• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.69-77
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• 2019

본 연구에서 광촉매 종류 및 혼입율에 따른 역학적 특성 및 질소산화물 제거 특성을 평가하였고 보다 경제적이고 효율적인 광촉매 콘크리트 제조를 위해 분할 타설하는 방법에 대해 검토하였다. 그 결과 광촉매 혼입률이 5%일 때 가장 높은 압축강도와 탄성계수가 측정되었다. 광촉매 반응에 의한 질소산화물 제거 성능평가 결과 광촉매 혼입률이 증가함에 따라 질소산화물 제거율이 증가하였다. 이때 광촉매 P-25의 질소산화물 제거성능은 NP-A보다 우수하였다. 경제성을 고려하여 콘크리트 표면의 일정 두께를 광촉매 콘크리트로 타설하는 분할 타설 방안을 제안하였고, 이때의 일체화 성능을 평가하였다. 그 결과 역학적 성능 및 내구성능이 Plain에 비해 동등 이상으로 나타나 일체화 거동을 만족하는 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.152-159
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• 2017

해양환경에서 콘크리트의 내구성과 철근의 부식은 콘크리트 내부로 침투하는 염소이온에 의해 악화된다. 본 연구에서는 염소이온에 의해 야기되는 콘크리트의 염해부식에 대한 저항성을 향상시키기 위해 전도성 광촉매를 사용하였다. 시험체로는 전도성 활성탄소와 광촉매($TiO_2$)분말을 혼합하여 모르타르와 콘크리트를 제작하였다. 전도성 탄소의 함량이 증가할수록 압축강도는 감소하였다. 전도성 광촉매가 첨가된 시험체가 일반 시험체보다 월등히 우수한 내염해부식성을 나타내었으며 이것은 XRF 시험에 의한 분석 결과 모르타르 또는 콘크리트 내부로의 염소이온 확산이 광촉매 작용에 의해 억제되었기 때문인 것으로 판단되었다. 모르타르 및 콘크리트 내부로의 염소이온 확산계수를 구함으로써 광촉매에 의한 염소이온 확산에 대한 억제반응이 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.493-500
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• 2023

본 연구에서는 전도성 재료를 혼입한 광촉매 보도블록을 제조하여 질소산화물 제거율에 미치는 영향을 살펴보고 내구성이 향상된 블록을 제조하고자 하였다. 광촉매와 전도성 재료인 활성탄소를 혼입시 광촉매 효율이 향상되었으며 전도성 광촉매 콘크리트 블록의 경우 광촉매 콘크리트 블록보다 질소산화물 제거율이 2.5배 정도 향상되었다. 전도성 광촉매 시험편의 질소산화물 제거율이 높게 나타난 것은 전도성 재료인 활성탄소의 영향으로 TiO₂ 광분해로 인한 광전류가 많이 발생한 영향으로 볼 수 있으며 광촉매 시험편과 전도성 광촉매 시험편의 질소산화물 제거율 실험결과와 광전류 시험결과를 비교 분석하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.423-430
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• 2019

본 연구에서는 콘크리트 보도블록의 표층에 광촉매를 적용하여 광촉매 혼입률 및 블록 표면워싱 유무 등에 따른 휨강도, 흡수율, 메틸렌블루 광촉매 분해 성능 및 방오성능을 평가하였다. 실험결과, 콘크리트 블록 표면층에만 광촉매를 혼입한 블록의 휨강도는 광촉매 무혼입인 기준콘크리트 블록의 휨강도 5.46MPa과 비교하여 광촉매 5% 혼입 일반블록(SNW) 5.32MPa로 나타났으며, 표면워싱블록(SW) 5.26MPa, 광촉매 10%혼입 일반블록(SNW) 5.26MPa, 표면워싱블록(SW) 5.15MPa로 나타나 콘크리트 블록의 표면 워싱 유무 및 광촉매 혼입율이 휨강도에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다. 또한 콘크리트 보도블록의 광촉매 분해성능은 이산화티타늄이 5% 혼합된 시편의 메틸렌블루 제거율은 34.2%, 이산화티타늄이 10% 혼합된 시편의 메틸렌블루 제거율은 37.1%, 세척을 실시한 경우 이산화티타늄이 5% 혼합된 시편의 경우 제거율은 약 37.9%, 10% 혼합된 시편의 메틸렌블루 제거율은 약 37.6%로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.47-54
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• 2018

콘크리트는 장기간 사용환경에 노출되면서 다양한 표면열화과정을 거친다. 실리케이트 기반 함침제는 콘크리트 표면에 적용되어 불용성 수화물을 형성하는데, 이 과정에서 다양한 공학적 장점을 기대할 수 있다. 본 연구는 분산형 실리케이트를 사용하여 표면의 내구성능을 강화하고 이후 광촉매를 분무함으로서 표면 함침된 콘크리트의 자기정화능력을 평가하는 것이다. 이를 위해 실리케이트 함침 콘크리트에 대하여 압축강도 뿐 아니라, 흡수성, 건조 수축, 염소이온저항성, 황산저항성, 동결융해 저항성 등과 같은 내구성 실험이 수행되었다. 또한 아세트 알데이드 및 메틸렌블루 반응 평가를 통하여 독성카스의 제거와 자기정화성능을 평가하였다. 실리케이트 함침 후 광촉매 도포를 함으로서 광촉매의 부착성을 확보할 수 있었으며, 콘크리트의 내구성 개선과 광촉매 고유의 정화성능을 유지할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.108-114
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• 2018

