• 콘크리트학회지
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• 제11권4호
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• pp.61-67
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• 1999

물론 이 글이 콘크리트 분야에 종사하는 사람이 알아야 하는 모든 것을 언급하지는 않는다 ; 본인의 저서 'Properties of Concrest'의 판매에 나쁜 영향을 주고 싶지도 않다. 내가 원하는 것은 콘크리트를 제작할 때 우리 모두가 주의를 기울여야 하는 중요한 몇 가지를 강조하는 것이다. 포트랜드 시멘트만 들어있는 보통의 콘크리트가 사용되는 시대는 이미 사라져가고 있고, 단순한 응용을 제외하고는 곧 사라질 것이다. 대부분의 경우는 가능한 일련의 시멘트계 재료 중에 선택을 해야 한다. 혼화제, 특히 고성능 감수제는 중요한 역할을 한다. 물을 많이 첨가하는 것이 작업성을 높이는 유일한 방법도 아니고 최선의 방법도 아니다. 성능을 기준으로 한 기준설정에 관여하는 사람은 이 모든 것을 명심해야 한다. 그렇지 않으면 시방기준에 명시된 규정과 근원적인 요구사항이 잘못 이해되고, 시험배합을 통해서만 잘못되었다는 것이 분명해지게 된다. 그 단계에서는 예상보다, 비록 틀린 것이지만, 더 많은 비용이 들 것이다. 시방규정은 통상적인 조항 외에 갈수록 내구성에 관심을 더 많이 보인다. 가끔은 내구성이 구조물의 기대수명에 대한 연수로 표현되기도 한다. 이 숫자를 배합재료에 관한 자료로 변환시키는 데는 여러 배합재료 및 배합비가 콘크리트의 성질에 미치는 영향에 관하여 깊이 알고 있어야 한다. 모든 사람이 그러한 구체적인 지식을 가질 필요는 없지만, 각 조직마다 상의할 수 있는 사람은 있어야 한다. 엔지니어가 언급한 규정이 따로 없고, 도면의 주를 참고하거나 구체적인 절이 명시되지 않은 상태에서 국가 시방기준을 통해서 조금씩 내용을 수집해야 하는 경우의 상황은 더 난감하다. 이러한 경우는 배합설계나 재료의 선택을 책임지고 있는 사람이, 환경에 대한 노출조건 및 필요한 배합재료에 관하여 잘 알고 있어야 한다. 일반적으로 말해서 콘크리트의 배합은 필요한 특정용도에 따라서 선택되어야 한다. 이것이 사람들이 고성능 콘크리트라 부르는 것이라고도 할 수 있다. 내 생각으로는 고성능 콘크리트와 보통 콘크리트의 경계는 곧 사라질 것이고, 앞으로 대다수 고객에게 주문 콘크리트 혹은 맞춤 콘크리트를 제공해야 할 것이다. 만약 이러한 접근방식에 더 많은 비용이 든다면, 그것을 보상하는 방법은 콘크리트에 대한 이미지를 높이고, 또한 앞으로 모든 용도에 계속적으로 이용될 수 있도록 하는 것이다. 아니면 구조물을 보수하고, 보수한 것을 또 보수하고, 해체하고 해야 할 것이다. 결국은 재활용 골재를 생산할 수 있다고 웃으면서 말할지 모르지만, 이런 식으로는 불만을 지닌 사용자가 콘크리트를 가능하면 멀리하게 만들 것이다. 콘크리트는 절대 심각한 경쟁에 처하지 않을 것이라는 가정은 무모하다. 내가 배합비에 대해서 강조해 왔지만, 이것으로 최종적으로 좋은 콘크리트가 된다는 보장은 없다. 비빔에서는 일반적으로 큰 문제는 없지만 골재에 함유된 수분을 더 잘 제어해야하고 주의를 게을리하지 말아야 한다. 비빔시간은 모든 재료가 잘 섞이기에 충분해야 하는데, 마이크로 실리카가 포함되어 있을 경우에는 더욱 그렇다. 단위시간당 믹서의 작업량을 높이기 위해서 충분히 비비지 않아서는 안된다. 그리고 마지막으로, 콘크리트가 타설되고 다져진 후, 적절하게 양생이 되어야 한다. 마이크로 실리카가 배합에 사용되었을 경우에는 특히 그러하지만, 이것은 모든 콘크리트에서 양생을 잘하는 것이 피복부에서 유해물질이 유입되는 것을 최소화하고 철근을 완전히 보호하는데 있어서 절대적이다. 내가 지금까지 말한 것은 콘크리트에 관한 충분한 지식과 이해를 필요로 한다. 이것은 당연하고 또한 적절한 것이라고 생각한다. 왜냐하면 더 이상 콘크리트를 수준낮은 싸구려 재료로 간주해서는 안되기 때문이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.277-282
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• 2015

