• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.67-68
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• 2015

Recently, usage of ultra-high strengh concrete(UHSC) have been increased. Concrete has been recognized as a material which is resistant to high temperatures, but chemicophysical property of concrete is changed by the high temperature. So, mechanical properties of concrete may be reduced. Therefore, this study evaluated effect of the coarse Aggregate volume by high temperature mechanical properties of UHSC. Residual mechanical properties are evaluated under fine aggregate ratio 40,60% and 500℃ temperature on UHSC of W/B 15, 20%. As result, residual mechanical properties of UHSC are high by lower coarse aggregate volume.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.251-254
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• 2009

건설 분야에서 FRP(Fiber Reinforced Polymers) 부재는 기존의 건설부재에 비해 많은 장점을 가지고 있어 여러 분야에서 연구 및 개발이 이루어지고 있다. 그중 FRP 재료를 이용한 교량 부재들이 해외 뿐만 아니라 국내에서도 연구되고 있으며, FRP 인장재 및 바닥판은 연구 및 개발이 완료돼 현재 시공 중에 있고 FRP 휨 부재 또한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이런 FRP 부재는 외부 환경에 그대로 노출됨으로써, 온도 등의 주위 환경의 변화에 많은 영향을 받게 되며, 특히 높은 온도에 취약한 성질을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 FRP 부재의 온도에 따른 역학적 특성을 파악하기위한 실험적 연구로써, $-21^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$에 각각 1시간씩 시험체를 보관한 뒤 내구성 실험을 실시하였다. 각각의 시험체는 FRP 모듈형 박스부재에서 4개씩 채취하였으며, 실험 실시 후 SEM촬영을 실시하여 파괴모드를 분석하였다. 실험 결과 저온일 때는 강도변화가 많이 나타나지 않았으나 고온일 때 압축 및 휨강도의 급격한 저조를 확인할 수 있었다. 고온 보관 시험체의 SEM(Scanning Electron Microscope) 촬영결과 수지의 손상으로 낮은 강도가 측정되는 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.583-592
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• 2008

최근 고강도콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 고온의 영향이 실험적으로 연구되어지고 있다. 본 연구는 40, 60, 80 MPa 급 고강도콘크리트의 재료 역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 설계하중 사전재하 및 잔존강도시험 방법으로서 시험체를 가열하기 전에 상온 압축강도의 25% 하중을 사전재하한 후 가열을 실시하고, 가열하는 동안 하중을 유지하며, 목표온도에 도달한 후 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시하였다. 시험은 W/B 46%, 32% 및 25%로 이루어진 콘크리트 시험체에 대하여 $20{\sim}700^{\circ}C$의 다양한 온도하에서 실시하였다. 시험 결과 콘크리트 강도가 증가할수록 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하였으며, 최대하중에서의 축방향 변형은 설계하중 사전재하와 상관성이 높은 것으로 나타났다. 또한 온도상승에 따른 콘크리트의 열팽창 변형은 압축강도 뿐만 아니라 하중 크기의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 최종적으로 가열을 받은 고강도콘크리트의 압축강도 및 탄성계수에 대한 모델식을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.175-186
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• 2023

처분공 내에 위치한 완충재는 사용후핵연료로부터 발산된 고온의 붕괴열과 지하수에 노출되며, 이와 같은 가열-수화를 포함한 처분환경 하의 완충재의 열-수리-역학-화학적 상호작용은 완충재의 장기적 성능과 건전성에 핵심적으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 처분환경 조건에서 완충재의 가열-수화 특성 및 지하수 지화학 조건을 고려한 벤토나이트의 열-수리-역학-화학적(Thermal-Hydraulic-Mechanical-Chemical, 이하 THMC) 복합거동 특성 규명을 위한 실험실 규모의 Lab.THMC 실험시스템을 개발하였다. 본 실험시스템은 스페인 CIEMAT의 열-수리-역학 복합거동 실험장치를 토대로 개발되었으며, 화학적 특성을 달리한 지하수 주입 조건에서 벤토나이트 완충재의 가열-수화 특성을 파악하고 응력 변화를 계측함으로써 열-수리-화학적 변화에 따른 역학적 성능 변화 특성을 규명하는 것을 목표로 한다. 본 기술논문에서는 개발된 Lab.THMC 실험시스템의 설계 및 구성을 간략하게 소개하고, 장치 검토 및 주요 변수설정을 위해 수행된 예비실험 결과와 차후 연구계획에 대해 정리하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.119-120
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• 2011

Recently, the effects of high temperature and fiber content on the residual mechnical properties of high-strength concrete were experimentally investigated. In this paper, residual mechanical properties of concrete with water to cement (w/c) ratios of 55%, 42% and 32% exposed to high temperature are compared with those obtained in fiber reinforced concretes of similar characteristics with the ranging of 0,05% to 0,20% polypropylene (PP) fibers by volume of concrete, and considered factors include pre-load levels (20% and 40% of the maximum load at room temperature). Outbreak time and water contents were tested and were determined the compressive strength. In the result, it is showed that to prevent the explosive spalling of 50MPa grade concretes exposed to high temperature need more than 0.05Vol.% PP fibers. Also, the cross-sectional area of PP fiber can influence on the residual mechanical properties and the spalling tendency of fiber reinforced concrete exposed to high temperature. Especially, the external loading increases not only the residual mechanical properties of concrete but also the risk of spalling and the brittle tendency.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.869-872
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• 2008

