-10}$ m$^2$/sec의 범위를 갖는 것으로 보아 공극확산이 핵종확산의 지배 메커니즘임이 예상되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권2호
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• pp.285-293
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• 1994

압축 벤토나이트에서 핵종이동은 확산에 의해 지배된다. 국산 벤토나이트에 대한 음이온핵종의 확산 특성 규명을 위해서 요오드이온을 대상으로 관통확산실험을 수행하였다. 대상매질은 동해안 지역의 벤토나이트를 사용하였으며, 실험용액은 합성 모의지하수에 I-125를 첨가하여 사용하였다. 압축 벤토나이트의 충전밀도는 1.2, 1.4, 1.7Mg/㎥등 세가지로 하였다. 요오드이온의 겉보기확산계수와 유효확산계수는 충전밀도가 증가함에 따라 감소하였고, 이들 확산계수의 값은 각자 3.80-7.12$\times$$10^{-11}$ $m^2$/s와 1.25-7.97$\times$$10^{-12}$ $m^2$/s의 범위에 있었다. 실험결과, 겉보기확산계수는 벤토나이트의 공극구조에 의존하였으며, 유효확산계수는 공극구조는 물론 핵종확산이동에 이용된 유효공극율에 의해 좌우되었다. 본 연구에서 얻어진 결과는 처분장안전성평가의 기초자료로 활용될 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권1호
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• pp.33-40
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• 2011

[ $Ag_2O$ ] 첨가한 압축 벤토나이트에 대하여 관통 확산법으로 요오드 이온의 이동 특성을 관찰하였다. $Ag_2O$를 첨가하지 않은 압축 벤토나이트와 마찬가지로 $Ag_2O$를 첨가한 압축 벤토나이트에서도 요오드 이온은 확산에 의하여 이동하는데, $Ag_2O$를 첨가한 압축 벤토나이트는 $Ag_2O$를 첨가하지 않은 압축 벤토나이트에 비하여 요오드 이온의 초기 누출 시간이 지연되는 것으로 나타났다. $Ag_2O$를 첨가한 압축 벤토나이트에서 요오드 이온의 초기 누출 시간 지연은 확산 용액으로 순수 요오드 이온 수용액을 사용하였을 때 뿐만 아니라 0.1 M NaCl-요오드 이온 수용액을 사용하였을 때에도 관찰되었다. 또한 $Ag_2O$를 첨가한 압축 벤토나이트의 겉보기 확산 계수는 $Ag_2O$를 첨가하지 않은 압축 벤토나이트의 겉보기 확산 계수보다 낮은 값을 나타내었다. $Ag_2O$를 첨가하지 않은 압축 벤토나이트의 유효 확산 계수는 기존 문헌에 보고된 값과 거의 일치하는 결과를 얻었으며, $Ag_2O$를 첨가한 압축 벤토나이트에서 요오드 이온의 유효 확산 계수는 $Ag_2O$ 첨가에 따라 대체적으로 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.30-36
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• 2019

염해에 노출된 콘크리트 구조물의 내구수명을 정량적으로 평가하기 위해서는 사용 배합을 통하여 확산계수를 평가하고 이를 이용한 염화물 침투 해석이 필요하다. 본 연구에서는 비말대에 노출된 콘크리트 구조물에 대하여 촉진 확산계수를 NT BUILD 492 및 ASTM 1202를 통하여 평가하였으며, 기존의 연구를 이용하여 겉보기 확산계수를 도출하였다. 사용배합의 특성과 가장 보수적인 조건인 임계 염화물량과 표면 염화물량을 고려하였으며, Life 365 ver.2 프로그램을 이용하여 외벽 및 기둥구조의 내구수명을 평가하였다. 10년 및 15년의 Built-up period의 변화에 대해서는 내구수명은 큰 차이를 보이지 않았으며. 슬래그를 사용한 두 개의 배합에서는 높은 시간의존성 지수와 낮은 초기 염화물 확산계수로 인해 75년 이상의 높은 내구수명이 확보되었다.