• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.95-104
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• 2018

이성질체의 형태는 수용액 상태에서 종종 안정성과 반응성 등의 기본상태 뿐만 아니라 사슬성장 및 접힘 과정으로 인하여 형태형성에 영향을 주기 때문에 올리고펩티드의 형태를 이해하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 L-알라닌(LA), 글리신(G) 5량체 모델의 무수 및 수화물(수화율; h/1) 상태의 구조와 에너지를 4가지 형태이성질체 (베타-확장형;= t-/t+, $PP_{II}$형; g-/t+, $PP_{II}$-유사형; g-/g+ 및 알파-나선형; g-/g-)에 대하여 B3LYP/6-31G(d,p)를 이용하여 양자화학계산(QCC) 방법으로 분석하였다. 구조최적화는 밀도함수 이론(DFT)으로써 B3LYP를 사용하였으며, 기본설정(Basic set)으로는 6-31G(d,p)를 이용하였다. 이미노 양성자(NH)를 갖는 LA와 G에서 베타-확장형, $PP_{II}$-유사형, 알파-나선형의 3가지 형태가 얻어졌으며, 대부분 물 분자가 $PP_{II}$-유사형과 알파-나선형에서는 CO-HN 분자 내 수소결합 사이에 주로 삽입되었고, 베타-확장형은 CO기에 부착되었다. 또한, LA와 G에서 $PP_{II}$-유사형 형태이성질체가 무수 및 수화물 상태에서 가장 안정적이었으며, $PP_{II}$ 형태이성질체는 얻어지지 않았다. LA에 대한 결과는 알라닌 올리고펩티드의 안정적인 형태가 주로 $PP_{II}$라고 보고한 다른 연구의 실험적 및 이론적인 결과와는 상이했다. 올리고펩티드 형태이성질체의 생성패턴과 안정성이 CO-HN의 분자 내 수소결합의 존재 여부 또는 출발 아미노산 내 $NH_2$기의 존재 여부에 강한 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.639-648
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• 1992

시멘트 수화물(CH)을 모르타르 콘크리트용 방수제 또는 고무 플라스틱용 충전제로 활용하기 위하여 스테아린산(SA)으로 처리하고 FT-IR, TGA, SEM, XRD, 접촉각층정기 등을 이용하여 CH-SA compound의 결합특성과 발수성을 측정하고, CH-SA compound를 레미탈에 사용하여 레미탈의 방수성을 알아 본 결과는 다음과 같이 요약된다. 1) 시멘트 수화물에 스테아린산을 2.0%이상만 처리하면 물레 대한 접촉각이 $120^{\circ}$이상으로 증가되면서 강한 발수성을 나타낸다. 2) 시멘트 수화물에 처리된 스테아린산은 스테아린산염 형태로 시멘트 수화물 표면에 고정된다. 3) 시멘트 수화물에 스테아린산을 5~10%처리한 CH-SA compound를 레미탈 중량의 3~6%정도 사용하면 레미탈의 압축강도는 5%정도 증가되며, 흡수비와 투수비는 각각 25%이하로 격감되어서 우수한 방수성을 나타낸다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.545-548
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• 2008

