• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.421-428
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• 2020

겨울철 도로는 내부 수분의 빙결현상으로 인한 블랙아이스가 발생하여 많은 피해를 유발한다. 최근에는 다양한 기능을 가진 Multi-walled carbon nanotube(MWCNT)와 콘크리트를 복합하여 열적 및 전기적 성능이 우수한 건설 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 나노-콘크리트 복합재료를 활용하여 시공한 구조물은 표면에 결함이 발생하여 일반적인 보강재를 사용할 경우 열적 및 전기적 성능이 현저하게 저하된다. 본 연구는 표면에 결함이 발생한 콘크리트 구조물을 단시간 내에 보강할 수 있는 초속경 나노-시멘트 복합체의 발열성능과 소비전력을 분석하고자 한다. 실험은 초속경 시멘트계 재료, 양생일, 공급전압을 매개변수로 설정한 뒤 수행하였다. 초속경 시멘트계 재료는 시멘트 페이스트, 모르타르, 콘크리트로 구분하였다. 실험결과, 양생일이 1일인 경우에는 전압을 20V 공급할 시 모든 초속경 나노-시멘트 복합체에서 10℃ 이상의 발열성능이 확인되었다. 양생일이 28일인 경우에는 1일에 비하여 동일 전압에서의 발열성능이 소폭 감소하였으나, 전압을 30V까지 공급하여도 안정적으로 발열성능이 유지되는 것으로 분석되었다. 결과적으로 초속경 나노-시멘트 복합체는 콘크리트 구조물 표면 결함을 보강한 후 단시간 내에 발열성능을 발현할 수 있고, 일정시간이 지나도 발열성능이 유지되는 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.113-119
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• 2006

최근 건설현장에서 물유리계 공법의 현장적용 시 고결체의 결과물은 내구성, 강도, 용탈에 대한 평가에 있어서 차수목적으로는 적용이 가능하나 영구적인 지반보강 및 차수를 위한 공법으로는 그 한계성이 지적되는 바, 시멘트계 급결재와 무기질계 초미립자를 주원료로 하는 순수 무기질 재료를 사용하여 시공한 후 내구성 및 강도가 우수하고 주입성이 탁월한 동시에 주입재의 용탈현상이 발생하지 않아 친환경적이고 영구적인 차수 및 보강에 적합한 환경 친화적 공법에 대한 연구를 수행하게 되었다. 본 연구는 지반보강 목적으로 무기질계 지반주입공법(NDS)을 적용할 경우에 사용되는 무기질계 고성능 지반안정재에 대하여 일축압축강도시험, 투수시험, 길이변화시험, 용탈시험, 환경유해성시험을 통해 물유리계 재료와 비교하여 NDS공법의 강도 특성과 친환경성을 규명하고자 하였다. 그 결과 강도 및 투수성이 향상되었고 길이변화율은 담수에서는 494,186배, 해수에서는 61,927배로 크게 개선되었으며, 용탈되는 원소의 총량도 극히 작았다. 또한 환경유해성평가 결과 Zn을 제외한 중금속 성분이 검출되지 않아 친환경적인 재료임을 입증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.117-126
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• 2021

이 연구에서는 사면과의 부착력과 식물 생장력이 높은 식생기반재를 개발하고자, 시멘트 기반의 결합재와 기능성 첨가제를 혼합한 녹생토의 기초물성과 식물 생장에 미치는 영향을 평가하였다. 석고계 시멘트를 혼합한 녹생토(No.3)의 전단강도가 낮게 나타났으나, 식생 환경에 가장 적합한 경도 수준(23.6mm) 및 pH 값(7.4)을 나타냈다. 또한, 보습제를 첨가하여 성능을 개선한 녹생토의 초기 식생 발현은 일반 녹생토 비해 늦고 전도도값은 다소 높은 경향을 나타냈다. 반면, 성능을 개선한 녹생토는 타설면과의 부착력이 높았으며, 일정 시간 경과 후의 식물 생장 속도 및 동절기와 환절기 재생능력이 우월한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-39
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• 2021

본 논문은 시멘트계 재료의 표면 및 구체에 소수성을 부여하여 내구성을 향상시키기 위한 기초연구이다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 혼입한 시멘트 페이스트를 제조하고 초기 수화성능 및 유동성능, 재령별 압축강도를 측정하였다. 또한 표면연마 전후의 물접촉각 및 SEM, XRD를 측정하였다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 혼입한 시멘트 페이스트의 플로우는 발수제 혼입량을 1.0%씩 높일수록 증가하였다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 혼입할 경우 시멘트 페이스트의 응결시간은 초결 및 종결 모두 지연되는 것으로 나타났다. 이러한 지연은 소수성에 기인하여 실란/실록산계 발수제를 클링커 입자 근처에 배치하여 소수성 장벽을 생성하기 때문이다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 시멘트 페이스트에 0.5% 혼입할 경우 압축강도는 증가하였으나 혼입량이 1.5%, 3.0% 증가할수록 압축강도는 감소하는 것으로 나타났다. 최대 혼입량 3.0%일 경우 압축강도는 최대 8.3%까지 감소하는 것으로 나타났다. 이는 발수제가 시멘트의 수화를 지연 및 방해하여 압축강도가 저하된 것으로 판단된다. 실란/실록산계 발수제를 시멘트 페이스트에 혼입할 경우 친수성이 개선되며 소수성을 나타내 접촉각이 커지는 것으로 나타났다. 또한 표면연마 후 접촉각은 표면연마 전보다 커지는 것으로 나타났다. 실란/실록산계 혼합형 발수제의 혼입은 표면뿐만 아니라 연마로 인하여 손상된 표면과 단면에서도 소수성을 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.665-668
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• 2008

