• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.135-147
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• 2007

아스팔트 포장에서의 골재분리(segregation)는 혼합물 내의 굵은골재와 잔골재가 고르게 분포하지 않은 결과이며, 균열, 레블링(raveling), 박리(stripping)와 같은 조기 파손을 야기한다. 그러나 소성변형에 대한 골재분리의 효과는 아직까지 제대로 규명되지 못하고 있다. 본 연구에서 수행된 실험 및 분석 결과, 아스팔트 포장의 소성변형은 혼합물의 골재분리보다는 혼합물 내의 골재 구조에 더 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한 굵은골재의 체적이 증가함에 따라 혼합물의 소성변형 저항성은 증가하였다. 그러나 이러한 현상은 낮은 공극율을 갖는 혼합물에서는 잘 일치하였지만, 높은 공극율을 갖는 혼합물에서는 골재의 체적 증가 보다는 공극율 자체가 소성변형에 더 큰 영향을 줌을 알 수 있었다. 즉, 공극율 10%를 기준으로, 이를 초과하는 혼합물은 굵은 골재의 체적이 큼에도 불구하고 소성변형 저항성은 크게 감소함을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권1호
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• pp.52-62
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• 2000

건축용 고품질 골재, 시멘트 산업 그리고 체절용 플럭스 등 보다 더 가치 있는 분야로의 전로슬랙의 재활용을 극대화하기 위해서는 사용목적에 맞게 전로슬랙의 조성과 특성을 조절하는 것이 대단히 중요하다. 본 연구에서는 슬랙의 화원.개질을 목적으로 전로슬랙에 $SiO_2$의 첨가량을 바꾸고 일정량의 탄소를 섞어 $1650^{\circ}C$에서 환원 용해하였다. 환원이 종료된 후, 개질된 슬랙은 노대에서 상온까지 서냉하였다. 얻어진 슬랙에 대하여 SEM-EDX, XRD, Chemical Anaysis에 의해 상조직, 상분포, 조성분포등을 조사하였다. 또한 자연골재와의 물성비교를 위하여 압축강도와 밀도도 측정하였다. XRD분석에 의하면, 전로슬랙 중량에 대하여 10%의 $SiO_2$를 첨가하여 환원개질한 전로슬랙은 bredigite + merwmite의 혼합상으로 존재하며, 20% 및 30% $SiO_2$를 첨가한 경우엔 모두 akcrmante로 존재하고 있다. 그러나 SEM-EDX 분석 결과는 개질슬랙의 상분포가 슬랙조성에 따라 아주 민감하게, 그리고 복잡하게 변화함을 보여주고 있다. 또한 개질슬랙의 성질은 이러한 상분포에 의해 많은 영향을 받는다. 카드뮴 약 1/3과 바나듐의 약 1/5은 환원후에도 개질슬랙중에 남으며, 그밖의 많은 중금속원소들은 환원개질에 의해 90%~95% 이상의 금속철 중에 흡수되거나 휘발하여 제거된다. 25%의 $SiO_2$를 혼합하여 환원한 후 서냉에 의해 얻은 개질전로슬랙의 압축강도와 밀도는 자연화강암에 거의 근접한 값을 보이고 있어, 고품질의 건축용 골재로도 사용 가능하며, 이는 Thyssen 제철소에서 개발하여 건축용으로 공급하고 있는 $SiO_2$를 첨가한 산화개질 슬랙골재 보다도 우수한 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.25-31
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• 2019