본 연구는 고품질의 재생골재 제조시 발생하는 폐콘크리트 미분말을 콘크리트용 혼화재료로 활용하기 위한 연구이며, 분말도는 $928cm^2/g$인 폐콘크리트 미분말에 대하여 검토하였다. 폐콘크리트 분말의 주요 특징은 시멘트와 유사한 각진 입형을 나타내고 있었으나 입자 표면에 수화생성물들이 부착되어 있었다. 또한 시멘트와 비교하여 폐콘크리트 분말의 입자 크기는 크게 나타났으며, 화학성분은 $SiO_2$ 함량이 높게 나타났다. 한편, 도로포장은 대부분이 표층에 불투수층인 아스팔트 및 시멘트 콘크리트를 사용한 포장으로 노상과 표층이 차단됨에 따라 노상의 흙은 점진적으로 산성화가 진행되어 영양물질이 부족하여 미생물이 서식하지 못하게 될 뿐만 아니라 토양의 건조화가 진행되어 여러 가지 환경문제가 발생하고 있다. 연구 결과 개발된 Road Compound 및 New Road Compound로써 표층흙을 고화시킬 목적으로 사용할 경우 압축강도를 5MPa에서 최대 29MPa정도까지 발현시킬 수 있으므로 흙포장 도로의 사용목적에 따라 즉 압축강도가 12~15MPa 범위에서는 보도 및 자전거도로용, 15~18MPa 범위에서는 경교통로 및 주차장용, 18~25MPa 범위에서는 일반도로용으로 사용이 가능할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, Road Compound 및 New Road Compound의 혼합률을 조정하면 지반개량공사에 있어 연약지반 개량 및 안정처리용 등으로 폭 넓게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.13-20
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• 2007

폐기물 매립지에서 발생하는 침출수는 주변 환경오염은 물론 지하수 오염등 2차적 환경오염을 발생시킬 우려가 매우 크다. 따라서, 쓰레기 매립지에서는 차수층을 설치하여 침출수를 차단 정화시켜서 2차적인 환경오염을 막고 있다. 차수층으로 사용되는 재료는 불투수성재료로서 일반적으로 투수계수가 $1{\times}10^{-7}$ cm/sec 이하가 되는 재료를 사용한다. 이러한 저 투수성을 갖는 자연상태의 점성토를 현장 부근에서 대량으로 확보하기는 매우 힘들기 때문에 그에 상응하는 저투수성 재료를 확보하는 방법으로 수밀성이 좋은 혼화재를 현장에 분포하는 현장토에 혼합하여 사용한다. 즉 벤토나이트와 MCG 고화재를 이용한 혼합토는 폐기물매립지에서 차수층으로 널리 이용되는 재료로서 차수효과와 내구성에서 크게 인정받고 있는 재료이다. 본 연구는 배합재료(혼합토)에 따른 폐기물매립지 차수층의 변화를 벤토나이트, MCG 고화재를 이용하여 실험하였다. 이들 재료의 혼합비가 현장에 미치는 영향을 다양한 공학적 실험을 통하여 분석하였다.

• 자원환경지질
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• 제32권6호
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• pp.561-573
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• 1999

소백산 육괴 중부지역의 선캠브리아기 변성암류에는 특징적으로 중역수형 금광상이 다수 배태된다. 연동 지역의 홍덕.대원.일생 금 광산도 이에 속하며, 단층 열극을 충진한 괴상의 석영맥 (폭 0.3~3m)으로 산출된다. 광석 광물은 매우 단순하여 주로 자류철석, 섬아연석, 방연석으로 산츨되며, 황철석, 황동석, 엘렉트럼, 사면동석, 자연창이 일부 수반된다. 유체포유물 연구결과, 광화작용은 비교적 높은 온도(240$^{\circ}$~40$0^{\circ}C$)에서 낮은 염농도 (<12 wt. % NaCl equiv.)를 갖는 $H_{2}O-CO_{2}(-CH_{4})$-NaCl계 유체로부터 진행되었다. 석영 내의 유체포유물은 단순한 액상 포유물(Type 1)과 메탄올 함유하는 $CO_2$-rich 포유물(TypeII)로 구분된다. Type II 포유물의 carbonic phase (주로 $CO_2$)의 함량은 동일 시료 내에서도 매우 다양하게 변화하면, carbonic phaseso의 메탄 함량은 대략 2~20 mole%이다. 유체포유물의 균일화온도와 염농도의 관계를 보면, 광화작용의 초기에는 $CO_2$비등을 수반한 유체 불혼화가 일어났으나, 후기에는 냉각작용이 지배적이옷음을 알 수 있다. 광화작용시의 조성 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}$=-2.1 to 2.2$\textperthousand$, $\delta$18Owater=4.7 to 9.3$\textperthousand$, $\delta$Dwater=-63 to -79$\textperthousand$ )은 광화유체가 마그마로부터 기원하였음을 지시한다. 본 연구 결과는 연동지역에 부존하는 중온형 금광상의 성인에 대하여 마그마 기원모델을 성공적으로 적용할수 있음을 확인해준다.