본 연구는 시멘트산업에서 발생되는 $CO_2$ 가스 발생량을 저감시키기 위한 최적 방법 중의 하나로 슬래그 시멘트의 사용량 증대를 들 수 있으나, 국내에서는 슬래그 함량이 30${\sim}$40% 수준으로, 초기 슬래그 시멘트 공장 설립 후와 큰 차이가 없는 실정이다. 이는 슬래그 함량 증대에 따라 초기 강도가 감소하고, 응결 및 경화시간이 길어진다는 단점 때문이다. 이에 따라 본 연구에서는 슬래그 시멘트의 초기 강도를 증진하고, 응결 및 경화를 제어할 수 있는 활성화제를 개발하고자 하였다.슬래그 시멘트의 수화는 혼합수의 주수 후부터 곧바로 시작되며, C-S-H를 주로 하여, 알루미네이트수화물(C$_4$AHn, 에트링자이트), 규산알루미네이트 수화물(C$_2$ASH$_8$) 등이 생성된다. 활성화제로는 NaOH, Ca(OH)$_2$, 석고, 포틀랜드시멘트 등이 있지만, 석고의 경우에는 알카리성 분위기를 필수적으로 만족시켜야 한다. 슬래그 시멘트의 반응생성물은 포틀랜드 시멘트의 경우와 동일하게 C-S-H가 주체이지만, 수화물의 C/S비뿐만 아니라 자극제의 종류에 의해 알루미네이트 및 규산알루미네이트를 함유한 수화물의 형태는 달라지게 된다. 포틀랜드시멘트로부터 생성되는 Ca(OH)$_2$는 슬래그의 수화 자극작용도 병행하여, 슬래그 시멘트의 Ca(OH)$_2$ 함량은 수화 시간의 경과에 따라 감소하기도 한다. 본 연구에서는 시멘트 활성화제 개발을 위하여 분말도 4,550cm$^2$/g의 슬래그 미분말과 분말도 3,450cm$^2$/g의1종 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였다. 또한 슬래그 시멘트의 활성화를 위해 황산알루미늄(Sodium sulfate), 소석회(Ca(OH)$_2$), 폐콘크리트 미분말, K-R슬래그 및 망초(Na$_2$SO$_4$)등의 슬래그 활성화제를 검토하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.42-48
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• 2009

고로 수쇄 슬래그에 알칼리 자극제(NaOH+$Na_2O.SiO_2$)를 첨가한 계는 보통 포틀랜드 시멘트의 수화반응과 다르게, 수화반응 초기에 높은 농도의 $OH^-,\;[SiO_4]^{4-}$ 이온이 존재하게 되므로, 유도기가 없이 수화반응이 빠르게 진행되며, 슬래그 입자 주위에 수화물에 의한 reaction rim을 형성한다 반응기간 1일부터 고로 수쇄 슬래그 입자 주위에 $0.6{\mu}m$의 reaction rim이 형성되었고, 반응기간이 증가함에 따라 reaction rim의 두께는 증가하여 28일에 $1{\mu}m$으로 성장하였으며, 미반응 고로 수쇄 슬래그 입자는 각진 형태에서 구형의 형태로 변화되었다. 슬래그 입자의 내부로부터 reaction rim으로 갈수록 Ca/Si의 몰비는 감소하는 경향을 나타냈었다. 그리고 반응기간이 경과할수록 슬래그 입자 내부와 reaction rim간의 Ca/Si 몰비 차이는 작아졌으며, 생성된 수화물은 저결정성의 Ca/Si 몰비가 1.5 미만인 CSH(I)이었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.297-304
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• 2008

콘크리트의 균열이 수밀성을 떨어트리고 내구성을 악화시키는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 균열에 의한 이러한 성능저하는, 콘크리트에 균열이 발생하면 물 뿐만이 아니라 염화물, 이산화탄소, 황산염과 같이 유해한 물질들의 침투가 용이해지기 때문이다. 하지만 균열이 물과 접촉하는 경우 일부는 폐쇄 된다. 이러한 현상을 self-healing이라고 하며, self-healing은 균열면에서 새로이 생성되는 수화물과 밀접한 관련이 있다. 콘크리트의 self-healing과 관련한 상당수의 연구에서 공통적으로 균열면 표면에서 CSH겔이 관찰됨을 확인하였다. 그러나 self-healing에 관한 일부 연구에서는 CSH겔 뿐만 아니라 수산화칼슘 및 에트링자이트가 균열 표면에서 관찰되었다고 보고하였다. 본 연구에서는 self-healing에 의한 수화생성물을 확인하고자 하였으며, 또한 구체방수재가 self-healing에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 균열 표면에 대하여 XRD, DSC, SEM, EDX 분석을 실시한 결과 시멘트계에서 self-healing은 CSH겔, 수산화칼슘, 에트링자이트와 연관이 있음을 확인하였다. 또한 구체방수재가 섬유상(또는 침상)의 수화물의 생성을 촉진하고 이들 수화물이 망목구조 형태를 이루는 것을 확인하였다. 이러한 섬유상의 수화물이 시멘트 계의 self-healing에 매우 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.53-59
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• 2012

