• 콘크리트학회지
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• 제9권4호
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• pp.125-135
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• 1997

경량기포콘크리트란 시멘트슬러리 속에 미리 생성된 기포를 혼합시켜 양생시킴으써 동일한 체적의 보통콘크리트보다 가볍게 만든 콘크리트를 의미한다. 따라서 경량기포콘크리트는시멘트풀 결합재내에 기포가 무작위로 분포된 복합재료이다. 본 연구의 목적은 이러한경량기포콘크리트의 탄성계수 추정식을 미시역학적 이론을 바탕으로 추정하는데 있다. 이르 위해 본 논문에서는 미시역학적인 미분법에 Hansen의 수정기법을 적용한 수정미분법을 사용하여 경량기포콘크리트의 탄성계수 추정식을 제안하였다. 제안된 추정식을 사용하여 얻어진 결과는 실험결과와 잘 일치하였고 기존의 어떤 추정식보다도 우수한 결과를 보였다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권1호
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• pp.173-181
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• 1997

본 논문은 경량기포콘크리트의 역학적 특성에 관한 연구이다. 본 연구의 목적은 고분자기포제를 이용하여 초경량성과 타설에 충분한 유동성을 확보하면서 소요강도를 갖는 선기포방식의 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 실험적으로 규명하는데 있다. 이를 위해 플로우값이 180mm 이상으로단위체적중량이 0.38~0.64t/$m^3$인 범위에서 30kg/$cm^2$ 정도의 압축강도를 갖도록 개발된 선기포방식의 경량기포콘크리트를 사용하였다. 본 논문에서는 경량기포콘크리트의 탄성계수, 포아송비, 응력-변형률곡선, 강도특성 등의 광범위한 자료를 도출하였고 평균기포크기에 따른 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 규명하였다. 본 연구는 경량기포콘크리트의 제조와 설계를 위한 중요한 지표를 제공하여 구조적인 목적에 그 활용의 폭을 넓혀 줄 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.21-29
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• 2005

경량기포혼합토는 경량성으로 인하여 지반내 응력증가에 따른 침하, 활동 파괴, 측방 유동 등의 지반공학적 문제를 해결할 수 있다. 최근 지반개량 및 보강을 위한 경량기포혼합토공법은 육상공사 및 해상공사에 그 적용이 확대되고 있다. 일련의 삼축 및 일축압축강도시험을 수중양생된 경량기포혼합토에 대하여 그 거동 특성을 파악하기 위하여 수행하였다. 특히 수중에 타설하는 경우에 수압에 의해서 경량기포혼합토내에 생성된 기포가 수축되기 때문에 대기중에 타설된 경우와 비교하여 경량기포혼합토의 밀도가 커질 수 있다. 따라서 경량기포혼합토공법을 하천 저면이나 해저에 적용하기 위해서는 수심에 의한 양생압력에 대한 경량기포혼합토의 역학적 특성을 규명해야 한다. 본 논문에서는 수중에 타설되는 경량기포혼합토의 역학적 성질을 조사하기 위해서 양생압력 조절이 가능한 수중양생 시뮬레이션 시스템을 이용하였다. 즉, 수중 5미터와 10미터의 양생조건을 가정하여 경량기포혼합토의 역학적 특성을 조사하였으며 배합인자들에 의한 경량기포혼합토의 압축강도 변화를 모두 고려할 수 있는 정규화계수(Normalized Factor, NF)와 압축강도와의 관계를 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.207-215
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• 2002

본 연구는 기존 경량기포콘크리트의 문제점 및 역학적 성질의 개선을 위하여 산업폐기물인 폐스티로폼의 가공형태를 달리하여 기포콘크리트를 제조하고 그 역학적 특성의 변화를 구명해 봄으로써 현장타설 기포콘크리트의 효과적인 품질관리를 위한 자료를 제공하고, 현장 작업자에게 필요한 실험값을 제공하는 것을 목적으로 한다. 폐스티로폼은 지름이 3~5mm의 둥근형태를 유지한 것(Type A)과 1~2mm의 작게 파쇄한 것(Type B)을 사용하여 그 역학적 특성 변화를 고찰하였으며, 연구결과 Type A의 경우 흡수율의 개선과 경량성 및 단열성 향상에 유리한 것으로 나타났으며, Type B의 경우는 높은 압축강도를 나타내나 겉보기 비중이 증가하고 Type A에 비하여 플로우, 흡수율, 단열성에서 Type A보다 낮은 성능을 나타냈다. 그러나 이러한 결과로부터 폐스티로폼의 가공형태에 따른 것으로 폐스티로폼을 사용하지 않은 것보다는 적당량을 혼입하여 사용하는 것이 현장타설 기포콘크리트의 물리적 성능을 향상시키는데 효과적임을 알 수 있었다. 결과적으로 폐스티로폼을 사용하여 현장타설 기포콘크리트를 제조할 경우 산업폐기물의 재활용이라는 측면과 함께 보다 우수한 성능의 기포콘크리트 생산이 가능함을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.35-43
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• 2016