• 자원환경지질
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• 제36권2호
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• pp.75-87
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• 2003

함안-군북 광화대는 한반도 남동부의 백악기 경상분지내에 위치해있다. 자철석, 회중석, 휘수연석, 황동석의 주광석 광물과 천금속 및 소량의 황염광물이 백악기 퇴적암, 화산암, 화강섬록암(118${\pm}$3.0 Ma)내에 발달된 열극을 충진한 전기석, 석영 및 탄산염맥내에서 산출된다. 광석 및 맥석광물들은 세 개의 광화시기로 구분될 수 있다: 광화 1기, 전기석+석영+철-동광석: 광화 2기, 석영+황화광물+황염광물+탄산염광물; 광화 3기, barren한 방해석. 광화 1기 및 2기의 초기 유체는 고염농도(35~70 equiv. wt.% NaCl+KCl)이며, 기상이 풍부하고 약 300$^{\circ}$~50$0^{\circ}C$의 온도에서 균질 되었다. 비록 황화물 광물이 상기유체에 의해 생성된 초기광물조합과 연관성이 없을지라도, 고염농도의 유체는 상당량의 나트륨, 칼륨, 철, 동, 황을 함유하는 염화물복합체 염수로 사료된다. 후기 용액은 새롭게 생성된 열극 및 맥을 따라 순환되었으며, 낮은 염농도($\leq$20 equiv. wt.% NaCl)이며 약200$^{\circ}$~40$0^{\circ}C$에서 균질화되었다. 할안-군북 열수계 유체의 산소-수소 동위원소조성은 광화초기에는 마그마성 열수의 특징을 보이다가 점차 광화후기로 가면서 순환수성 열수의 특징을 보여주고 있다. 함안-군복지역의 광체가 부존된 화강섬록암내에서 손환하고 있는 초기 열수성유체는 정출마그마에서 용리된후 고염농도의 액상을 함유한 유체와 $H_2O$-NaCl계의 기상으 함유한 유체로 불혼화되었다. 상기 마그마유체가 열극을 따라 이동하면서, 다른 황화광물과 황염광물의 침전없이 전기석 및 초기 철, 텅스텐, 몰리브데늄, 동 광화작용을 유발시켰다. 순환수기원의 후기광화용액은 동과 천금속 황화물, 황염광화작용을 촉발시켰다.

• 자원환경지질
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• 제35권4호
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• pp.299-316
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• 2002

삼광 금-은광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상 또는 화강편마암내에 발달된 단열대(NE,NW)을 따라 충진한 함금-은괴상석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 동일시기의 석영맥으로 구성되어있다. 광석조직과 광석광물의 공생관계를 기초로 하여, 이 광산의 괴상석영맥은 2기의 광화시기가 관찰되며 주 광화시기는 광화I시기이다. 모암변질은 견운모화작용, 녹니석화작용, 규화작용이 우세하며 황철석화작용, 탄산염화작용, 프로필라이트화작용 및 점토화작용이 관찰된다. 광석광물은 주로 유비철석(29.21-32.24 As atomic %), 황철석, 섬아연석(6.45-13.82 FeS mole %), 황동석, 방연석과 소량의 자류철석, 백철석, 에렉트럼(39.98-66.82 Au atomic %) 및 함은석이다. 유체포유물의 체계적 연구에 의하면, 물리-화학적 상태가 상반되는 2가지의 유체가 관찰된다 : 1). 광화I시기 조기 황화광물 정출과 관련된 $H_{2}O-CO_{2}-CH_{4}-NaCl$ 유체(온도 :215-345$^{\circ}C$, 압력 :1296-2022 bar, 염농도 0.8-6.3 wt. %), 2).광화I시기 말기 황화광물 및 에렉트림과 관련된 $H_2O$-NaCL$\pm$CO2유체(온도 :203-441$^{\circ}C$, 압력:330 bar 염농도 :5.7-8.8 wt. %). H$_{2}$O-NaCL$\pm$$CO_2$ 유체는 광화작용이 진행됨에 따라 유체압력의 감소에 의하여 $H_{2}O-CO_{2}-CH_{4}-NaCl$ 유체의 불혼화와 순환수의 혼합에 의하여 진화된 유체이다. 열수용액의 ${\delta}^{34} {S}_{fluid}$값이 1.8-4.9$\textperthousand$로서 황의 기원은 화성기원을 지시한다. 산소(${\delta}^{18}O_{H2O}$)와 수소(${\delta}$D)안정동위원소값이 각각 -5.g-10.9$\textperthousand$, -lO2~-87$\textperthousand$로서 삼광금-은광상의 광화유체는 마그마유체로부터 계속적인 고순환수의 혼입이 있었던 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.379-393
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• 2002

