• 터널과지하공간
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• 제26권4호
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• pp.293-303
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• 2016

이산화탄소 지중저장 기술은 이산화탄소 저감을 위한 가장 효과적인 방법 중 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 저장조건을 실험실에서 모사하였다. 사암과 셰일 시료를 1M NaCl 용액에 포화시킨 후 $45^{\circ}C$, 10기압의 조건에서 4주 동안 반응시키며 물리적 성질과 미세구조적 성질의 변화를 측정하였다. 부피, 밀도, 탄성파속도, 포아송비, 동탄성계수 등 모든 항목에서 사암 시료에 비해 셰일 시료의 물리적 성질 변화가 크게 나타났다. X선 단층촬영을 통한 미세구조 분석 결과 두 가지 시료 모두에서 공극의 총개수가 감소하였고, 각각의 공극들이 가지는 평균 부피, 평균 표면적, 평균 등가직경 등이 변화하였다. 이는 이산화탄소와 광물의 반응으로 인한 점토 광물의 팽창 및 유출이 원인인 것으로 판단된다. 본 연구결과는 이산화탄소 지중저장 시 발생되는 암반의 물리적, 미세구조적 변화를 예측하는 데 효과적으로 이용될 것으로 기대된다.

• 접착 및 계면
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• 제15권1호
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• pp.9-13
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• 2014

본 연구는 폴리프로필렌/마이카 복합재료의 고상압출에 의한 배향에 따른 기계적 물성의 변화에 관한 연구이다. 마이카 함량이 증가할수록 복합재료의 비중이 증가하였다. 하지만 고상압출에 따른 배향에 의해 복합재료의 비중은 미세공극의 발생으로 말미암아 비중은 배향 전에 비해 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 미세공극의 존재는 복합재료의 인장 및 굴곡물성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 고상압출 여부에 관계없이 마이카 함량이 10 wt%일 때 최대 굴곡 물성이 관찰되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.110-117
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• 2011

본 연구에서는 콩기름과 자원 재활용 차원의 폐식용유의 새로운 자기수축 저감방안으로서의 가능성을 검토하고자 수축저감제 및 팽창재와 비교 분석하였는데, 그 결과는 다음과 같다. SO 및 WO는 Plain에 비해 유동성이 소폭 저하되었으나 공기량에서는 큰 차이를 보이지 않았고, 강도결과는 재령 28일에 유지류에서 약간의 저하가 발생하였지만 대부분의 수준에서 양호한 결과를 나타냈다. 자기수축 저감효과는 SO와 WO가 RS 및 EA보다 우수함을 확인할 수 있었는데, 이는 SO과 WO의 지방산이 시멘트 수화물 중 $Ca(OH)_2$와 가수분해 반응을 진행하여 지방산 칼슘염을 생성하게 되는데, 이러한 생성물들이 콘크리트 경화체내의 모세관 공극을 충전시켜 수축완화 작용에 기인한 것으로 사료된다. 공극분포 측정결과 SO 및 WO의 경우 치환율에 상관없이 $0.01{\sim}0.1{\mu}m$ 사이즈의 공극이 0 ml/g으로 나타났으며, $10{\sim}100{\mu}m$ 사이즈의 공극이 매우 적은 것으로 나타나 유지류가 콘크리트의 미세공극을 충전해주는 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.73-82
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• 2005

공극구조 분석 방법은 ASTM C 457의 리니어트레버스 포인트카운트법이 있으나, 이러한 방법들은 분석하는데 시간과 노력이 너무 많이 소요되어 현재에는 거의 사용되어지지 않고 있다. 근래에는 현미경과 디지털 카메라, 컴퓨터의 프로그램 발달로 화상분석법이 많은 연구자에 의해 연구되고 있다. 본 연구에서는 화상분석법을 통하여 라텍스개질 콘크리트의 공극 구조 특성을 분석하고자 시멘트 종류(보통포틀랜드시멘트, 초속경시멘트)와 라텍스 혼입율(0,15%)에 따라 실험을 수행하였다. 실험결과, 라텍스는 경화 후 콘크리트에서 AE제의 공기연행효과보다 더 우수한 연행공기 량을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 화상분석법을 이용할 경우 경화 후 콘크리트 내부 공극 구조에 대한 다양한 정보를 분석할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.137-147
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• 2002

