• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.149-149
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• 2020

하천에서 물 흐름이 보와 댐과 같은 수공구조물을 지날 때 일반적으로 흐름상태에 다양하고 급진적인 변화가 발생한다. 특히 흐름이 구조물을 지나면서 사류(supercritical flow)로 변하고 다시 상류(subcritical flow)로 복원되면서 일어나는 도수(hydraulic jump) 현상은 수위의 급변화, 흐름 에너지 소산, 변동성이 강한 압력 분포 등이 특징이다. 이러한 흐름 특성들은 보나 여수로와 같은 수공구조물 자체의 성능뿐만 아니라 이들 수공구조물의 하류에서 발생하는 국부세굴로 인해 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 수공구조물을 설계할 때는 이들 구조물을 통과하는 흐름의 비정상 난류 흐름 특성을 정확하게 해석하여 반영하여야 한다. 이 연구에서는 k-omega SST 난류 모형과 자유수면의 급격한 변동을 해석하기 위한 하이브리드-VOF(hybrid volume of fluid)기법을 이용하여 도수현상을 수치적으로 재현하고자 한다. 기존 CFD(computational fluid Dynamics) 모델링에서는 자유수면 변동의 영향을 고려하기 위해 VOF 기법을 많이 사용하였다. 하지면 전통적인 VOF 기법은 다상흐름(multiphase flow)을 오직 부피분율(volume fraction)의 함수로만 고려하며 모의함으로써 강한 수면변동뿐만 아니라 공기연행(air entrainment)를 동반하는 난류 흐름을 모의하는데는 한계가 있다. 이 연구에서 이용하는 Eulerian 기법인 하이브리드 VOF 기법은 물과 공기의 각 상에 대하여 흐름 특성들을 개별적으로 계산하기 때문에 공기연행을 포함한 급변류 흐름에서 전통적인 VOF 기법보다 적용성이 우수하다. 이와 같은 난류모형과 자유수면 포착기법을 이용하여 3차원 비정상 난류 흐름 수치모형을 구축하여 수공구조물 주변에서 발생하는 강한 공기연행과 난류 특성를 보이는 급변류를 수치적으로 재현한다. 이 연구는 계산된 수치해석 결과를 기존 수리실험 결과와 비교하여 수치모형의 적용성을 평가하고 도수 현상에서 발생하는 독특한 흐름 특성을 제시한다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.4 no.3
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• pp.157-166
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• 1992

해수환경하의 콘크리트 구조물은 동결융해의 반복에 의한 물리적인 침식과 해수중에 용존하는 각종의 이온들의 침투로 인한 화학적 침식에 의해 현저한 성능저하현상을 나타내는 것으로 알려져있다. 본 연구는 포졸란계 혼합재인 플라이 애쉬, 슬래그, 슬리카 흄과 폴리머계 혼합재인 Ethylene Vinyl Acetate(EVA), Styrene-Butadiene Rubber(SBR)를 사용하여 제조한 콘크리트 경화체의 해수환 경하에서 동결융해 저항성에 미치는 혼합재의 종류 및 첨가량의 영향, W/C의 영향을 비교 검토한 실험적 연구이다. 콘크리트의 동결융해 저항성을 위해서는 공기연행이 필수적이며, 공기연행시킨 경우 W/C가 낮을수록 동결융해 저항성이 우수하였다. 해수중에서의 동결융해 저항성은 슬래그분말을 첨가할 때 우수하였으며, 폴리머계 혼합재에서는 EVA가 우수한 결과를 나타내었다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.14 no.3
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• pp.307-314
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• 2002

Utilization of demolished-concrete as recycled aggregate has been researched for the purpose of substituting for insufficient natural aggregate, saving resources and protecting environment. There, however, are some Problems not only the large difference of dualities in recycled aggregates but also a little deterioration of mechanical properties in recycled aggregate concrete in comparison with that of natural aggregate concrete. In this study, the test results of freez and thaw durability of concrete with demolished-concrete recycled aggregate(DRA) arc as follows. Improvement of crushing process is an important assignment because that adhered mortar on source-concrete recycled aggregate(SRA) and DRA highly affects thc qualifies of recycled aggregate. The compressive strength of recycled aggregate concrete was not highly different in comparison with that of control concrete. But the resistance to penetration of Cl in recycled aggregate concrete was shown smaller than that of control concrete because of adhered mortar on recycled aggregate. The resistance to frcezing and thawing of recycled aggregate concrete was highly different due to adhered mortar on recycled aggregate, and durability factor of concrete with NA-SRA and DRA was more decreased than that of control concrete. On the other hand, durability factor of concrete with AA-SRA was larger than that of control concrete. It, therefore, is necessarily required that recycled aggregate including adequate entrained air should be used for satisfying the freez and thaw durability of recycled aggregate concrete.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2009.05a
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• pp.423-424
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• 2009

The use of fly-ash has been being increased to prevent alkali-aggregate reaction in concrete and to reuse industrial by-product. However the absorption of unburnt carbon to cement particles due to the increase of fly-ash usage decreases air content result in the risk at durability due to free-thawing. The properties of entrained air in fresh concrete, with various fly-ash replacement ratios and different types of air entraining agents, have been analyzed to suggest basic data for the stable air entraining property with large amount of fly-ash replacement in concrete.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.98-98
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• 2022

