• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.16-22
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• 2021

본 논문에서는 수화반응이 가능한 결정성장형 무기재료를 사용하여 고상 캡슐을 제조하였다. 고상 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 8:2, 7:3, 및 6:4의 조성비에 따라 3, 5 및 10% 혼합하여 자기치유 모르타르 배합을 진행 하였으며, 정수위투수시험을 통해 내구적 치유 특성을 평가하였다. 정수위투수시험 실험결과, 고상 캡슐의 조성비 7:3으로 제조된 고상 캡슐을 혼합함에 따라 자연 치유성능을 최적으로 향상시키는 효과가 나타났다. 0.3 mm 이하 균열폭의 경우 약 90% 이상 자기치유 성능을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 결과, 고상 캡슐의 자기치유 성능은 정수위투수시험을 통하여 내구적 치유 특성에 영향이 있는 것으로 판단되며, 고상 캡슐의 혼합에 따라서 자기치유 성능을 향상시키는 경향이 있다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.236-244
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• 2018

본 연구에서는 시멘트 복합재료와 직접 혼합 가능한 액상 무기재료 활용 자기치유 마이크로 캡슐을 제조하고자 하였다. 액상 무기재료의 기초특성을 평가하였으며, 마이크로 캡슐화를 수행하였다. 또한 본 논문의 포커스는 자기치유 마이크로 캡슐의 치유 효과보다는 시멘트 복합재료에 적용하기 위한 품질 및 제조 특성에 대하여 검토하였다. 자기치유 마이크로 캡슐은 상온에서 안정하고 균열 추종성이 큰 액상 무기재료를 캡슐화하였으며, 수득률은 90% 이상으로 나타났다. 자기치유 마이크로 캡슐의 크기는 합성 교반 속도에 따라 크기를 변화할 수 있었으며, 목표 크기에 대하여 70% 이상 확보할 수 있었다. 또한 자기치유 마이크로 캡슐의 막강화를 통하여 10% 이내의 손실량이 발생하는 것으로 나타났으며, 막 강화를 하지 않은 것과 비교하여 50% 저감할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.267-273
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• 2016

본 연구에서는 부분 안정화 지르코니아(Z)와 자기치유능력을 부여하기 위하여 SiC와 $TiO_2$를 첨가한 5종류의 복합 지르코니아(ZS, ZST1, ZST2, ZST3, ZST5)를 소결하여, 기계적 특성과 열처리에 의한 균열 치유 가능성을 평가하였다. 6종류 지르코니아 세라믹스의 비커스 경도는 큰 차이가 없으며, 부분 안정화 지르코니아에 SiC 첨가(ZS)는 급격한 굽힘강도의 저하가 나타났지만, $TiO_2$의 첨가(ZST1, ZST2, ZST3, ZST5)는 강도가 향상하였다. 이는 SiC 및 $TiO_2$의 첨가의 따른 결정화의 영향이라 판단된다. 최고 굽힘 강도를 나타내는 균열 치유 조건에서 지르코니아 단상체는 비커스 균열이 남았으나, SiC가 첨가된 4종류는 비커스 균열이 관찰되지 않아 균열이 치유되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.514-522
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• 2022

본 연구에서는 시멘트 복합체에 시멘트계 재료로 구성된 자기치유 캡슐을 적용하여 콘크리트 구조물의 자기치유 성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 PCC(Powder Compacted Capsule) 크기 및 혼입율에 따른 모르타르의 공학적 특성을 비교ㆍ분석하였다. 이를 위해 PCC 크기 및 혼입율에 따른 모르타르의 유동성, 압축강도, 하중재부하 시험, 탄산화, 초음파속도, 투수 특성 등을 측정하였다. 측정 결과, PCC의 혼입율이 증가할수록 유동성과 압축강도가 증가하였으며, 치유특성 검토를 위해 진행한 하중재부하 시험의 경우 03PC 배합에서 PCC 혼입율이 증가할수록 치유율이 증가하였다. 정수위투수 시험의 경우 PCC를 사용할 경우 유출수량 감소율이 Plain 배합에 비해 최대 35 % 높은것으로 나타났으며, 크기 0.3~0.6 mm의 PCC를 15 % 혼입할 시 모르타르의 균열 치유율 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.389-396
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• 2021

본 논문에서는 자기치유 마이크로캡슐이 시멘트 복합재료의 품질 및 치유특성에 미치는 영향을 평가하였다. 마이크로캡슐의 혼합은 마이크로캡슐의 입자 특성에 의하여 시멘트 복합재료의 소성점도 및 항복응력이 감소하며, 혼합율에 비례하여 감소하였다. 테이블 플로우는 손실량에 의한 코어재료가 자극제 역할을 함에 따라 감소하는 경향이 나타났으며, 압축강도는 배합수 보정을 통하여 강도보완이 가능하였다. 마이크로캡슐 혼합이 시멘트 복합재료의 치유 특성에 미치는 영향을 평가한 결과, 균열개시 이후 즉시 치유반응에 의하여 단위투수량이 감소되는 결과가 나타났으며, 마이크로캡슐 3% 이상 혼합할 경우 치유재령 7일에 95% 이상의 치유율이 있는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.15-16
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• 2015

In this research, the application of repair methods of water leakage cracks using self-healing technologies for subway tunnels is presented. In order to apply crack self-healing water stop agents and quick setting agents in subway tunnels, laboratory and field tests were performed based on various previous researches. Especially, this study focused on development of crack repair materials and their new repair methods. Therefore, various repair materials were examined for new repair materials with self-healing capability applied to crack sealing method and to patching repair method.

