• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.259-265
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• 2012

석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회 중에서 약 10~15%를 차지하는 바닥재는 산업폐기물로서 대부분 매립 처리되거나 콘크리트의 첨가제로 일부 활용되고 있다. 바닥재 골재는 발생 특성상 기존의 모래나 자갈보다 가볍고, 흡수율이 높아 강도 등 물리적 성질이 다소 떨어지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 바닥재의 이러한 단점을 보완 할 수 있고 매립되는 바닥재의 활용율을 극대화하기 위한 연구의 일환으로 바닥재와 유황을 이용한 산업건설용 자재를 제작하기위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 가온형 혼합기 사용에 따른 바닥재 잔골재 입도와 유황함량을 실험 변수로 국내 4개 발전사에서 발생되는 바닥재를 이용하여 고형화 성형물을 제작한 후 압축강도 테스트를 수행하였다. 그 결과 압축강도는 유황의 함량, 바닥재 입도에 동시에 영향을 받는 결과를 보였으며, 최대 약 92 MPa의 결과를 나타내었다. 압축강도는 세골재와 미립분이 혼합된 1.2 mm 이하의 입도와 높은 유황함량에서 높은 결과를 나타내었다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권3호
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• pp.322-328
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• 2019

본 연구는 임도 유지관리 및 보수를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 경상북도 영양군 임도를 대상으로 동평판재하시험(light drop weight test), 들밀도 시험 및 입도분석을 이용하여 개설시기 및 횡단위치별(성토부 차륜부(T0), 노면 중앙부(C), 절토부 차륜부(T1))에 따른 임도노반 지지력 분석을 실시하였다. 들밀도 및 입도분석결과, 들밀도는 2011년 개설임도가 $2.0694g/cm^3$으로 가장 높은 값을 나타냈으며, 2017년 개설임도가 $1.7443g/cm^3$으로 가장 낮은 값을 나타내었다. 입도분석은 2017년 개설임도에서 큰 골재의 비율이 가장 높게 나타났으며, 시기가 늦어질수록 큰 골재의 비율이 줄어드는 경향을 나타냈다. 동평판재하시험결과, 2011년 개설임도 $E_{vd}$가 평균 $35.9MN/m^2$, 2014년은 평균 $31.1MN/m^2$, 2016년은 평균 $26.7MN/m^2$, 2017년은 평균 $23.7MN/m^2$로 2011년 개설임도가 가장 높은 $E_{vd}$를 나타냈다. 또한 성토 차륜부는 평균 $21.2MN/m^2$, 절토 차륜부는 평균 $36.71MN/m^2$ 그리고 중앙부는 평균 $29.8MN/m^2$로 절토 차륜부가 가장 높은 $E_{vd}$를 나타냈다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.79-85
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• 2010

본 논문은 골재부착력(aggregate retention) 평가를 통해서 칩실(chip seal)에서 사용되는 롤러 종류의 기초적인 연구 결과를 설명하고 있다. 입도 78M의 화강암 골재와 CRS-2 이멀젼(emulsion)을 사용하여 single layer 칩실 테스트 구간을 시공하였으며, 3개의 다른 롤러 종류를 사용하였다. 사용된 롤러 종류는 pneumatic tire roller, steel wheel roller, and combination roller를 사용하였다. 세 종류의 롤러의 성능을 효과적으로 연구하기 위해서는 시공현장으로부터 직접 테스트용 시편을 얻는 것이 매우 중요하기 때문에, 노스캐롤라이나 주, Bailey에 있는 New Sandy Hill Church Road에서 테스트 구간 설정하고 일반적인 노스캐롤라이나 주의 칩실시공 절차에 준하여 시공을 실시하였다. 테스트 구간에서 제작된 시편들을 실험실로 옮겨서 골재부착력(aggregate retention) 성능평가를 실시하였다. 골재의 부착력을 평가하기 위해서 flip-over test(FOT), Vialit test, and the third-scale Model Mobile Loading Simulator (MMLS3) 시험방법들을 채택하였다. 세 가지의 시험결과들과 시험시공 현장에서 관측된 육안조사를 통해서 다음과 같은 롤러 종류와 순서를 추천하게 되었다. pneumatic tire roller 와 combination roller를 함께 사용하며 처음에 pneumatic tire roller가 다짐을 한 뒤에 그 뒤를 combination roller가 다짐하는 순서로 다짐작업을 함으로써 칩실의 성능이 향상 되리라 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.195-203
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• 2022