콘크리트는 대표적인 불균질 재료이며 콘크리트의 역학적 특성은 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 그 중 콘크리트 내부에 존재하는 공극은 콘크리트의 강도를 결정하는데 많은 영향을 주고 있기 때문에 공극의 분포 및 크기를 파악하는 연구는 매우 중요하며 그 방법으로 화상이미지를 이용한 연구가 대두되고 있다. 경량 기포 콘크리트는 현재 비구조용에 관한 연구만 진행되고 있기 때문에, 구조용으로 사용하기 위한 경량 기포 콘크리트의 역학적 특성을 평가하고 화상 이미지를 기반으로 FEM 해석을 이용한 검증에 관한 연구는 미비하다. 그러므로 기포제 혼입률에 따른 시멘트 페이스트를 제작하여 역학적 성능 평가를 실시하고 화상 이미지를 이용하여 FEM 해석을 실시하여 역학적 성능 비교 및 검증을 실시하였다. 본 연구에서 기포제 혼입률에 따른 공극 분포를 확인하기 위해 7수준으로 하였으며 추 후 구조용 경량 기포 콘크리트에 대한 연구를 진행하기 위해 물-결합재비를 20%로 하였다. 기포제 혼입률이 0.8%에서 단위 용적 질량이 최소가 되었으며 그 이상 혼입했을 시 기포 간의 상호 연결로 인한 깨짐 현상이 발생하여 단위 용적 질량이 증가하였다. 공극 분포에 따른 FEM 해석을 위해 화상분석기(HF-MA C01)를 이용하여 시멘트 페이스트 단면을 촬영하였고 이를 토대로 OOF(Object Oriented Finite elements)를 이용한 FEM 해석을 실시한 결과 실험 탄성계수와 해석 탄성계수가 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.125-131
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• 2004

본 연구에서는 준설토와 시멘트, 기포를 이용하여 제작한 경량기포혼합토에 대한 일련의 일축압축시험으로 경량기포혼합토의 역학적 거동에 미치는 준설토의 초기 함수비 및 시멘트 함유율의 영향을 정량적으로 조사하였다 또한, 기존의 연구결과(윤과 김, 2004)와의 비교검토를 통해 광양항 중마지역의 준설토를 채취하여 지역에 따른 경량기포 혼합토의 역학적 특성의 차이를 분석하였다. 일축압축시험결과 경량기포 혼합토의 변형계수$(E_{50})$는 시멘트 함유량이 증가하면서 그 크기도 증가하나 준설토의 초기함수비가 클수록 작게 나타났다. 또한, 경량혼합토의 구성요소인 준설토의 초기 함수비, 시멘트 함유량, 기포 함유량을 고려한 정규화계수로 표현되는 일축압축강도의 적절한 회귀식을 제시하였다. 본 연구의 결과, 경량기포혼합토의 역학적 특성은 준설토의 채취지역에 따라 다르므로 설계반영을 위해서는 적절히 실내실험을 통하여 검토해야 할 필요성이 있음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.202-209
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• 2019

이 연구의 목적은 저량의 기포가 혼입된 바텀애시 골재 기반 경량 콘크리트(Lightweight concrete made using bottom ash aggregates and foam, LWC-BF)의 압축강도 발현 및 역학적 특성에 대한 재현성 평가이다. 이를 위해 Ji et al.에 의해 수행되었던 동일한 배합표를 기준으로 총 6 배합을 수행하였다. 배합에서의 주요변수는 기포 혼입율과 물-결합재 비로서 각각 0~25% 및 25~30%로 변화하였다. 굳지 않은 콘크리트에서 초기 슬럼프, 슬러리 밀도와 굳은 콘크리트에서 재령별 압축강도, 쪼갬인장강도 및 파괴계수는 재현성 평가대상 이전 실험결과와 대체적으로 비슷하였다. 따라서, LWC-BF의 압축강도 및 역학적 특성은 기포 혼입에 의한 배합관리가 어려움에도 불구하고 그 재현성이 비교적 우수하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2018년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.37-38
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• 2018

