• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.177-186
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• 2005

최근 콘크리트 구조물은 염해, 중성화 및 동결융해 등에 의한 내구성능 저하의 사례가 증가하고 있다. 이렇게 내구성능이 저하된 콘크리트에 대한 다양한 대책이 강구되고 있으며, 그 중에서도 콘크리트의 표면을 보호하여 내구성능 저하의 요인을 차단하는 표면처리공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 에폭시 등 유기계 및 시멘트계 보수재는 콘크리트의 물성의 차이로 인하여 시간이 경과함에 따라 보수층의 파단 및 들뜸 등 문제가 발생하는 사례가 보고되고 있다. 저자들은 콘크리트의 물성과 동일한 무기계를 주성분으로 한 표면 성능 개선제를 콘크리트에 도포하면, 칼슘이온 등과 반응하여 콘크리트의 조직이 치밀해짐으로써 $CO_2$ 가스, 염소이온 및 물 등 내구성능 저하요인을 차단하는 보수재를 개발하고 있다. 본 연구에서는 개발된 표면성능 개선제의 침투성능, 수밀성능, 통기성능, 화학저항성능, 용출저항 성능 및 열화된 콘크리트에 대한 적용성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 표면성능 개선제는 콘크리트의 내부로 10mm 이상 침투되며 콘크리트의 수밀성능 및 통기성능 등을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발된 표면성능 개선제를 콘크리트 구조물에 도포하면 콘크리트의 내구성능 저하를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.40-52
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• 2023

기와라는 건축 재료는 기본적으로 방수와 방습을 목적으로 하며, 중요 건축물에만 사용이 제한되어 권위까지 보여준다. 특히 출토 사례가 드문 삼국시대에는 더욱이 그럴 것이다. 그마저도 신라, 백제 지역의 유적에서 확인된 기와가 대부분이다. 현재까지 가야 지역에서 확인된 기와 중에서 가장 오래된 제작기법을 보이는 부원동 유적 출토 기와 이래로 금관가야 왕궁지로 추정되는 김해 봉황동 유적에서 최근 삼국시대 초기 기와가 출토되었다. 이들은 금관가야의 고도인 김해 지역 초기 기와의 양상을 살펴볼 수 있는 중요한 자료이다. 봉황동 유적 일대에서 출토된 기와는 연질 소성의 세석립이 일부 포함된 적· 황갈색 계통의 색조를 띠며, 두께가 얇다. 내면에는 포목흔이 확인되지 않으며, 점토띠 흔적이 보인다. 내· 외면에 타날흔 및 목리흔이 뚜렷하게 관찰되며, 깎기조정 및 물손질흔과 내면에 내박자흔도 확인된다. 이를 통해 무와통작법의 토기 제작방식과 동일하게 만들어졌음을 알 수 있다. 가야 토기를 제작하던 도공집단의 계통과 연결시켜 본다면, 고령 송림리, 인천 불로동, 경주 손곡동·천리 유적 등과 같이 와도겸업(瓦陶兼業)이 이루어졌을 것으로 추정된다. 현재까지 김해 지역 출토 기와는 김해 분지 일원의 금관가야 도성(왕성)으로 추정되는 범위 내에서만 확인되었으며, 이는 의미하는 바가 크다. 문헌기록과 지금까지의 발굴조사 성과 및 입지적 경관 등을 통해 보았을 때, 봉황동 유적 일대는 금관가야 도성 후보지로 유일하며, 출토된 기와의 존재를 통해서도 이러한 면모를 보여주기 충분하다. 이 시기 기와는 소량 출토되는 점 등으로 미루어 보아, 지붕자재로써의 기능보다는 상징적 의미를 지닌 위세품으로서의 역할이 더욱 컸을 것이며, 사용 범위의 제한 및 통제가 엄격히 이루어졌던 것으로 추정된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권10호
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• pp.21-29
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• 2021