본 연구에서는 지오폴리머계 그라우트재(HIT)의 강도 및 내구성 특성을 분석하기 위하여 일축압축강도시험, SEM, 공시체 표면변화관찰 및 용탈시험을 실시하였다. 일축압축강도시험 결과, HIT의 경우 초기강도가 높고, 재령일이 경과할수록 강도가 증가하는 경향을 보였으나, SGR과 LW 경우 재령 28일 이후 강도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 SEM 결과와 일치하였으며, HIT의 경우 지속적인 수화반응을 통하여 밀실한 형태의 C-S-H 수화물이 다수 분포함을 확인할 수 있어 물유리계 재료보다 강도 및 내구성이 우수한 칼슘실리케이트 수화물을 형성함을 알 수 있었다. 또한 공시체의 표면변화 및 용탈시험 결과에서도 양생 6개월이 지난 시점에서 HIT의 경우 양호한 표면을 유지했으며 중량감소율도 극히 미미했다. LW, SGR의 경우에는 표면의 수축정도가 심했으며, 중량감소율도 HIT보다 큰 것으로 나타나 내구성이 떨어지는 것으로 나타났다. 종합적으로 HIT가 물유리계 재료보다 강도, 내구성면에서 우수한 특성을 나타내는 것으로 나타나 해상구조물 그라우트재로 적합할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.17-25
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• 2010

콘크리트의 내구성능 향상을 위한 방안으로서 시멘트 재료의 수밀성능 증진에 대한 연구를 수행하였다. 보통 포틀랜드 시멘트 및 보통 포틀랜드 시멘트와 플라이애쉬의 혼합계 재료에 다양한 성능의 수밀성능 개선제를 혼합하여 수밀성 실험을 진행한 결과, 시멘트 재료의 수밀성능 향상은 시멘트 수화생성물인 CSH의 생성과 유기지방산에 의한 수화물과의 접촉각의 크기와 밀접한 관계가 있으며 수화초기에 활발하게 생성되는 CSH는 수밀성과 장기적인 흡수율 저감에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 시멘트 재료의 작업성 개선을 위하여 플라이애쉬를 사용하는 경우, 구형 플라이애쉬의 작업성 증진에 의해 시멘트 재료의 조직이 치밀화 되고 포졸란 재료의 특성에 의한 CSH의 생성으로도 수밀성이 향상 되는 것으로 나타났다. 다양한 종류의 수밀성 재료를 혼합하여 흡수율 및 수화 생성물의 변화에 대해 실험한 결과, 콘크리트의 내구성 향상을 위해서는 어떠한 형태이든 시멘트 재료에 수밀성 혼화제의 혼합 사용이 바람직 한 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.403-412
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• 2018