최근 영화와 애니메이션에서 기포가 수중에서 발생하는 장면이 많아지고 있다. 컴퓨터 그래픽 시각 효과를 사용하여 제작된 수중 기포 효과의 사실적인 수중 장면은 전반적인 효과에 영향을 미치는 중요한 요소가 된다. 물속의 환경과 융합된 기포의 특성을 분석하고 Maya를 응용한 실험과정을 통해 실감나는 기포 효과를 구현하는 것을 목표로 한다. 기술 개발과 VFX 영화의 향상으로 인해 수중 장면과 같이 직접 촬영으로 얻을 수 없는 장면을 시각효과를 통해 사실적으로 제작할 수 있다. 디지털 시각효과를 이용한 VFX 영화의 리얼리티와 생동감과 박진감 넘치는 모습을 보여 준다. 수중 환경의 사실성을 재현하기 위해 기포 효과의 사실성에 대한 요구가 높다. 기포가 있는 수중 환경은 다양한 역학 조건의 영향을 받으므로 분석과 제작을 통해 접근하는 것이 효과적이다. 본 연구는 컴퓨터 소프트웨어를 통해 수중 기포의 사실성 증대에 대한 시뮬레이션 과정을 분석한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.285-293
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• 2001

본 연구는 기존 경량기포콘크리트의 문제점 및 역학적 성질의 개선을 위하여 산업폐기물인 폐스티로폼을 사용하여 경량기포콘크리트를 제조하고, 그 역학적 성질을 조사 분석하기 위한 것으로, 현장에서 주로 사용하는 배합을 기초로 하여 폐스티로폼의 혼입율을 최대 40%까지 단계별로 혼입하여 실험을 진행하였다. 또한 배합조건에 따른 경량기포콘크리트의 역학적 특성에 관한 상관관계를 분석하고자 하였다. 실험결과 폐스티로폼의 혼입율이 증가할수록 압축강도 증진에 효과적인 것으로 나타났으며, 현저한 흡수율 개선의 효과를 확인하였다. 그러나 플로우값의 경우 혼입율이 증가하면서 감소하여 해결해야 할 과제로 나타났다. 또한 단위시멘트량의 증가에 따라 압축강도도 증가하는 경향을 보였으며, 물시멘트비의 변화에 따른 압축강도의 변화는 미미한 것으로 나타났다. 또한 재령별 압축강도에 있어서는 초기의 압축강도 확보 및 장기강도의 증진을 위한 연구가 지속되어야 할 것으로 나타났다. 결과적으로 폐스티로폼을 사용하여 경량기포콘크리트를 제조할 경우, 산업폐기물의 재활용이라는 측면 뿐만 아니라, 경제적이고 안정된 품질의 경량기포콘크리트를 생산할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.309-317
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• 2002

본 논문은 경량기포혼합토(LWFS)의 역학적 특성에 대하여 연구하였다. 경량기포혼합토는 단위중량의 감소와 압축 강도의 증가를 위하여 연안준설토, 고화제 및 기포를 혼합하여 제작되었다. 초기함수비, 고화제 함유율, 양생조건 및 구속압 등 다양한 조건으로 경량기포혼합토를 제작하여 일축 및 삼축압축시험을 실시하였다. 경량기포혼합토의 실험결과는 동일한 단위중량일 경우 응력-변형 거동과 압축강도는 준설토의 초기함수비보다 고화제 함유율에 더 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편 삼축압축시험에서 응력-변형 관계는 양생조건에 관계없이 변형-연화거동을 나타내었다. 구속압에 따른 응력-변형 거동은 경량기포혼합토의 일축압축강도와 근접한 구속압을 경계로 다르게 변화하는 것으로 나타났다. 압축강도 200kPa 이상으로 지반개량을 하기 위해 요구되는 경량기포혼합토의 배합비는 준설토의 초기함수비 100%~160%와 고화제 함유율 6.6%로 나타났다.