본 연구는 콘크리트 내부 공극 및 계면 사이에 깊게 침투가 가능한 실란복합화합물을 기반으로한 표면보호재 (Silane Surface Protection Material, SSPM)를 사용한 기존 콘크리트 내구성 향상 방안 도출을 위해 실시되었다. SSPM을 적용한 모르타르의 미세구조 평가, 잔골재의 입도 분포에 따른 침투깊이 및 공극량을 측정하였다. 그 결과 모르타르 내부에 액상 및 크림형질의 SSPM이 침투된 것으로 나타났으며, 공극량 평가결과 잔골재의 입도분포에 관계없이 SSPM을 적용하였을 때 공극량이 감소하는 것으로 나타났다. 침투깊이 평가결과 잔골재의 입도분포에 관계없이 SSPM 도포량이 증가함에 따라 침투깊이가 증가하는 것으로 나타났으며, 공극량이 상대적으로 많은 일반잔골재(Type 2)로 제작한 모르타르의 침투깊이가 적게 나타났다. 콘크리트에 적용할 경우 침투깊이는 다소 감소할 것으로 판단되나, 콘크리트 표면에 침투하여 내구성을 향상 시길 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.205-217
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• 2024

본 연구는 제주도-울릉도 일대에 분포하는 화산암을 대상으로 골재자원으로서의 물성 특징과 골재자원으로서의 골재품질을 평가하였다. 제주도 지역의 주요 구성 암석은 역암, 화산암 및 화산쇄설암 등이다. 역암은 용암 사이에 협재된 상태로 황적색 또는 회색의 이질퇴적암, 역암, 함각력역암으로 구성되어 있다. 화산암류는 화학성분에 따라 현무암, 조면현무암, 현무암질조면안산암, 조면안산암 및 조면암류로 분류된다. 층서별로 하부에서 상부 순서대로 서귀포층, 조면안산암, 조면현무암(I), 현무암(I), 조면현무암(II), 현무암(II), 조면현무암(III, IV), 조면암, 조면현무암(V, VI), 현무암(III) 및 조면현무암(VII, VIII)으로 구분된다. 울릉도 지역의 기반암은 현무암, 조면암, 조면암질 현무암 및 조면암질 안산암으로 구성되어 있으며, 일부 포놀라이트와 응회암질 쇄설성 화산퇴적암으로 구성되어 있다. 기반암들의 골재품질 평가요소로 안정성, 마모율, 흡수율, 절대건조밀도 및 알칼리 골재 반응도 등이 고려되었다. 연구지역의 화산암류의 골재품질 평가 결과 대부분 골재 품질기준을 만족하는 것으로 나타났으며, 지역별로 물성 특징 및 품질이 다르게 나타났다. 마모율과 절대건조밀도는 유사한 분포 범위를 갖고 있으나, 안정성은 울릉도가, 흡수율은 제주도가 좋은 결과를 보였다. 전체적으로 제주도가 골재로서 더 좋은 품질을 나타내었다. 또한, 알칼리 골재 반응성 시험 결과 전반적으로 두 지역 모두 무해한 골재로 나타났으나, 제주도보다 울릉도 화산암류가 더 양호한 것으로 분석되었다. 골재품질시험은 암석 자갈을 대상으로 개략적으로 수행되지만 유사한 암석이라도 생성환경 및 광물조성에 따라 달라질 수 있다. 따라서 골재자원의 품질을 평가, 분석할 때 광물-암석학적 연구를 병행한다면 더욱 효율적으로 활용이 가능할 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.15-21
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• 2015

최근 레미콘 산업에서 골재의 안정적인 수급을 위해 과거에는 거의 사용하지 않았던 저품질의 골재를 혼합사용하여 천연골재의 일부로 대체하고자 시도하고 있다. 그러나 저품질의 골재는 건설폐기물 처리과정에서 생산되는 순환골재, 산업활동에 의해 생산되는 부산물 골재 등으로 KS 기준에 적합하지 않을 수 있는 문제점이 있다. 그러므로 본 연구에서는 부족한 골재자원의 유효한 활용을 위해 화강암 부순골재를 기본으로 순환골재, 고로 및 전기로 슬래그 골재를 단독 및 혼합사용하여 콘크리트의 기초적 특성을 비교하였다. 그 결과 슬럼프는 골재를 혼합사용한 경우 단독사용한 경우에 비하여 전반적으로 유동성이 0~10% 증가하여 단위수량이나 SP제 사용량 저감 등의 효과를 기대할 수 있어 경제적으로 유리할 것으로 판단된다. 압축강도는 골재를 혼합사용한 경우 연속입도 분포를 나타내어 콘크리트 내부의 공극을 채워 단독사용한 경우에 비하여 압축강도가 0~10% 증가하였다. 따라서 성인이 다른 골재를 적절한 비율로 혼합하여 표준입도범위를 만족하게 하여 활용하면 콘크리트의 유동성 및 압축강도의 증진 효과를 나타내어 혼합골재의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제54권5호
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• pp.535-547
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• 2021

