• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.39-39
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• 2009

고강도강의 용접성은 저온균열 저항성으로 대변되는데, TMCP강과 HSLA강 등이 개발되면서 고강도강의 저온균열저항성이 크게 향상되어 무예열 용접성이 확보되었다. 그러나 용접재료 측면에서는 그에 상응하는 재료의 개발이 지연되어 용착금속부에서의 저온균열이 심각한 문제로 대두되고 있는 실정이다. 이러한 문제는 800 MPa급인 HY-100강재를 HSLA-100강으로 대체하는 과정에서 현실적인 문제로 제기 되었다. 즉 HSLA강은 용접 예열이 필요치 않았으나 기존의 용접재료, 즉 HY-100 강재에 사용하던 용접재료를 사용하게 되면 용착금속부에서 저온균열이 발생하여 용접예열을 생략할 수 없다는 판단에 이르게 되었던 것이다. 이에 본 연구의 목적은 HSLA-100강을 무예열 용접할 수 있는 GMA 용접와이어 개발하는 것이며, 구체적인 개발 목표는 무예열 용접조건에서 800 MPa 이상의 인장강도를 가지며 $-50^{\circ}C$에서의 충격인성이 50 J 이상인 GMA 용접와이어 개발하는 것이다. 이러한 용접재료를 합금설계함에 있어 무예열 용접성을 확보하기 위하여 용접재료의 탄소함량을 0.01% 수준으로 하고, 용착금속의 인장강도와 저온 충격치에 미치는 Mn과 Mo 함량의 영향을 검토하고 각각의 조성을 실험계획법으로 확정하였다. 그리고 확산성수소량에 따른 저온균열 발생 여부를 확인하여 무예열용접성을 확보하기 위해서는 확산성수소량이 3ml/100g 이하가 되어야 한다는 사실을 실험적으로 확인하였다. 그리고 이를 달성하기 위해서는 원자재인 와이어로드의 표면 품질이 중요하다는 사실도 확인할 수 있었다. 다음으로는 실험계획법에 의거하여 선정된 합금조성의 신뢰성을 검증하기 위하여 800kg 중량의 시제품을 생산하였으며, 생산된 시제품에 대해서는 실험계획법에서 사용한 Ar+5%CO2외에도 Ar+20%CO2를 적용하여 보호가스의 영향을 검토하였다. 검토 과정에서 Ar+20%CO2용으로 사용하기 위해서는 용접재료의 Si 및 Mn 함량이 상향조정되어야 함을 확인할 수 있었다. 그리고 탄소함량을 0.05% 수준으로 증가시키면 Mo 함량을 크게 저하시킬 수 있음도 확인할 수 있었다. 이러한 과정을 거쳐 개발된 GMA 용접재료는 무예열 용접조건에서 저온균열이 발생하지 않았으며, 인장강도는 830 MPa이었으며 $-50^{\circ}C$에서의 충격치는 90 J 이상이었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.631-637
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• 2006

본 연구에서는 배합강도 24MPa로 설계된 25-24-18 규격의 콘크리트 배합에 불소-실리카 복합형 균열저감제(FS)를 시멘트 중량을 기준으로 0.5% 간격으로 2.0%까지 혼입하고, 유동성상 및 경화성상 등의 기초물성을 평가하였다. 기초물성 결과로부터 콘크리트의 수축균열 및 투기성 평가를 위한 FS의 적정 첨가율로서 0.5%를 도출하였으며, 무첨가 콘크리트와 수축균열 및 투기성 평가를 위한 모의부재 시험을 실시하였다, 수축균열에서 FS를 0.5% 첨가한 콘크리트의 균열개수는 50%, 균열길이 및 균열면적은 각각 69.7%, 74.4% 감소되었다. 콘크리트의 투기성을 측정한 결과, FS를 첨가한 콘크리트가 투수계수는 67%, 침투깊이는 약 40% 감소하였다. 따라서 FS 첨가에 의해 콘크리트의 기초물성 저해 없이 콘크리트의 수축균열의 저감과 투기성이 향상되는 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권6호
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• pp.593-604
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• 2021

본 연구에서는 콘크리트 구조물 외벽에서 발생하는 균열 대응 및 수밀성 향상 목적으로 특수하게 개발된 탄성 방수성 도료와 일반 수성 페인트를 대상으로 비교시험을 진행하였으며, 이를 통해 탄성 방수성 도료의 성능 향상 정도를 확인하였다. 비교실험 결과, 균열 차폐성 확보를 통해 수밀성 향상이 가능한 것으로 확인하였으며, 일반 수성 페인트 대비 약 10배 이상의 균열 대응성을 확보한 것으로 확인하였다. 또한, 최소 1.3MPa의 부착성능 및 0.1MPa의 투수압에도 저항이 가능한 것으로 확인하여 방수적 측면에서 안정성을 확보한 것으로 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.193-199
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• 2002