한반도의 보성-장흥지역에는, 5개의 열수 금(-은)광상이 부존하며, 다음과 같은 특징들을 보여준다: 에렉트럼의 비교적 금이 풍부한 특성; 은-안티모니(끼소)황염광물의 부재; 괴상이며 단순한 광물조성을 지닌 석영맥. 이러한 성질들은 본 지역의 금광화작용이 한반도의 주라기내지 초기 백악기의 중열수형 금광상과 대비가 됨을 지시한다. 유체포유물 연구에 의하면, 본 지역의 광화 1기 석영내 포유물은 0.0~l3.8 wt. % NaCl를 지니고 200~46$0^{\circ}C$의 넓은 온도에서 균질화하며, 광화 2기 방해석내 유체포유물은 1.2~7.9wt. % NaCl를 지니고 15$0^{\circ}C$~254$^{\circ}C$의 온도에서 균질화한다. 이는 시간이 지남에 따라 열수활동이 쇠퇴하면서 열수유체가 냉각되었음을 지시한다. $CO_2$불혼화를 포함한 비등증거는 본 지역의 함금유체의 포획시 압력이 최대 770bar에 해당됨을 지시하고 있다. 본 지역 함금유체의 계산된 황동위원소 조성(${\delta}^34S$_{{\Sigma}S}$=0.2~3.3$\textperthousand$)은 열수유체내 황의 화성기원을 지시하고 있다. 소백산육괴내에는 두 개의 대표적인 중열수형 광화대(영동지역 및 보성-장흥지역)가 부존한다. 영동지역의 황화물의 $\delta$$^{34}S$ 값은 -6.6~2.3$\textperthousand$(평균 -1.4$\textperthousand$, 분석수 66개)이며, 보성-장흥지역의 황화물의 (${\delta}^{34}S값은 -0.7~3.6$\textperthousand$(평균 1.6$\textperthousand$, 분석수 39개)이다. 두 지역의 $\delta$$^{34}$ S값은 대부분의 한반도 금속광상(3~7$\textperthousand$)의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 그리고, 소백산 육괴내에서는 영동지역의${/delta}^{34}S값이 보성-장흥지역의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 소백산 육괴내에서(${\delta}^{34}/S값의 차이는 다음과 같은 반응기작에 의해 야기될 수 있다: 1) 두 지역의 주라기 중열수형 금광상에 대해 적어도 두 개의 근원지(두개 모두 화성기원이며, -6$\textperthousand$ 미만 및 2$\pm$2$\textperthousand$의 $\delta$$^{34}$ S값)가 존재, 2) 마그마의 생성 및 상승중 $^{32}S$가 풍부한 황(선캠브리아기의 이토질 긴저암내 황)의 혼합(동화)차이; (3)광화지역까지 상승중 H$_2$S가 풍부한 마그마에서 유래된 황원(${\delta}^{34}/S=2$\pm$2$\textperthousand$)의 산화차이. 두 지역 중열수형광상의 석영내 유체포 유물과 광석광물(특히, 철을 함유한 광석광물)의 상이성을 고려하여, 영동지역의 자류철석이 풍부한 중열수형 광상이 보성-장흥지역의 황철석(-유비철석)이 풍부한 중열수형 광상보다 더욱 높은 온도와 더욱 환원된 유체로부터 생성되었음을 알 수 있다. 현재 두 지역에서 산출되는 선캠브리아 편마암과 고생대 퇴적암의 (${\delta}^{34}S값을 알지 못하므로 두 지역 황동위원소 값의 차이에 대한 원인으로 세 번째 반응기작이 가장 가능성이 크다고 판단된다. 앞으로는, 광석황의 근원을 더욱 체계적으로 규명하기 위해서, 소백산육괴를 포함한 한반도의 기저부를 이루는 선캠브리아 변성암과 고생대 퇴적암의 ${\delta}^{34}S값을 조사할 필요가 있다.