최근 순환골재의 활용에 관한 필요성이 증대되고 있으나, 순환골재의 강알칼리성으로 인해 다양한 문제들이 발생되고 있다. 순환골재의 강알칼리성은 대부분 골재 표면에 완전히 제거되지 못한 시멘트 페이스트에 의해 발현되는 것으로써 이를 해결하기 위해 이산화탄소를 활용하여 순환골재의 pH를 저감하기 위해 노력이 지속되어왔다. 그러나 기존의 이산화탄소를 이용한 처리 방법에 의해 중성화 처리된 순환골재는 시간이 지남에 따라 pH가 다시 회복된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반응성이 뛰어난 초임계이산화탄소의 활용을 제안하며, 이를 위해 초임계상의 이산화탄소와 수화된 시멘트 페이스트간의 반응 메커니즘을 분석하였다. 그 결과 입자 형태 및 $scCO_2$ 주입량에 따라 중성화 반응정도가 현저하게 달라지는 것으로 나타났다. 특히 powder 형태 시험체에서 $scCO_2$ 주입량이 많은 고온 고압 상태에서 중성화 반응은 활발하게 이루어졌다. 이때 시멘트의 높은 pH를 주도하는 portlandite가 대부분 calcite와 aragonite의 형태로 변환되었으며, ettringite, hemicarbonate 및 monocarbonate와 같은 calcium aluminate 수화물 또한 안정적으로 존재하지 못하고 분해된 것으로 나타났다. 반면, 10mm 크기의 수화된 시멘트 페이스트는 $scCO_2$가 시험체 내부깊이 침투하지 못하고 표면에서만 반응하여, 반응 후에도 내부에 portlandite와 calcium aluminate 수화물이 잔존한다. 이로 인해 시간이 경과할수록 내부의 portlandite가 점차 용출되어 pH가 다시 상승하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.156-164
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• 2010

부상식 면진기초 매스콘크리트의 시공이 6차에 걸쳐 분리타설로 이루어졌다. 선행 Mock-up실험을 통하여 각각 온도이력계측과 수화열해석이 병행되었고 최선의 양생조건과 시공순서가 부여되었다. 그 결과 수화발열과 냉각시 발생가능한 온도균열은 나타나지 않았다. 그러나 현행 콘크리트 시방서 매스콘크리트편의 온도균열지수의 간이식, 정밀식 모두 낮은 범위의 지수를 나타내었다. 이는 수화열 거동 및 균열예측에 있어 온도균열 발생확률이 높은 것으로 나타나, 실제 타설경과 내용과 상이함을 알 수 있었다. 각 시공단계의 계측 및 해석결과는 대상 부재의 크기와 형상을 고려하여 부재내부를 등온도분포영역과 상대적으로 온도경사가 높은 영역으로 분리할 필요가 있음을 추정케 하였다. 결론적으로, 구조형태별 수화발열/냉각시 온도변화에 보다 민감한 특성두께를 정의하여, 현실적인 온도균열지수를 계산하는 과정과 방법이 필요하다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권3호
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• pp.374-380
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• 2017

본 연구에서는 건해삼의 수화도에 따른 등급 분류를 확립하고자 하였다. 건해삼은 영상분석을 통하여 건해삼의 길이, 너비, 부피, 겉넓이의 형태학적 특징을 추출하였다. 측정된 data를 이용하여 k-mean clustering을 실시, 95개의 건해삼을 3개의 등급으로 분류하여 $30^{\circ}C$에서 40시간 수화실험을 실시하였다. 건해삼의 k-mean clustering을 실시한 결과 건해삼의 부피와 겉넓이는 건해삼의 등급을 가장 잘 나타낼 수 있는 인자였다. 등급별 수분 함량은 grade1은 71.23%, grade2는 75.60%, grade3는 85.62%를 확인하였다. 본 수화속도의 차이는 등급별 해삼이 동일한 수화 flux를 갖는 것을 고려하였을 때, 해삼의 수화는 겉넓이에 지배적임을 확인할 수 있다. 해삼의 수화는 물의 물질전달을 통해 이루어지며 Fick의 확산법칙에 따라 겉넓이가 커질수록 물질전달 속도가 증가함을 본 연구의 수화실험 결과에서도 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 건해삼의 등급을 분류하여 최적의 수분 함량(75%)을 충족하기 위한 등급별 수화시간을 도출하였다. 본 연구에서 도출된 건해삼의 등급판별은 "수화도에 따른 건해삼의 품질 변화"에 대한 추가적인 연구를 통해 등급별 최적의 수화시간의 도출이 가능하다.