• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.30-39
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• 2022

본 연구에서는 비탈면 보강을 위해 순환자원을 재활용하여 개발된 시멘트 대체재료를 사용하여 노후 저수지의 사면 개량 재료로 활용하기 위해 실내시험 및 수치해석, 현장에서의 시험시공을 실시하고, 결과를 분석하였다. 실내시험 결과, 점착력과 내부마찰각의 변화를 고려할 때 시멘트 대체재료의 혼합비는 9 %가 적절하며, 투수계수는 약 10,000배 감소하여 국내에서 적용되고 있는 차수재료에 근접한 수준을 나타내는 것으로 분석되었다. 또한 수치해석과 시험시공 결과, 시멘트 대체재료를 사용하여 보강한 부분에서는 침투가 발생하지 않고, 국내 기준 대비 높은 안전율을 확보할 수 있어 충분한 차수 및 보강효과를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 노후 저수지를 보강하기 위해 사용되고 있는 기존의 시멘트를 사용한 보수 및 보강방법을 충분히 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.82-93
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• 2024

시멘트 산업은 클링커 생산 과정에서 약 60 % 이상의 CO₂가 발생하며 이러한 많은 양의 CO₂를 효율적으로 저감 시키기 위해 범세계적으로 시멘트 대체 재료가 활용되고 있다. 대표적으로 활용되는 시멘트 대체 재료는 고로슬래그와 플라이애시가 있으며, 이들은 시멘트 산업을 비롯한 콘크리트용 혼화재료, 지반 고화재 등 다양한 산업에서도 활용되고 있다. 하지만, 각 산업의 탄소중립 전략에 따라 향후 이들의 가용성은 낮아질 것으로 전망되고 있기 때문에 시멘트 산업의 보통포틀랜드시멘트 혼합재 함량 증대 목표를 달성하기 위해서는 새로운 시멘트 대체 재료를 활용해야 한다. 석회석은 이미 시멘트 산업에서 다량 보유하고 있는 재료로 가용성 측면에서 장점이 있으며 분쇄효율이 높아, 해외 선진국에서는 이미 포틀랜드 석회석 시멘트를 표준으로 제정하여 상용화하고 있다. 이와 같은 배경에서 본 연구에서는 국내 PLC의 활용 가능성을 평가하기 위해 석회석의 분말도와 치환율이 시멘트의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였으며, 탄소중립 관점에서 CO₂ 배출량을 분석하여 시멘트의 환경 영향 평가를 수행하였다.

• 복합신소재구조학회지
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• 제5권4호
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• pp.21-28
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• 2014

최근 증가하는 현무암 석분슬러지를 건설재료로 재활용하기 위한 방안으로, 시멘트 몰탈에서 잔골재의 일부를 현무암석분슬러지로 대체한 후, 기능성 마감재로서의 성능을 검증한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 현무암 석분슬러지를 포함한 몰탈의 휨인장강도와 압축강도는, 대체율 21%에 도달할 때까지 압축 및 휨인장강도는 일반 시벤트몰탈 대비 각각 47%와 35% 증가하였다. 2. 원적외선 방사율에 있어서도 기존몰탈보다 높은 0.933까지 이르렀으며, 이 수치는 기타 기능성 마감재보다 우수한 원적외선 방사율을 나타내는 것이다. 3. 음이온 방사량은 현무암석분의 대체율에 따른 일관된 경향을 보이지는 않았으나, 일반 시멘트몰탈 보다는 5% ~ 12% 증가효과가 나타났다. 4. 기존 시멘트몰탈의 잔골재의 21%를 현무암석분슬러지로 대체할 경우, 시멘트 몰탈보다 물리적 성질이 증가 함과 동시에, 기능성몰탈로서의 원적외선 방사율, 음이온 방사량의 증진효과가 있었다. 또한 새로운 건축자재의 생산을 통한 경제적 이득은 물론, 산업폐기물의 양을 줄일 수 있다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2006년도 춘계학술논문 발표대회 제6권1호
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• pp.57-61
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• 2006