최근, 고온가열을 받은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 체계적인 연구가 실험적으로 접근되고 있다. 본 연구는 40, 60, 80MPa급 고강도콘크리트의 재료역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안한 시험법은 설계하중 사전재하 및 잔존강도 시험방법으로서 극한강도의 25%하중을 사전재하한 후 시험체의 가열을 하중을 유지한 상태에서 목표온도까지 가열하였고 재하는 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시했다. 시험결과 콘크리트 강도가 증가할수록 상온의 수준과 비교하여 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하는 것으로 나타났으며 실험결과를 바탕으로 온도의 수준에 따른 압축강도와 탄성 계수의 상관 관계식을 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.385.2-385.2
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• 2014

그래핀은 전기적, 광학적, 역학적, 열적 특성 등이 아주 좋은 소재이다. Thermal Chemical Vapor Deposition (T-CVD) 장비를 이용 저 진공, 고온에서 CH4과 H2를 가스를 사용하여 그래핀을 합성을 하였다. 그래핀은 탄소만으로 이루어진 2차원 층상구조를 가지고 있다. 촉매 금속 위에서 합성이 이루어지기에 합성된 그래핀을 바로 다른 응용하기에는 어려움이 따른다. 따라서 촉매 금속에서 그래핀을 분리하여 원하는 곳으로 옮기는 과정이 필요한데, 이를 전사공정이라 한다. 최근 전기분해를 이용하여 발생되는 수소 버블을 사용하여 그래핀을 촉매로 사용되는 금속으로부터 분리해내는 Electrochemical Delamination(ED) 전사방식이 소개가 되었다. 이러한 전사 방식의 장점은 촉매기판을 제거하지 않음으로써, 다시 재활용이 가능하고, 공정에 필요한 시간이 짧다. 또한 표면에서 직접적으로 분리하는 방식이기에 촉매 금속의 양면을 사용이 가능하다. 이러한 ED방식의 장점이 있기에 공정의 최적 조건을 잡기 위하여 변수들을 바꾸어가면서 실험을 하였다. 전사된 그래핀은 표면을 광학현미경으로 확인하였고, 라만 분광기를 사용하여 라만 스펙트럼과 기본적인 전기특성을 확인하여 특성을 평가하면서, 기존의 전사방식을 사용한 그래핀 샘플과 비교분석 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.377-384
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• 2014

최근의 건축 구조물이 고층화, 대형화됨에 따라 초고강도 콘크리트의 적용 및 수요가 증가하고 있는 추세이나, 화재에 대한 취약성을 가지고 있는 초고강도 콘크리트의 열적 특성에 대한 검토는 아직 충분하지 않으며 이에 대한 성능 검토 또한 요구되고 있는 실정이다. 이에 이 논문에서는 초고강도 콘크리트의 고온 재료 모델 개발에 대한 기초적 자료를 제공하기 위하여 상온에서 $800^{\circ}C$까지의 고온 가열을 받은 100 MPa급 초고강도 콘크리트를 대상으로 가열온도의 변화에 따른 잔존압축강도, 탄성계수 및 응력-변형 성상, 반복하중 시의 응력-변형 성상 등 역학적 특성 변화를 확인하였다. 또한, TG/DTA분석과 SEM 촬영으로 콘크리트의 화학 물리적 특성을 확인하고 국내 외의 기존 연구와 비교 검토하였다. 그 결과, 가열온도 $300^{\circ}C$에서 잔존압축강도 및 탄성계수의 급격한 저하를 확인하였으며, 반복하중 하에서는 가열온도 $400^{\circ}C$부터 소성거동이 발생하는 것과 함께 단일하중과 거의 동일한 경향을 보임을 확인할 수 있었다. TG/DTA 분석 및 SEM 촬영을 실시한 결과와 기존 연구를 비교 검토한 결과, 콘크리트 내부 조직의 열화와 수분 증발 및 화학반응 등으로 인하여 잔존압축강도 및 탄성계수의 저하가 일어났음을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.53-60
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• 2012

이 연구의 목적은 자연모래를 사용한 콘크리트(NSC)와 부순모래를 사용한 콘크리트(CSC)의 고온 하에서의 물리, 역학적인 특성을 조사하는 것이다. 시험체를 $23^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$ 범위에 노출시켜 육안검사와 중량손실을 측정하였으며, 압축강도 시험과 할렬 인장강도 시험을 수행하였다. 그 결과 중량손실률은 노출 온도가 증가할수록 감소하였으며, NSC와 CSC의 감소율은 비슷하였다. 압축강도, 할렬 인장강도와 탄성계수 또한 노출온도가 증가할수록 감소하였다. NSC의 잔존 압축강도는 $200^{\circ}C$와 $400^{\circ}C$에서 CSC보다 급격히 감소했으며, NSC의 잔존 할렬 인장강도 또한 $200^{\circ}C$에서 CSC 보다 급격하게 감소했다. 하지만 CSC와 NSC 공히 $800^{\circ}C$에 노출되었을 때는 비슷한 잔존강도를 나타내었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권5호
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• pp.483-489
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• 2015

본 연구는 고온영역에 있어서 PCM의 역학특성의 기초적인 자료를 구축하는 것을 목적으로, 정온가열에 따른 온도별(100, 200, 400, $600^{\circ}C$) 잔존압축강도 특성에 대하여 실험하였다. 화재피해 이후의 특성을 살펴보기 위해 냉간시험을 실시하였으며 그 결과, PCM의 잔존압축강도는 폴리머의 종류에 관계없이 모두 감소하는 경향이 나타났다. 또한 함유량이 많을수록 $400^{\circ}C$의 고온영역부터 크게 감소하는 특성을 보였으며, PAE가 함유된 시험체가 EVA가 함유된 시험체보다 압축강도 기울기가 크게 나타나는 것을 확인하였다. 하지만 현재 PCM의 고온에 따른 역학적특성에 관한 연구는 상당히 미흡하기 때문에 본 연구와 더불어 보수방법 등에 대한 기초적인 연구가 반드시 선행되어야 할 것으로 판단된다.