콘크리트의 강도를 예측하기 위하여 널리 사용되어 온 성숙도 모델은 양생온도와 재령을 이용하여 콘크리트 강도를 비교적 정확하게 평가할 수 있다. 그러나 수화생성물의 특성과 미세구조의 공극 분포와 같이 강도 발현과 관련이 있는 물리량을 고려하지는 못한다. 따라서, 본 연구에서는 강도에 대한 이러한 인자들의 영향정도를 규명하기 위해서 수화모델 및 모세관 공극률 계산방법을 정립하였고, 실험 변수로 재령과 양생 온도를 고려하여 다양한 물/시멘트비를 갖는 콘크리트의 압축강도실험을 수행하였다. 실험결과를 분석하여 수화도와 모세관 공극률과 같은 미세구조특성을 고려한 강도예측모델을 제안하였다. 실제 실험값과 모델식에 의한 강도 예측값을 비교하여 잘 일치하는 결과를 얻었다. 결론적으로, 본 연구에서 제안한 강도예측모델은 양생온도와 재령에 따른 초기재령 콘크리트의 압축강도를 일정오차 내에서 예측할 수 있다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.187-193
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• 2019

미세먼지의 물리적 흡착기구에서 다공질 매체의 공극구조 연결성은 매우 중요한 인자이다. 본 연구에서는 플라이애시 기반의 지오폴리머를 기본 매체로 하고, 내부에 유기 생분해성 섬유재를 매립하여 강알칼리에 용해한 뒤 내부 연결 공극을 가지는 조직을 제조하였다. 다양한 배합을 통하여 압축강도는 20MPa 이상을 확보하였지만 NaOH 5mole 및 $30^{\circ}C$에서는 PLA가 거의 용해되지 않았으며, 온도의 증가에 따라 PLA 용해속도는 급격히 증가하였다. 비즈 타입의 PLA 섬유가 온도 $90{\sim}130^{\circ}C$ 및 NaOH 5~12mole 조건에서 24시간 이내에 모두 용해하는 것을 확인하였는데, 상온에서의 FA 기반 지오폴리머의 경우 반응성이 거의 없으므로 용해된 섬유내의 공간은 유효할 것으로 판단된다. 이러한 내부 공극연계구조는 미세먼지의 흡착 및 저장에 유리할 것으로 예상된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1081-1089
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• 1994

최근에 폴리프로필렌 섬유를 첨가하여 콘크리트의 인성을 증가시키고, 균열에 대한 저항성을 향상시키고자 하는 노력이 경주되어 왔다. 그러나 첨가된 섬유의 작동 구조에 대한 이해 부족으로 인하여 연구자들 간에 실험 결과에 대한 해석이 상이한 경우가 많았다. 섬유의 첨가에 따른 콘크리트 물성의 변화는 콘크리트의 미세 공극구조의 변화가 외부적으로 관측된 것이기 때문에 본 연구에서는 주로 투수성 실험과 공극분포 측정 등을 통한 공극구조의 변화를 분석하여 섬유의 첨가로 인한 콘크리트의 물성 변화가 발생하는 메카니즘에 대하여 분석하였다. 분석결과, 섬유의 첨가는 수분의 이동을 촉진하는 통로를 제공하며, 이에따라 건조수축을 증가시키고 공극의 크기를 증가시키는 효과를 나타내고 있으며, 섬유의 주변에 형성된 공극의 크기는 $0.05{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$ 사이에 분포되어 있음이 관측되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.227-235
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• 2012

대표적인 다상 재료인 콘크리트는 구성 성분의 공간적 분포에 의해 재료 특성이 큰 영향을 받는다. 특히 공극(void)은 콘크리트의 특성에 큰 영향을 주는 요인으로서, 콘크리트 내부에 분포하는 공극의 공간적 분포를 파악하는 것은 재료의 특성을 이해하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 콘크리트 내부에 존재하는 경량 골재의 공극 분포 분석을 위해서, CT(computed tomography)로부터 얻은 단면 이미지를 활용하여 생성된 3차원 경량 골재 이미지를 활용하여 공극 분포를 시각화(visualization)하였다. 방향에 따른 3차원 경량 골재 내부의 공극 분포 상태를 정성적으로 묘사하기 위해서 확률 분포 함수인 두점 상관함수(two-point correlation function)를 사용하여 공극의 공간적 분포 경향을 구(sphere)에 표현하였다. 또한 방향에 대한 골재의 강성도(stiffness)를 계산하여 각 방향에 따른 골재의 역학적 물성치 분포 변화를 확인하였다. 각 방향으로의 확률 분포 함수로 표현된 공극 분포와 강성도 분석함으로서 CT 이미지를 통한 공극 분포 특성 분석 및 경량 골재의 역학적 특성을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.33-40
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• 2024

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.521-522
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• 2009

콘크리트구조물 외관의 손상없이 비교적 간편하게 시공할 수 있으며 미세기공을 완전하게 메우지 않으므로 콘크리트 본래의 호흡성을 손상하지 않는 특징을 지닌 알칼리 실리케이트계 침투성 표면보호제를 사용하여 탄산화된 부위에의 침투깊이 및 도포에 따른 공극특성에 대해 검토하고자 한다.