Waste foundry sand of industrial waste which is happening by vast quantity according to fast development of industry has much the occurrence amount and processing method is depended on reclamation, and is using by fine aggregate for construction by recycling method among others. In this research Waste foundry sand powder into cement replace fare use possibility availability judge wish to Slump and air content decreased the replacement ratio increases by concrete special quality that do not harden according to experiment result, and unit capacity mass and bleeding increased the replacement ratio increases. Hardening concrete intensity special quality displayed strength improvement to replacement ratio 20%, and tendency that watertightness increases most in replacement ratio loft in watertight property appear. Considering the strength and watertight properties, the adequate usage of waste foundry sand powder is the 10% of replacement ratio.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.203-209
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• 2011

시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 석회석을 원료로 하고 있어 지구 온난화의 주범인 CO를 배출하여, 환경문제로 인해 가까운 시기에 큰 어려움을 겪을 것으로 예상되고 있다. 오늘날 첨단산업의 발전과 지구환경 문제의 심각성에 대한 인식이 증가하여 시멘트 산업에서도 다각화 측면에서 다양한 종류의 기술 등이 활성화되고 있는 시점이다. 이 연구에서는 최근에 새로이 검토되고 있는 시멘트 대체 재료로서 천연 제올라이트를 주원료로 사용한 제올라이트 시멘트 모르타르에 관한 재료적 특성을 분석하는데 목적이 있으며 그 방법으로 물($H_2O$)대신 알칼리 활성제(NaOH)를 사용하여 알칼리 경화반응을 이용한 제올라이트 모르타르를 제조하여, 강도 특성 및 적정 배합비를 구하였다. 그 결과 알칼리 활성제의 양과 경화 온도에 따른 천연 제올라이트 시멘트 모르타르의 7일 압축강도가 42 MPa로 측정되는 등 기존 시멘트보다 뛰어난 성능을 나타내는 것으로 판단되어지며, 기존 건설용 재료를 대체할 가능성이 충분히 있다고 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.415-421
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• 2023

본 논문에서는 시멘트에 탄소나노튜브를 혼입하여 전기 전도성을 향상시킨 복합재료의 압저항 특성을 딥러닝 기반 트랜스포머 알고리즘을 적용하여 분석하였다. 훈련 데이터 확보를 위한 실험수행을 병행하였으며, 기존 연구문헌을 참조하여 배합설정, 시편제작, 화학조성 분석, 압저항 성능측정 실험을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 탄소나노튜브 혼입 시편뿐 아니라 플라이애시를 바인더 대비 50% 대체한 시편에 대한 제작 및 성능평가를 함께 수행하여, 전도성 시멘트 복합재료의 압저항 특성 향상 가능성을 탐구하였다. 실험결과, 플라이애시 대체 바인더의 경우 보다 안정적인 압저항 특성결과가 관찰되었으며, 측정된 데이터의 80%를 이용하여 트랜스포머 모델을 훈련시키고 나머지 20%를 통해 검증하였다. 해석 결과는 실험적 측정과 대체로 부합하였으며, 평균 절대 오차 및 평균 제곱근 오차는 각각 0.069~0.074와 0.124~0.132을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.95-103
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• 2012

변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)는 직접인장 상황에서 FRCCs에 비해 우수한 변형경화 특성을 갖는 재료이다. 하지만 SHCC는 일반적인 콘크리트에 비해서 시멘트비율이 높은 부배합 이며, 이에 따라서 자기수축이 큰 특성을 갖는 재료이다. 따라서 시멘트 복합체 내에 팽창재를 대체함으로써 수축저감을 통한 성능향상을 기대하였다. 이 연구에서는 각 강도별 SHCC의 배합에 팽창재를 대체함에 따른 역학적특성을 평가하고자 하였다. 시험결과 설계기준 압축강도 70MPa 배합이 압축, 인장, 휨, 시험에서 우수한 역학적 특성을 나타내었으며, 균열 특성에서는 팽창재를 대체한 SHCC가 균열분산 및 연성에서 우수한 특성을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.567-574
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• 2010