본 논문에서는 바텀애시 골재의 크기 구성과 가압다짐이 다공성 콘크리트의 열전도도에 미치는 영향을 분석하였다. 본 실험연구에서는 바텀애시를 두 가지 입도의 골재를 섞은 SA와 한 가지 입도만을 갖는 DA를 사용하여 골재 특성을 파악한 후, 다공성 콘크리트 골재로 활용하였다. 물-바인더 비는 0.30으로 고정하고, 가압다짐을 0.5, 1.5 및 3.0 MPa을 콘크리트 시편에 적용하였다. 단위중량, 총 공극률 및 열전도도를 측정하고 분석을 수행하였다. 가압다짐이 증가할 때 단위중량과 열전도도는 증가하고 총공극률은 감소하였다. DA 사용 콘크리트에 비해 SA 사용 콘크리트의 단위중량과 열전도도는 크고 총공극률은 작게 나타난다. 또한, 오븐건조상태 시편의 열전도도가 기건상태 시편의 열전도도보다 낮은 결과를 나타냈다. 회귀분석을 통해 다공성 콘크리트의 단위중량, 총 공극률 및 열전도도와의 상관관계를 제시하였다. 열전도도와 단위중량은 서로 비례하는 상관관계를 나타내며, 열전도도와 총공극률은 서로 반비례하는 상관관계를 나타냈다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.51-56
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• 2004

철근콘크리트구조물에 화재가 발생하게 되면 콘크리트내의 시멘트 수화물과 골재의 상반된 거동으로 조직이 연화되며 열응력 등으로 균열이 발생하여 부분적 혹은 전체구조시스템에 심각한 영향을 끼칠 수 있는 손상이 발생하여, 철근 콘크리트 구조물의 내구성을 현저히 저하시키게 된다. 콘크리트의 화재피해 상황은 콘크리트에 사용된 혼화재료 및 골재 등 사용재료의 영향을 받게 되며 설계기준 강도에 따라 그 피해 상황 역시 다르게 나타나기 때문에 화재피해를 입은 콘크리트 구조물의 열화 진단은 화재에 의한 열화 메커니즘을 바탕으로 이루어져야 하며, 이를 위해서는 고온에 노출된 콘크리트의 공학적 특성에 관한 기초자료가 반드시 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 설계기준 강도 및 사용재료에 따라 콘크리트를 제조 하여 고온환경에 노출시켜 폭열상태, 초음파속도, 압축강도 등을 측정하여 화재로 열화된 콘크리트 구조물의 재사용 여부 및 피해 등급 결정을 위한 정밀 진단과 보수ㆍ보강공법의 선정을 위한 기초 자료로 제시하고자 한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.641-649
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• 2022

본 연구는 우리가 사용하고 있는 포틀랜드 시멘트와 골재로 사용되는 천연모래를 산업부산물로 전량 대체하여 비소성 시멘트 모르타르를 개발하고자 하였다. 포틀랜드 시멘트를 대체하기 위해 고로슬래그, 순환유동층 플라이애시, 미분탄 플라이애시를 사용하였으며 천연골재를 페로니켈 슬래그로 대체하였다. 페로니켈슬래그를 적용한 비소성 시멘트 모르타르의 특성을 파악하기 위해 입도 크기를 분류하여 실험을 실시하였다. 플로우 테스트를 통해 유동성 및 작업성을 확인하였으며, 휨 및 압축강도 시험은 재령 3, 7, 28일 실시하였다. 또한 염소이온 침투 시험을 통해 내구성을 파악하였다. 연구 결과, 시멘트와 골재를 산업부산물로 전량 대체한 결합재는 건설재료로 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다. 특히 장기강도발현과 내구성확보에 유리한 것으로 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.329-340
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• 2016

건설 시장에서는 기존의 건물을 철거하거나 보수하는 사례가 늘어나면서 막대한 양의 건설 폐기물이 발생되고 있다. 건설폐기물의 재활용은 자원절약과 환경보전 그리고 건설 산업의 지속적인 발전을 실현하는데 있어서 중요하다. 이에 따라, 폐콘크리트를 파쇄한 후 생산되는 순환 골재의 가치가 환경적, 경제적인 측면에서 대두되고 있다. 순환 골재를 사용한 콘크리트는 일반 골재를 사용한 콘크리트에 비해 성능이 저하한다고 알려져 있고, 성능 저하의 원인은 부착 이질재(시멘트 페이스트 및 모르타르)의 양과 부착 이질재에 내포하는 공극의 양에 따라 좌우된다고 보고되고 있다. 탄산화 메커니즘에 대한 보고에 따르면 탄산화의 진행에 의해 시멘트계 재료의 공극이 충전된다고 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 순환 골재에 부착한 이질재의 공극 충전에 의한 품질향상을 목표로 하여 탄산화 메커니즘을 기반으로 순환 골재의 부착 이질재 두께에 적합한 최적 탄산화 개질 기간의 추정을 목적으로 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 순환 골재의 입도분포에 대한 부착 이질재의 부착율과 부착 두께를 산정하여 부착 이질재를 가정한 모의시험체의 촉진 탄산화 재령에 따른 화학적 정량분석을 통해 재령 경과에 따른 탄산화 깊이를 도출하였다. 또한, 촉진 탄산화 재령과 탄산화 깊이에 대한 상관관계를 바탕으로 부착 이질재 두께에 적합한 순환 골재의 탄산화 개질 추정 기간을 제안하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권2호
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• pp.54-62
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• 2010