골재는 필수적인 건설자재로 골재의 수요는 매년 증가하는 추세이다. 각 시군에 따라 부존 특성이 다르며, 골재 자체의 사용물량과 그 중량으로 인해 원거리에서 조달이 힘들다는 특성으로 인해 1993년부터 지역별 골재자원조사가 시행되고 있으며 이를 통해 골재수급의 안정화를 추진하고 있다. 이번 연구는 매년 실시하는 시군단위 골재자원조사의 일환으로 2020년 경기도 고양시를 조사지역으로 선정하고 시추조사를 수행하여 골재의 분포 특성을 파악하였다. 고양시는 동쪽으로 높은 지대를 형성하고 남서부 일대는 한강을 따라 넓은 평지가 발달하는 지형을 보이며, 국가하천인 한강과 18개의 지방하천이 발달하고 있다. 시추조사를 통해 고양시의 충적층의 심도는 남쪽으로 갈수록 깊어지는 경향을 보이며, 골재 부존량은 비교적 많은 편이지만 부존 심도가 깊은 것으로 나타났다. 고양시의 충적층 심도의 변화 및 골재 부존량의 변화는 18개의 소규모 하천의 상류에서 하류로 이어지는 퇴적특성의 영향보다는 한강의 활동과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 이러한 특성은 서해안에 인접한 시군에 대한 골재분포와 비교적 유사한 경향을 보여준다. 따라서 서해안과 접하는 지역은 전반적으로 서해로 유입되는 비교적 큰 하천을 주변에서 골재 부존 가능성이 크다고 할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.243-251
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• 2024

이번 연구에서는 전라남도 영암지역의 골재 자원조사를 위하여 먼저 지표지질조사를 실시하였고 지표지질조사로는 파악이 어려운 지표 하부에 대하여 시추조사를 실시하여 골재의 공간적인 분포를 파악하였다. 조사 지역의 지형 발달 및 제 4기 충적작용 특성들을 고려하여 시추지점을 선정하였고, 총 5 지점에서 하천 골재 시추조사와 총 28 지점에서 육상 골재 시추조사가 수행되었다. 시추코어 퇴적물은 골재로써의 활용 가능 여부를 파악하기 위하여 7개의 퇴적 단위로 분류하였으며, 대표 시추공을 대상으로 광여기루미네선스(OSL) 연대측정을 실시하여 퇴적 단위별 퇴적 시기를 측정하였다. 연구 결과, 영암지역 대부분은 하천 유역이 매우 넓어서 골재가 다량 부존될 것으로 추정되었지만 골재 부존량은 다른 시군에 비하여 매우 적은 편으로 평가되었다. 영암 지역 대부분의 미고화 퇴적층은 10 m 이상의 수직적 두께를 보이는 청회색 해성 점토로 구성되는데, 골재 부존구간에 해당하는 모래질 자갈층은 해성 점토 하부의 기반암 풍화대 위를 얇게 덮으며 분포한다. 이는 골재 부존 구간의 부존량 자체가 적고 대부분의 골재 부존 구간이 현재 개발이 어려운 지표하부 10 m 아래 심도에 위치하기 때문에 골재 개발 가능성도 매우 낮은 것으로 평가된다. 연대측정 결과, 청회색 해성 점토층은 약 10 ka 전부터 해수면이 급상승하면서 형성된 조간대성 퇴적층으로 퇴적 작용은 현재까지 지속되었고 그 결과로 매우 두꺼운 점토층이 형성되었음을 알 수 있다. 이러한 점토층은 약 6~8 ka 동안 매우 우세하게 퇴적되었다. 골재 부존 가능 구간의 모래질 자갈층은 약 13.0~19.0 ka, 그리고 약 50 ka에 퇴적된 것으로 추정되어 해침과정 이전의 플라이스토세 고기 하성 퇴적층으로 해석된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.53-60
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• 2011