콘크리트 구조물에 발생하는 구조적인 균열은 재하하중에 의하여 콘크리트가 저항할 수 있는 인장강도보다 더 큰 인장강도가 가해졌을 때 콘크리트의 인장영역에서 발생하며, 이는 구조물의 노후화 또는 재하하중에 대한 저항능력이 감소되었음을 의미한다. 그러므로 콘크리트에 발생한 구조적 균열은 구조물에 치명적인 손상을 유발시킬 수 있으며, 구조물의 안전성 확보와 효과적인 유지관리를 위해서는 이를 검출하는 기법에 대한 연구가 반드시 필요한 실정이다. 본 연구에서는 토목계측 분야에서 가장 널리 활용되고 있는 변형률 센서를 철근콘크리트 보에 부착하여 보의 인장부와 압축부의 변형률을 측정하는 실내실험을 수행하였으며, 하중 재하에 따른 변형률의 변화, 측정부위의 탄성계수 변화, 그리고 중립축의 변화 등을 비교 분석하였다. 분석 결과로부터, 측정된 변형률을 이용하여 중립축의 변화 추이를 추정하므로써 가장 효과적으로 균열을 검출할 수 있는 알고리즘을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.543-552
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• 2006

사용성 한계상태로서의 균열폭 예측에 관한 현재의 교량설계 시방기준은, 부식의 시작과 진행에 의한 균열폭을 고려할 때 이론적으로 불충분하다. 균열폭은 하중, 부착, 미끄러짐, 그리고 철근이나 긴장재의 부식에 영향을 받게 된다. 콘크리트 교량의 생애주기 동안의 시간 의존적 일반부식을 고려하여, 균열폭 예측식을 제안하였다. 개발된 부식모델과 균열예측식은 프리스트레스트 콘크리트교량과 일반콘크리트교량의 설계시 시간단계별로 물-시멘트 비, 피복두께, 단면형상의 변화에 따른 극한한계상태와 사용성한계상태의 평가에 사용될 수 있다. 또한 기존교량의 시간단계별 극한 한계상태 및 사용성한계 상태의 평가를 통해서 정량적인 유지관리 및 잔존수명예측에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.75-86
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• 2012

본 논문에서는 FR-ECC의 수축특성과 균열도입 전후의 내동해성을 평가하였으며, FR-ECC를 활용한 다층복공구조의 지수성능과 박리박락저항성, 또한 FR-ECC로 단면복구 된 보부재의 휨성능을 평가하였다. 그 결과, FR-ECC는 소성수축에 의한 균열 및 건조수축에 의한 길이변화율이 기존의 보수모르터에 비해 크게 저감되었으며, 구속상태에서의 건조수축에 대한 균열저항성이 개선됨을 알 수 있었다. 또한, FR-ECC는 내동해성이 매우 우수하였으며, 균열도입 후에도 동결융해작용에 의한 인장성능의 저하는 확인되지 않았다. 한편, FR-ECC로 보수된 휨부재는 초기균열모멘트, 항복모멘트 및 극한모멘트 등의 휨성능이 증대되었으며, 멀티플크랙 특성에 의해 휨파괴시까지 균열폭을 안정적으로 제어할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.1-8
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• 2011

본 논문에서는 유리섬유시트 형태의 토목섬유로 보강된 아스팔트 포장의 내구성 증진효과와 공용성 평가를 위해 덧씌우기 시험시공 구간의 장기 추적조사를 수행하였다. 토목섬유 보강 아스팔트 포장의 보강효과를 비교하기 위해 개질아스팔트와 일반아스팔트 구간 및 토목섬유 보강 구간 등 6개 구간으로 구분하여 공용성 평가를 수행하였다. 공용성 평가를 위한 평가항목으로 소성변형, 균열율, 처짐량, 종단평탄성을 조사하였다. 공용성 평가를 위한 조사장비로 ARAN과 FWD를 이용하였으며, 또한 육안조사를 통해 시험시공 포장면의 균열발생과 변형상태 조사를 수행하였다. 추적조사결과, 토목섬유 보강 아스팔트는 토목섬유를 보강하지 않은 아스팔트 포장에 비해 균열저항성이 우수하며 공용기간이 증가함에 따라 소성변형과 균열이 서서히 증가하는 것을 알 수 있다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.281-289
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• 1998