최근 도심지 건축 및 콘크리트 구조물은 인구집중 및 산업 집중화에 따라 주거, 상업 및 주상복합 건축물의 밀집화가 더욱 가중화 되고 있으며 건축물의 고층화를 통한 토지 및 공간의 효율적 이용이 더욱 절실해 지고 있는 실정이다. 따라서 효율적인 공간 활용을 목적으로 하는 건축물의 고층화와 구조물의 고강도화 현상은 향후 지속적으로 증가될 전망이다. 아직 국내에서는 27MPa 이하의 콘크리트가 일반적으로 폭넓게 쓰이고 있으며 고강도 콘크리트에 대한 수요는 크지 않은 실정이다. 그러나 현재 건축물의 양상인 고층화 및 고내구성화가 일반화 되는 추세이며 이를 반영하듯 KS F 4009 '레디믹스트 콘크리트' 규격에서도 60MPa 규격의 콘크리트 기준을 신설 반영하였다. 이에 따라 고강도 콘크리트 제조에 대한 기술개발과 현장적용 등을 통한 기술축적이 시급하다 할 수 있다. 본 연구에서는 60MPa 이상의 고강도 콘크리트에 대하여 중용열시멘트를 모사한 벨라이트계 시멘트를 이용하여 강도영역별 적정 사용재료 및 배합에 대한 기초자료를 제시하였으며 연구의 결과는 다음과 같다. 초기재령의 강도의 확보를 위해서는 보통포틀랜드시멘트가 유리하나 장기강도, 유동성, 수화열 등 콘크리트의 제조 및 품질 향상을 위해서는 벨라이트계 시멘트의 사용이 요구되며 벨라이트계 시멘트 사용을 통해 콘크리트 압축강도 60${\sim}$100MPa 영역에서는 광물질 혼화재인 플라이애쉬 및 고로슬래그미분말을 이용하여 보통포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트 대비 유동성, 압축강도, 수축특성 등에서 유리한 품질 확보가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권1호
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• pp.51-57
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• 2018

이 연구의 목적은 친수성 표면개질의 에어로겔을 활용한 높은 단열 콘크리트 재료 개발의 기초 평가이다. 시멘트계 재료에서 에어로겔의 재료분리 방지 및 분산성 향상을 위하여 소수성 에어로겔의 표면은 계면활성제를 이용하여 친수성을 부여하였다. 시멘트 페이스트에서 에어로겔의 첨가양은 시멘트 부피 대비 0%에서 100%로 변화하였다. 일부 시멘트 페이스트는 배합단계에서 재료분리 및 에어로겔의 뭉침현상이 나타났다. 에어로겔의 혼입은 시멘트 페이스트의 압축강도를 저하시키는 반면 열전도율은 향상시켰다. 에어로겔을 100% 첨가한 페이스트의 열전도율은 일반 페이스트 대비 약 43% 낮았다. 에어로겔 혼입 콘크리트의 압축강도와 단열성 향상을 위해서는 에어로겔의 최적 표면개질에 대한 연구가 요구되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 및 제8회 신소재 심포지엄 논문개요집
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• pp.298-298
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• 2005

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 및 제8회 신소재 심포지엄 논문개요집
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• pp.307-307
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• 2005

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.88-96
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• 2020

이 연구에서는 고흡수율 폴리머(SAPs)를 포함하는 시멘트계 재료의 자기치유에 대한 습윤/건조 반복 작용의 영향을 실험적으로 평가하였다. 매 주기마다 SAP 함량을 변수로 하는 시멘트 페이스트 시편을 균열 이후 1시간 동안 습윤 조건에 노출시키고(흡수율시험 및 투수시험 진행), 47시간 동안 건조 조건에 노출시켰다. 흡수율시험 결과 SAP 미혼입 시편, SAP 0.5%, SAP 1.0%, SAP 1.5% 혼입 시편의 균열을 통한 흡수율이 각각 1주기 대비 8주기 이후 22.9%, 36.8%, 42.8%, 46.3% 감소한 것으로 나타났다. 또한, 투수시험 결과 모든 시편의 균열을 통한 물 유출량은 습윤/건조 주기에 따라 점차 감소하였으며, 특히 SAP 함량이 증가할수록 유량 감소율은 증가하였다. 또한, X-ray CT 분석을 통해 균열 내 SAPs의 유입수에 의한 팽윤 거동이 확인되었다. 실험 결과는 SAPs가 유입수를 흡수하여 팽윤함에 따라 유효 균열폭이 감소될 수 있고, SAPs는 흡수한 물을 건조 조건에서 주변 균열부에 공급함에 따라 치유 생성물의 형성을 촉진시킬 수 있음을 나타낸다. 이 연구의 결과는 SAPs의 혼입이 균열의 수밀성을 증가시킴에 따라 시멘트계 재료의 자기치유 성능을 향상시킬 수 있음을 나타낸다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권4호
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• pp.289-296
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• 2016

양생조건의 차이가 섬유보강 시멘트계 복합재료(FRCC)의 자기치유에 미치는 영향을 검토하기 위해, 건습 반복시험 및 옥외 폭로시험을 실시하여 FRCC의 자기치유 효과에 대해 검토했다. 투수계수 및 마이크로스코프에 의한 균열조사에 의해 FRCC의 자기치유 효과에 대해 평가한 결과, 수중에의 침지시간이 길고, 건조온도가 낮은 경우 균열의 자기치유 효과는 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한, 자기치유에 있어서의 수밀성능은 습윤 시간에 크게 영향을 받는 것을 확인했다. 한편, 실환경 조건에 있어서 강우에 의한 수분 공급에 의해 자기치유는 진전하는 것을 확인했으며, 혼화재료를 적절히 병용하여 사용하는 것으로 균열의 자기치유 성능을 향상할 수 있다고 판단된다.