콘크리트 구조물은 사용기간 동안 표면 열화 및 오염으로 인해 미관의 저하 및 내구성 저하가 발생된다. 최근 들어 광촉매(photocatalyst)를 이용하여 유기산화물을 제거하고 표면자기정화(self cleaning) 성능을 개선하려는 연구가 시도되고 있다. 본 논문은 실리케이트 기반 광촉매 함침을 위한 기초연구로서 CS와 SC 두 가지 함침 용액을 대상으로 하였다. 실리케이트 기반 용액의 점성과 표면장력을 평가하였으며 콘크리트에 적용하여 부착강도를 평가하였다. 또한 실리케이트 용액에 침지된 콘크리트에 대하여, 광촉매 용액의 침지 및 분무를 한 후 콘크리트 강도 평가와 SEM을 통한 표면상태를 조사하였다. 실리케이트 용액의 침지 후 30분간 기건 상태를 유지하고 분무하는 방법이 가장 효과적으로 광촉매의 표면 흡착을 유도하는 것으로 평가되었으며, 강도 개선에도 효과적임을 알 수 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2005년도 봄 학술발표회지 제14권(제1호)
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• pp.322-323
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• 2005

본 연구에서는 제주송이를 사용한 광촉매 콘크리트의 질소산화물(NO$_{X}$)의 제거 특성에 대하여 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 제주 송이와 황토를 사용한 광촉매콘크리트는 28일 압축강도가 35MPa이상 발휘하는 배합비로 제조되었고, 디자인이 충분히 건자재로 사용될 수 있음을 알았다. 둘째, 송이 표면의 다공성구조로 인해 높은 비표면적과세공구조가 NO$_{X}$의 흡착 속도를 높이는 것으로 판단된다. 셋째, 자동차 배기가스 등의 대기오염이 심한 주차장 및 터널 등에 본 연구의 광촉매 콘크리트를 적용하면 NO$_{X}$를 효율적으로 제거 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.610-616
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• 2020

최근 미세먼지 및 배기가스로 인한 환경문제를 해결하고자 도로구조물의 광촉매 적용이 시도되고 있다. 이에 본 연구에서는 폐수슬러지에서 제조 후 재활용된 저비용 고성능 광촉매(GST)의 혼합 및 분산방안을 검토하고, 질소산화물(NOx) 제거 성능을 최종 평가하여 저비용 고성능 광촉매를 활용한 콘크리트 이형박리제를 개발하고자 한다. 광촉매적용을 위한 분산방안을 검토하기 위해 분산된 시료를 4주간 옥외폭로하여 분리유무를 통한 안정성을 평가한 결과, 분산형 증점제 사용량 20 % 적용시 층분리 및 침전현상 없이 안정적인 상태를 보였다. 저비용 고성능 광촉매를 활용한 이형박리제를 거푸집에 도포시켜 탈형한 시편의 NO 및 NOx 제거율은 Plain 대비 200~400 %의 우수한 효과를 나타내었다. 저비용 고성능 광촉매를 활용한 콘크리트 이형박리제의 성능을 증진시키기 위해서는 나노사이즈인 광촉매의 분산성 향상 및 사용량 증가가 필요할 것으로 사료된다. 또한, 저비용 고성능 광촉매를 활용한 이형박리제를 도로구조물 및 노출 콘크리트에 사용하게 되면 NOx 제거효율을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 공업화학전망
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• 제19권5호
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• pp.25-32
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• 2016

건설환경공학분야에서 사용되고 있는 광촉매의 기술동향을 살펴보았으며, 환경분야는 수처리분야에서 적용되는 광촉매공정의 기술현황을 살펴보았으며, 토목분야에서는 기반시설인 도로용 콘크리트에서의 광촉매 적용 동향을 TiO₂ 적용을 위주로 기술하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.120-131
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• 2019

본 연구에서는 빛 감성친화형 콘크리트에 광촉매를 적용하여 대기질 및 실내공기질을 개선하기 위한 LEFC 블록을 개발하고자 하였다. LEFC에 광촉매를 적용하게 되면 자외선 입사면 반대편에서도 투과로 인한 자외선이 존재하여 광촉매가 반응함으로써 일반 건축 자재를 적용한 경우보다 광촉매 반응효율이 크게 상승한다. 따라서 광촉매를 LEFC에 적용하기 위해 슬럼프, J-ring, L-box 테스트를 통한 자기충전성능을 평가하여 최적 배합을 결정하였고, 압축 및 휨 강도 시험을 통해 역학성능을 평가하였다. 그리고 TiO2 분포도를 확인하기 위해 SEM과 EDS 분석을 실시하였다. ALC골재와 단열재 적용으로 광촉매 사용량을 줄이고 단위중량을 감소시키는 방안을 활용하여 광촉매 효율을 증가시키는 빛투과 콘크리트 블록을 제작하였고, 향후 건조수축 등의 문제점 개선 및 NOx 제거 실험을 통한 LEFC 블록 성능 평가를 진행하고자 한다.