국내외 대부분의 콘크리트 중력식 댐은 시공 시 발생하는 콘크리트 수화열로 인한 균열을 제어하기 위해 분할타설을 시행하고 있다. 이로 인해 댐 규모와 관계없이 수축이음부, 시공이음 부에서 담수 후 일정 수준의 침투가 발생하고 있다. 설계에서는 신죽 및 시공 이음부 누수를 고려하여 배수처리를 반영하고 있는 실정이다. 또한 온도에 따라 수축팽창하는 콘크리트 구조물의 특성상 동절기에는 수직이음부 확대가 불가피하다. 이에 대한 대비책으로 수직이음부 내에 2열 PVC 지수판과, 침투를 흘려보낼 수 있는 배수공을 일반적으로 설치하고 있다. PVC 지수판의 경우 댐 준공 초기에는 우수한 효과를 발휘한다. 그러나 콘크리트 댐체와의 열팽창 계수가 다르기 때문에 해를 거듭할수록 수축팽창에 따른 계면 탈락 현상이 발생하고 있다. 이로 인해 차수효과가 떨어져 댐체 하류면까지 흘러가는 침투가 발생할 가능성이 크다. 이 외 침투의 원인으로는 타설 시의 품질관리에 관한 문제, 콘크리트 수화열에 의한 균열발생, 방수 공법 및 재료의 문제점 등이 있을 수 있다. 따라서 콘크리트 댐에서의 침투를 방지하기 위해 수직이음부에서 수팽창성 차수재를 이용한 보강공법(D.S.I.M.)을 개발하였다. 수팽창성 차수재를 이용한 침투저감 공법에 대한 적용효과를 확인하기 위해 경북 영천시에 있는 보현산댐에서 현장 적용성을 검토하였다. 현장조사결과 갤러리 내 배수량을 체크 및 수중 약액 조사를 실시한 결과 수직이음부에 연결된 배수공에서 침투가 많이 발생하는 것으로 확인되었다. 이는 일부 지수판의 역할이 완벽히 이루어지고 있지 않음을 확인할 수 있었다. D.S.I.M.을 적용한 후 갤러리 내 배수량을 확인하였다. 침투가 많은 수직이음부 3개소에 먼저 시험시공을 한 결과 해당부위의 갤러리 내 배수량이 약 87% 저감된 것을 확인하였다. 나머지 13개소의 수직이음부에 적용한 결과 총 갤러리 내 총 배수량 기준으로 83%의 저감효과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 콘크리트 댐의 하류면에서 보이는 물비침 및 침투수량을 저감하기 위해서는 상류면에서 수직이음부에서 침투를 방지하는 D.S.I.M.이 유효한 공법임을 확인할 수 있었다. 국내외 타 콘크리트 댐의 경우에도 D.S.I.M.을 적용한다면 하류면에서 육안으로도 보이는 수직이음부를 통한 침투에 대한 보수효과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제47권1호
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• pp.102-115
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• 2014

판축법은 판으로 틀을 만들어 그 안에 흙이나 모래 등을 층층이 부어 다짐 방망이 등으로 찧어서 단단하게 쌓아 올리는 대표적인 고대 토목기법으로, 토성이나 건물 기단, 담장과 같은 시설을 축조하는 데 가장 보편적으로 이용되어 왔다. 이글의 목적은 풍납토성 축조에 이용된 다양한 기술의 분석을 통해 우리나라 판축토성의 축조 방법과 원리를 이해하는 데 있다. 토성을 축조하기 위해서는 먼저 정지작업을 실시하고 기초를 단단히 조성해야 한다. 점성이 강한 흙을 깔아 기저부를 형성하는데, 구덩이를 파고 다시 메꾸어서 기초를 다지는 기조의 원리가 이용된다. 때로는 지정목을 박거나 잡석을 깔아 기초를 다지기도 한다. 풍납토성은 중심토루의 안팎으로 여러 겹의 판괴를 비스듬하게 연접하여 축조한 것이 특징이다. 비록 고정주와 협판, 달구질 흔적 등의 뚜렷한 판축의 증거는 발견되지 않았지만 판축틀의 일부로 추정되는 목재가 결구된 상태로 발견되기도 하였다. 이 층에서는 판괴 내의 결합력을 높이고 수분을 유지하여 지내력을 증강시키기 위한 부엽층도 확인되었다. 중심토루 외벽에서는 역경사 판축법을 이용한 호성파도 관찰된다. 이밖에 성벽 축조를 마무리하면서 부석과 석축으로 전체 성벽의 유실 방지와 방수, 배수 등의 효과를 꾀하였다. 습기를 통제하거나 판축토 내의 수분을 제거하기 위한 목적으로 불다짐하기도 하였다. 아직까지 우리나라 고대 토성에서 판축의 정형을 찾았다고는 말할 수 없다. 그러나 풍납토성 등에서 확인된 판축의 증거들을 향후 발굴될 여러 유적들과 면밀히 비교 연구해 나가면 판축토성의 축조 방법과 원리를 밝히는데 큰 진전이 있을 것으로 기대한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권4호
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• pp.337-345
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• 2018