본 연구는 해양 매스 콘크리트 구조물인 서해대교 사장교 주탑기초(L${\times}$D${\times}$H : 66${\times}$28${\times}$32~38.2)에 콘크리트 타설시 다짐작업을 생략할 수 있고, 수화열에 의한 온도균열 발생을 제어할 수 있는 콘크리트의 사용에 대하여 적극적으로 검토한 것으로서 혼합형 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트와 현장에서 사용중인 5종 시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트를 주탑 기초 일부분에 적용하여 유동성, 강도발현 성능, 재료분리 저항성, 수화열, 내해수성 등을 비교 평가한 것이다. 그 결과, 저발열시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 별도의 다짐 작업없이도 우수한 작업성과 자기 충전성, 재료분리 저항성을 나타냈으며, 5종시멘트를 사용한 25-240-15보통 콘크리트보다 단위시멘트량이 54kg/$m^2$ 정도 증가했음에도 불구하고 오히려 수화열은 $10^{\circ}C$이상 저감되어 온도균열 제어에 매우 효과적임을 확인할 수 잇었다. 또한 부재에서 채취한 코아의 압축강도는 5종시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트와 동등한 강도 발현율을 나타내었다. 특히 해수중 염소이온의 침투에 대한 저항성을 평가하기 위해 실시한 촉진 염소이온침투 시험결과 통과전하량이 5종 보통 콘크리트보다 5배정도 낮게 나타났으며, 기타 화학물질에 대한 저항성은 비슷한 경향을 보였다. 따라서 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 유동성개선에 의한 다짐 작업의 생략 효과와 더불어 수화열 저감 효과에 따른 온도균열제어 및 공기단축 등으로 주탑기초의 콘크리트에 매우 유리한 시멘트라고 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.689-696
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• 2009

최근 들어 균열 치유 향상도의 가속화 방안으로서 전기 화학적 전착 기법을 활용한 인공 균열 치유방법에 관한 실험연구가 수행되고 있다. 이 연구에서는 고내구성 콘크리트의 설계 및 유지관리를 위한 방안으로서 혼합콘크리트의 사용에 따른 인공 균열 치유방법상의 부식방식 모니터링의 비교 및 균열 치유향상도의 분석을 수행하였다. 이를 위해 철근콘크리트내로의 가압전류의 특성분석, 가용 전해질의 특성분석, 갈바닉 전류 모니터링, 선형분극저항측정 비교, 균열 치유 전/후의 치유향상도의 사진화상분석등을 통해 혼합 콘크리트의 인공 균열 치유기법 적용에 따른 치유 향상도를 실험적 연구로서 수행하였다. 실험결과로부터, 인공균열치유에 의한 가압전류 측면에서 20,000 min의 통전시간에 따라 점차적으로 가압전압값이 증가하면서 2.9 V로 물/시멘트비에 관계없이 수렴하고 있음을 알수 있었고, 갈바닉전류 모니터링에 따른 부식지연성은 W/C의 경우에 0.4 $>$ 0.5 $>$ 0.6의 순서로, 결합재별 비교에 있어서는 OPC $>$ 60%GGBS $>$ 10%SF $>$ 30% PFA의 순서로 나타남을 알 수 있었다. 한편 전기화학적 전착기법에 의한 치유후 기존 균열면적의 76.47%가 치유됨을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.359-366
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• 2007

최근들어 내구성에 대한 사회적, 공학적 중요성이 부각됨에 따라, 염해 및 탄산화에 대한 연구가 집중되고 있다. 일반적으로 침지된 구조물의 경우를 제외하고는 염해와 탄산화는 동시에 발생하게 되는데, 탄산화 영역에서는 염화물 거동이 일반콘크리트에서의 염화물 거동과 다르게 평가된다. 그리고 콘크리트 구조에 발생된 균열은 단일열화 뿐 아니라 복합열화의 진전에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 염화물 확산과 침투 그리고 이산화탄소 유입에 따른 탄산화 거동을 고려하여, 복합열화에 노출된 건전부 및 균열부 콘크리트 구조물의 열화 해석을 수행하는데 있다. 먼저 초기재령 콘크리트의 다상 수화 발열 모델 및 공극 구조 형성 모델을 도입한 염화물 확산 및 침투를 고려한 염화물 이동 모델을 이용하였다. 이후 탄산화 해석을 통하여 탄산화 영역 진전에 따라 변화하는 공극 분포, 포화도 및 고정화 염화물의 해리를 모델링하여 복합 열화 모델을 개발하였으며 개발된 모델은 기존의 실태 조사 결과 및 실험 결과와 비교하여 그 적용성을 검증하였다. 한편 선행된 연구 결과인 균열부의 염화물 및 탄산화 거동을 고려하여, 보통포틀랜트시멘트 (OPC; ordinary portland cement) 및 혼화재 (슬래그)를 사용한 콘크리트에 대한 복합열화 거동을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 건전부 및 균열부에 대하여 복합열화 저항성을 평가할 수 있는 복합열화 천이 영역 (CCTZ)를 제안하였으며, 혼화재를 사용한 콘크리트가 OPC를 사용한 콘크리트에 비하여 복합열화 저항성이 우수함을 해석적으로 구명하였다.