본 연구는 석탄폐석을 폐갱도 충전용 골재로 사용 할 때 나타날 수 있는 문제점을 파악하고 그 해결 방안을 제시하기 위하여 수행되었으며, 석탄폐석이 가장 많이 적치되어 있는 태백지역의 함태 탄광 석탄폐석을 대상으로 석탄폐석의 물성, 석탄폐석으로부터 산성광산배수(AMD)의 발생 특성, 석탄폐석으로부터 중금속의 용출 특성 등을 조사하였다. 석탄폐석의 물성 연구에서는 석탄폐석의 입도분포, 입단별 화학조성 및 중금속 분포, 광물조성 등이 조사되었으며, 석탄폐석으로부터 AMD 발생 특성 연구에서는 시간, 온도, 황철석의 함량, 황화물의 종류, 폐석의 입도, 공존암의 종류 등이 AMD 발생에 미치는 영향을 조사하였고, 중금속 용출 특성 연구에서는 석탄폐석 만을 사용한 경우와 석회석과 석탄폐석을 혼합하여 안정화 시킨 시료를 대상으로 폐기물공정시험법, TCLP법, 장기연속추출법(컬럼시험)에 의한 중금속 용출 특성을 조사하였다. 연구 결과로부터 석탄폐석은 폐갱도 충전용 등의 골재로 재활용이 가능하나 지하수에 침수상태에 있는 폐갱 속에 석탄폐석 만을 투입하여 충전하면 충전 후 12일 경부터 AMD가 발생할 것으로 예측된다. AMD가 발생하면 높은 수소이온농도 때문에 폐갱 내 잔류하는 철재류 등으로부터 중금속의 용출을 가속화 하는 등 환경 요염의 염려가 있고, AMD의 발생을 막기 위해서는 석회석을 4%이상 혼합하여야 함을 알았다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.89-97
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• 2003

폐타이어 재활용 아스팔트 콘크리트의 기술개발과 기초 자료의 확립을 위해서 건식공법 및 습식공법으로 생산되어진 폐타이어 재활용 아스팔트 콘크리트와 재래식 밀입도 아스팔트 콘크리트 공시체를 제작하여 아스팔트 혼합물의 내구성을 평가할 수 있는 간접인장강도시험과 회복 탄성계수시험을 수행하였다. 간접인장강도시험 결과 골재 입도의 영향으로 간접인장강도는 재래식 아스팔트 콘크리트가 폐타이어 재활용 아스팔트 콘크리트보다 우수하게 나타났지만, 인성과 최대수직변형률의 경우 골재 입도의 영향에도 불구하고 폐타이어 재활용 아스팔트 콘크리트가 우수하게 나타났다. 또한, 회복 탄성계수시험 결과에서도 폐타이어 재활용 아스팔트 콘크리트가 재래식 아스팔트 콘크리트보다 우수한 성능을 보여줌으로써 폐타이어 재활용 아스팔트 콘크리트의 공학적 특성이 우수하게 나타났다. 특히, 습식공법 활용 폐타이어 재활용 아스팔트 콘크리트의 모든 공용특성은 건식공법활용 혼합물보다 우수한 것으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1481-1488
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• 2013

지속적인 경제성장에 따른 콘크리트 구조물의 급증으로 양질의 하천모래가 고갈됨에 따라 콘크리트용 대체 골재 개발이 필요한 실정이다. 따라서 이 연구의 목적은 낙동강 세사를 콘크리트용 대체골재로서 적극적으로 활용하기 위한 기초자료를 제시하는 것이다. 이를 위하여 세사 분포지역인 낙동강 본류의 중 하류에서 세사 시료를 채취한 후, 이들의 밀도, 입도, 단위용적질량 및 0.08mm체 통과량 등의 물성 평가와 세사를 사용한 콘크리트의 배합특성으로 설계기준강도에 대한 단위수량 및 단위시멘트량을 평가하였다. 그 결과, 세사를 사용한 콘크리트의 설계기준강도에 대한 단위수량 및 단위시멘트량은 입도가 좋은 기준모래를 사용한 콘크리트의 경우보다 크게 증가하지 않는 것으로 나타나, 전자와 후자 사이의 배합특성은 별 차이가 없는 것으로 나타났다.