본 연구에서는 누유 현상에 대한 원인 파악을 위하여 실제 현장에서 누유된 시료를 채취하여 육안 관찰을 실시한 결과, 표면 상태의 변화를 근거로 누유 현상 원인이 "구성 성분간 분리"로 판단하고, 이에 대한 검증을 실시하였다. 검증을 위하여 현장에서 많이 사용되고 있는 아스팔트 매스틱 도막재 3개 제품을 수직 실린더에 채워 $50{\pm}5^{\circ}C$의 챔버 속에 정치시킨 후, 1일부터 28일간 매일 실린더의 상부, 하부 재료를 대상으로 Filler 함량차를 측정하여, 변화율을 비교 분석하였다. 평가 결과, 정치 시일이 경과할수록 아스팔트 매스틱의 Filler 성분이 침강되는 분리현상을 확인할 수 있었으며, 정치 후 28일에는 상부와 하부 시료의 Filler 함량이 최대 23.8% 이상 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 상기 결과를 근거로 아스팔트 매스틱의 누유 발생 메커니즘에 대한 가설 수립 후 누유발생 전 과정에 대한 예측 모델을 제시하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권5호
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• pp.219-224
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• 2015

본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와 꼬리 부분과 2개의 구동 관절로 구성되어있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신기를 이용하여 운용되며, 자율유영모드는 머리 부분에 부착된 PSD센서, 마이컴 제어부, 서보 구동장치에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기 로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가를 통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.891-894
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• 2008

최근 지하공간개발이 활발해지면서 이의 체계적인 활용에 대한 연구가 필요하게 되었다. 본고에서는 지하공간 중 지하차도 및 지하통로를 대상으로 하여 국내건설 및 유지관리현황, 지하차도 및 지하통로 설계기준, 설계 검토내용 및 시공절차, 대상 지하구조물의 주요하자 원인 및 보수보강 방법, 이와 관련한 국내 신기술 신공법 현황, 그리고 장래 계획 등에 대해 조사 연구하였다. 현재 64${\sim}$94%는 건설된 지 10년이 지난 상태이며 전체의 50%가 서울, 경기도 및 수도권 일대에 위치하고 있으며 특정 관리대상 시설로 분류하여 안전점검 및 관리가 시행되고 있다. 설계 시에는 차도부, 보도부, 차로폭등으로 구분하여 시설한계기준을 적용하고 있으며 건설공법은 지반상태, 구조물심도, 지형조건 등을 감안하여 개착식과 터널식을 구분 적용하고 있다. 구조물 공법 선정 시에는 설치공법, 내부 중간(벽, 기둥)구조, 보도설치여부,부력방지공 설치여부, 방수공법, 내장 마감재, 갱구부형식 등을 감안하여 정하고 있다. 주요 하자원인분석 시 구조적 원인과 비구조적 원인으로 분류하여 균열, 박리, 탈락 및 백태 등에 의한 하자원인 및 대책을 검토하였고 수화열에 의한 균열발생 기준도 추가하였다. 지하차도 및 지하통로 관련 신기술 신공법은 2007년 말까지 등록된 것을 주로 조사 분석하였다. 대부분 지하철이나 통신과로등 다른 지하구조물에 공통적으로 적용할 수 있는 것들로 관련 요소핵심기술을 활발히 개발 중인 것으로 파악되었다. 지하차도및 지하통로 관련 지하구조물의 장래계획은 지역마다 자치구마다 다르지만 시 전체에 지하도로 건설을목표로 지하구조물 계획을 수립하고 있는 서울시를 위주로 장래관련 계획을 자료조사하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.151-161
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• 2017