• 융합정보논문지
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• 제9권10호
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• pp.87-93
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• 2019

치유 물질인 아마인유에 형광 물질을 소량 혼합한 혼합물을 코어 성분으로 하여 마이크로캡슐을 제조하였다. 이 마이크로캡슐을 코팅재 조성물에 균일하게 분산시켜 모르타르 표면에 도포함으로써 지기치유 보호코팅재를 제작하였다. 이 코팅재에 약 $100{\mu}m$ 폭의 스크래치 또는 균열 손상을 발생시킨 후 자외선을 조사하면서 관찰한 결과, 캡슐 함량이 증가할수록 형광 발광의 범위가 증가하였고, 20wt% 이상의 캡슐을 함유한 코팅재에서는 손상 부위가 치유물질로 거의 채워진 모습을 나타내었다. 물흡수도 시험 결과 20wt% 이상의 캡슐을 함유한 코팅재는 약 85%의 치유효율을 보였다. 손상 부위에서 나타나는 형광은 3m의 거리에서도 용이하게 식별되었다. 본 연구결과는 콘크리트 보호를 위한 마이크로캡슐형 자기치유 코팅재의 치유기능을 육안으로 용이하게 확인하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.463-469
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• 2016

본 연구에서는 팽창재-팽윤재-결정성장 촉진제로 구성된 자기치유 재료(SH-PO-0)와 칼슘이온 용출을 촉진하는 인산염계 혼화재(PO)를 첨가한 자기치유 재료(SH-PO-5, 15, 30)를 사용한 모르타르의 압축강도 및 투수성능을 평가하였다. SH-PO-0는 OPC 대비 28일 압축강도는 9% 감소하였지만, 투수량 감소비는 OPC 대비 현저히 낮아, 자기치유 재료의 유효성을 확인하였다. PO의 첨가량이 증가함에 따라 압축강도는 감소하고, 초기재령에서 투수성능은 개선되는 경향을 나타내었고, 적정 PO 치환율은 15% 수준이었다. SH-PO-15는 SH-PO-0 대비 28일 압축강도는 8% 이내에서 감소하였고, 초기 재령에서 투수성능이 더욱 개선되었으나, 장기재령까지 이어지지는 않았다. SEM-EDS분석에 의해 SH-PO-15의 칼슘 이온량이 더 많이 고정화되어 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.519-539
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• 2020

본 고에서는 점토질 퇴적암 부지에 건설되는 처분갱도 주변 굴착영향영역에서의 투수특성을 평가하기 위한 수치해석기법을 검토하였다. 팽창성 점토를 함유한 퇴적암에 형성된 굴착영향영역 내 균열은 포화과정에서 점진적으로 간극을 상실하고 주변 모암의 투수계수에 수렴해 가는 자기 치유(self-healing) 혹은 자기 밀봉(self-sealing) 특성을 보이는 것으로 알려져 있다. 본고에 소개된 수치해석기법은 실내 및 현장실험을 통해 관측된 균열의 자기 치유 거동을 고려함으로써 처분장 건설 후 장기 운영과정에서 예상되는 굴착영향영역 투수계수의 시공간적 변화를 파악할 수 있는 특징이 있다. 지하연구시설 내 굴착 갱도 주변에서 현장투수시험을 통해 획득한 투수계수 측정치와 수치해석에 의한 결과를 비교 분석함으로서 활용타당성을 검증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.81-87
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• 2020

본 연구에서는 자기치유 콘크리트의 배합에 따른 수화과정을 해석하였다. 시뮬레이션을 위해 열역학적 모델 GEMS를 사용하였으며, 시멘트 수화모델로 Parrot & Killoh의 경험적 모델을 미소수화열시험의 결과와의 비교분석을 통해 타당성을 검증하였고, 본 연구에서 바인더로 치환하여 사용하는 클링커의 수화모델을 제시하여 사용하였다. 클링커를 0%, 10%, 20%, 30%로 치환한 배합에 따른 시뮬레이션 결과로 클링커를 사용한 배합이 균열시점에서 자기치유물질 생성량이 대폭 증가하는 것으로 확인되었다. 그러나 치환율이 증가함에 따라 CSHQ와 Portlandite의 생성량이 감소해 콘크리트의 기본적 특성인 강도와 내구성에 영향을 주는 것으로 판단되며, 본 논문에서 고려한 자기치유 콘크리트 배합중 클링커를 10%를 치환한 SHP-10배합이 가장 효율적인 재료인 것으로 판단된다.