건설폐기물이 매년 증가함에 따라 제도적으로 건설폐기물을 재활용한 순환골재의 사용을 촉진하게 되었고, 이에 따라 현장에 순환골재의 사용이 증가되었다. 그러나 순환골재의 알카리수 용출에 의한 환경적 문제가 발생하게 되었고, 이를 저감시킬 방안에 대한 연구가 요구되었다. 본 연구는 순환골재의 알카리저감을 위한 방안으로 촉진탄산화 반응을 이용한 알카리 저감장치를 제작하여 순환골재 생산현장에 설치하고, 대량의 순환골재를 대상으로 알카리저감효과 및 품질의 영향을 분석하였다. 그 결과, 탄산화 반응시간 30초, 반응압력 -50 kPa에서 100 kPa까지 3싸이클의 압력변화를 주는 조건에서, 순환골재 pH는 9.33에서 9.8의 범위 내를 유지하였다. 또한 순환골재의 물리적 품질은 탄산화 반응 전보다 반응 후의 소성지수, 수정 CBR, 마모감량, 모래당량, 액성한계, 입도분포, 밀도 및 흡수율이 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.17-25
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• 2024

골재 간극률은 구조적 강도, 내구성, 배수 및 투수성 등 다양한 아스팔트의 특성에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 아스팔트 포장이 사용되는 위치, 기후, 환경 등에 적절하도록 골재 간극률이 설계되어야한다. 하지만 골재 간극률은 다양한 요인들에 의해 영향을 받으므로 그 설계가 쉽지 않다. 예를 들어 골재 입자의 크기 분포, 구성이나 아스팔트 바인더의 양, 다짐 수준 등 다양한 영향인자가 존재한다. 본 연구에서는 골재 간극률에 영향을 미치는 요인들로부터 골재 간극률을 예측하고자 하였다. 이를 위해 다양한 기계학습 모델 방법을 적용하였고 단일 기계학습 모델을 적용했을 때보다 높은 정확도로 골재 간극률을 예측할 수 있음을 보였다. 본 연구의 결과는 경험과 노동집약적인 실험에 의존하는 골재 간극률 예측에 데이터 기반의 접근방법을 적용할 수 있음을 보였으며 향후 최적 골재 간극률 설계 등에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.112-118
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• 2012

철강 산업에서는 고로 슬래그, 전기로 슬래그, 전로 슬래그 등 많은 부산물이 발생한다. 그 중 제강 슬래그는 일반 골재와 달리 높은 CaO와 낮은 $SiO_2$가 존재하며, 이를 시멘트와 콘크리트에 적용하게 되면 일부 알칼리 반응을 발생시키는 원인이 된다. 한편, 국내외적으로 제강 슬래그 중 전기로 산화슬래그의 콘크리트 구조용 골재로 사용하는 기준이 제정되어 사용을 장려하고 있지만, 슬래그에 대한 체적 안정성은 해결하지 못하였다. 최근에 이런 문제점을 해결하기 위하여 제강 슬래그의 고속의 공기로 냉각하는 방법이 국내에서 개발되었으며, 이를 적용할 경우 슬래그의 체적 붕괴를 야기시키는 유리 석회의 함유량을 최소화시키고 철 산화물에 대한 안정성을 갖는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 철강 산업에서 발생되는 제강슬래그의 고속의 공기로 냉각한 급냉 전기로 산화슬래그의 콘크리트용 골재로서 활용하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 품질 특성을 검토하였으며, 골재의 입도별에 따른 모르타르 특성을 검토하였다. 실험 결과 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 특성은 아토마이저 공정에 의한 특성을 반영하고 있으며, 기존 콘크리트용 골재 입도 분포 범위에 비해 작은 입도 분포 범위를 가지는 것으로 나타났다.