TSL(Thin Spray-on Liner)는 폴리머 성분을 주재료로 사용하며 숏크리트에 비해 높은 부착성능을 갖고 초기 강도가 높고 시공성이 좋으며 일부 방수재료로도 활용이 가능하다. 이러한 TSL의 특성으로 인해 TSL이 시공된 콘크리트는 TSL의 강한 부착력에 의해 복합 구조체로서 기능을 발휘한다. 본 연구에서는 이러한 TSL 특성을 기존 터널 설계법에 적용하기 위해 수치해석 연구를 수행하였다. 터널 콘크리트 라이닝 설계에 사용되는 허용응력설계법에서는 휨압축응력, 휨인장응력, 전단력을 기준으로 허용 수치 범위내에서 검토한다. 이에 대한 검토를 위해 기존 연구에서 제시된 TSL의 재료 물성과 접촉면 조건을 인용하여 TSL이 보강된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 서로 비교하였다. 기존 허용응력설계법을 사용하여 콘크리트의 설계 두께를 검토한 후 TSL을 적용하여 콘크리트의 설계 두께 감소 여부를 확인하는 방법으로 연구를 수행하였다. 해석결과, 탄성이론을 근거로한 허용응력설계법 내에서는 TSL의 보강효과를 검토하기 어려웠다.

• 보존과학회지
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• 제25권1호
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• pp.49-60
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• 2009

옥외 철제문화재는 외부에 노출되어 있으므로 환경오염인자나 산성비에 의한 염($Cl^-$)의 영향으로 부식이 발생되기 때문에 탈염처리 등 보존처리가 필요하다. 그러나 현재 옥외 철제문화재의 보존처리는 강화처리에 한정되어 있어 염에 대한 손상정도나 염을 제거하는 탈염처리 방법에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 기존에 사용하고 있는 탈염방법은 주로 매장 철제문화재를 대상으로 하여 탈염용액에 침적시키는 방법이기 때문에 옥외 철제문화재에 적용하기에는 어려움이 있다. 이러한 점을 감안하여 탈염용액을 재료에 흡수시켜 철제문화재에 흡착시키고 증발을 막기 위해 방수 필름으로 포장하는 탈염 방법을 실험해 보았다. 옥외 철제문화재에 적용 가능한 탈염처리 방법을 알아보기 위하여 우선 매장 철제문화재를 대상으로 실험하였으며, 탈염흡수재료로는 전통한지, 거즈, cotton wipers, 흡습지를 선정하였고, 탈염용액은 NaOH 0.1M를 사용하였다. 또한 기존의 침적탈염방법을 함께 실행하여 흡착탈염방법과의 효율성을 비교해 보았다. 본 탈염실험에 대한 안정성 평가를 위하여 실체현미경과 SEM-EDS, XRD, pH측정과 이온크로마토그래피분석(IC)을 실시하였다. 실험 결과 흡습지가 기존 탈염 방법과 유사한 탈염 효과를 얻을 수 있음을 확인 할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.67-77
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• 2019

그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 목적으로 하는데 사용된다. 본 연구는 아라미드 섬유를 이용하여 그라우트재료의 압축강도를 향상시키고, 고로슬래그 미분말을 이용하여 높은 강도의 지반개량공법을 개발하는데 있다. 따라서 본 연구에서는 시멘트와 고로슬래그미 분말의 비는 100:0, 70:30, 40:60%로 고치환(50%이상)까지 확인하고, 아라미드 혼입률은 시멘트와 고로슬래그 중량의 0, 0.5, 1.0%로 증가시켜 첨가하였으며, 표면의 유제처리 비율을 0.7과 1.2%로 샌드겔을 성형하여 일축압축시험을 수행하였다. 환경성 평가는 중금속용출시험과 pH 측정을 수행하였다. 실험결과 아라미드 섬유 1%첨가 시 일축압축강도는 약 1.3배 정도 강도가 증가하였고, 6가크롬은 고로슬래그 미분말이 30% 증가할수록 중금속 용출은 약 50% 감소하였으나, pH용출시험결과, 고로슬래그 미분말이 30% 증가할수록 pH는 약 0.5 증가하는 경향을 나타났다. 향후 pH에 대한 부분은 보완이 필요할 것으로 판단된다.