지금까지 환경 친화적 재료로서 황토에 관한 연구는 포틀랜드 시멘트를 부분적 대체하거나, 완전 대체하는 연구로 진행되어 왔다. 기존의 대부분의 연구에서는 압축강도, 건조수축, 크리프 등 황토 콘크리트의 역학적 성질에 초점이 맞춰졌다. 이 연구에서는 황토 콘크리트로 제작된 보 실험체의 휨 성능을 실험하였다. 이번 실험에서는 시멘트를 20% 대체하는 활성 황토를 사용한 콘크리트와 시멘트를 100% 대체하는 활성 황토 콘크리트가 사용되었다. 단순보 실험은 2점 정적 재하 하중으로 실험하였다. 휨 강도, 균열 모멘트, 처짐, 연성도 등의 결과를 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트로 제작된 보의 실험 결과와 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권7호
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• pp.37-43
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• 2008

알루미늄 제조 시 발생하는 산업부산물인 Red mud가 첨가된 흙-시멘트 포장 재료를 개발하기 위하여 일축압축강도시험을 수행하였으며 Red mud 함유율, 시멘트 함유율, Fly ash 대체 비율 및 모래의 대체 비율이 일축압축강도에 미치는 영향을 검토하기 위하여 양생기간 7일, 14일 및 21일에 대한 공시체를 제작하였다. 시험결과, Red mud와 Fly ash 함유량이 감소할수록 시멘트 함유량이 증가할수록 일축압축강도는 증가하였고, 화강풍화잔류토를 사용할 경우 모래의 대체 비율에 따른 일축압축강도에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-65
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• 2013

정유산업의 발달로 인하여 탈황과정에서 대량 발생되는 부산물인 황은 연간 120만톤 이상 발생되고 있으나 그 활용처가 제한되어 있어 수요처확보가 요구되는 실정이다. 이러한 부생유황은 내구성이 우수한 재료로서 건설재료에 활용가능성이 높아 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편, 아스팔트 및 콘크리트 포장의 단점을 보완하고 장점을 강화시킨 반강성 포장의 적용이 증대되고 있으나 균열억제 등의 목적으로 사용되는 아크릴레이트의 높은 비용으로 경제성이 저하되어 대체 재료의 개발이 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부생유황의 재활용 방안 제시와 sulfur polymer emulsion (SPE)을 혼입한 반강성 포장용 주입재의 공학적 성능검토 연구를 수행하였다. 평가 결과, 아크릴레이트를 SPE로 30%까지 대체한 주입재는 대체하지 않은 주입재에 비하여 우수한 유하시간과 강도특성을 나타내었다. 그러나 SPE 대체율이 50% 이상인 주입재는 오히려 성능이 떨어지는 경향을 나타내어 SPE의 적정 대체율은 30% 수준인 것으로 나타났다. SEM 분석을 이용하여 1종 보통포틀랜드시멘트 (OPC) 페이스트와 비교 연구를 수행한 결과, 초속경 시멘트를 사용한 주입재는 약 3시간의 재령에서 OPC의 7일 재령에 해당되는 수화 특성을 나타내었고 SPE의 혼입 여부와 상관없이 그 특성을 유지하는 것으로 나타났다. SPE를 30% 수준으로 대체한 주입재의 염해저항성은 OPC 수준에 해당되어 아크릴레이트만을 주입한 주입재에 비하여 월등히 우수한 성능을 보였다. 유하시간, 강도특성, 염해저항성 등을 모두 고려하여 볼 때, 이 연구의 범위에서는 SPE 대체율 30%가 적정 수준의 대체율인 것으로 나타났다.