도수는 사류가 상류로 천이되며 흐름이 불연속적으로 변하는 현상이다. 도수는 롤러와 벽 제트와 같은 흐름이 발생하는 영역으로 구분되며 큰 에너지 손실을 발생시키므로, 보나 댐과 같은 수리시설물에서는 에너지 소산을 위한 목적으로 도수를 발생시킬 수 있다. 도수구간 중 롤러 영역에서는 공기가 유입되어 복잡한 3차원 2상 흐름을 발생시키므로 공기방울의 거동에 대한 정밀한 모의는 매우 중요한 것으로 평가된다. 그러나 현실적으로 롤러 영역에서의 작은 공기방울까지 재현하는 것은 어려운 일이다. 본 연구에서는 k-ω SST 난류모형을 이용하여 수문 아래에서 발생하는 자유도수를 수치모의하고 연행된 공기량에 대한 특성을 검토하였다. 롤러 영역에서 격자의 해상도를 다르게 하여 도수구간 내 공기의 체적비와 공기방울의 크기 및 공기방울의 거동을 분석하였다. 실내 실험자료에 난류모형을 적용하고 그 결과와 비교하여 모의 결과의 적정성을 확인하였다. 또한 도수구간에서 공기방울 거동의 정밀한 모의가 평균흐름 및 난류량의 종방향 변화에 미치는 영향을 검토하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.12 no.5
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• pp.161-168
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• 2008

The freeze-thaw deterioration and chloride attack, which are the typical degradation factors for durability of marine concrete, are significantly affected by pore structures in terms of penetration and diffusion. These pore structures of concrete are closely related to the types and amount of AE agent, used to guarantee the resistance of freeze-thaw deterioration, and the elapsed time before concrete pouring. This paper evaluates the durability of concrete based on the results of tests on cylinder specimens and core specimens from mock-up members with different air content of 4~6% and 8~10%, respectively. According to the test results, the air content of hardened concrete is 2.5~5.2% at 7 days and 2.4~5.1% at 28 days. These air contents are about half of the initial values just after the concrete mixing. Judging from the amount of scale after the freeze-thaw test completed, air content of 8~10% is slightly more beneficial against the deterioration of concrete than air content of 4~6%. Meanwhile, the core specimens from mock-up members exhibit somewhat unfavorable freeze-thaw deterioration and chloride migration characteristic compared with the cylinder specimens tested in the laboratory under the same mixing condition, as to show 106% in freeze-thaw test and 160% in chloride diffusion coefficient test, respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.339-339
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• 2016

하천의 수질 개선을 위한 방법 중에서도 하천 구조체를 활용하는 방법은 기존의 하천 구조체가 가지는 고유의 기능을 훼손하지 않으면서 하천 수질을 개선할 수 있는 방법으로 점차로 그 영역이 확대되고 있는 추세이다. 이러한 방법의 대부분은 하천 구조체를 통과하는 흐름에 공기유입 기능을 강화하여 물의 용존산소량을 증가시킴으로써 수질의 개선을 유도한다. 따라서 하천 구조체를 통과하는 물에 공기유입을 향상시킬 수 있는 구조체 형상의 개발은 하천의 수질개선에 영향을 줄 수 있는 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 하천 구조체 중에서도 댐의 여수로와 보에 사용되어지는 계단형 구조물의 흐름에 대해 공기연행 해석이 가능한 난류모형을 적용하여 수치모의를 이용한 검토를 수행하였다. 그 결과 연구에 사용된 모형이 계단형 흐름 구조체의 수리적 특성과 공기유입의 변화를 각각의 형태에 따라 적절히 모의하는 것을 확인 할 수 있었다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.16 no.6 s.84
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• pp.741-750
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• 2004

Air voids in hardened concrete have an important influence on concrete durability such as freeze-thaw resistance, surface scaling resistance, and water permeability, and they have been characterized by spacing factor Linear traverse and point count methods in ASTM standard have been used in estimating an air void system in hardened concrete. However, these methods require lots of time and efforts, further they are not repeatable. Image analysis method could be utilized In estimating an air void systems in hardened concrete with a developments of microscope, digital camera and computer program. The purpose of this study was to develope image analysis method and provide a guideline by comparing the results from ASTM method and image analysis method. The concerns were at air void content and diameter distribution, air voids system as well as spacing factors. The experimental variables included air content by air entrained agent (0, 0.01, $0.03\%$) and depth of specimen (top, middle, bottom). The result showed that it was possible to calculate spacing factor using image analysis technique, as well as air content, air diameter distribution, and air structure. This study also contributed in developing an reasonable and repeatable image analysis method.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.7 no.1 s.23
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• pp.73-82
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• 2005

Linear traverse method and point count method described at ASTM have been widely used to estimate the air void system in hardened concrete. These methods, however, are rarely used at present, because they require many efforts and time consuming works. Also these results depend on each person's decision, and are not repeatable. Thus, new image analysis method using microscope and computer processes has been approached for analyzing air void system in hardened concrete. The purpose of this study was to analysis the air void systems in latex-modified concretes using a reasonable and objective image analysis method with main experimental variables such as cement types(ordinary portland cement, rapid setting cement) and latex contents(0%,15%). In the results of this study, the use of polymer latex showed that it could be attributed to its air void systems, due to the fact that the latex emulsion acts as an air-entraining agent, which thus generally guarantees an adequate air-void system.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3A
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• pp.547-553
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• 2006

To know the effect of pigments on the material properties of color concrete, mortar and concrete tests were carried out by the using 5 kinds of pigment. The major component of red, yellow and black pigments was iron oxide and coloring component of blue and green pigments was copper phthalocyanine. Properties of mortar and concrete were some of difference according to adding ratio and kind of pigments. In case of using red, yellow and black pigments, setting time of concrete speeded a little and compressive strength was tendency to increase and slump or air content of concrete was same or decreased. On the other hand, in case of using green and blue pigments, compressive strength of concrete decreased largely because of the excessive air entrainment of surfactant and sump or air content of concrete increased highly. When the antifoaming agent was added to the color concrete mixed with green and blue pigments, compressive strength of concrete was improved and similar to that of concrete without pigment.