• 한국건축시공학회지
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• 제23권2호
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• pp.197-207
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• 2023

콘크리트는 압축력에 잘 저항하고 내구성이 우수하여 널리 사용되는 재료이다. 하지만 구조물은 시공 단계에서 주변 환경, 사용되는 재료의 특성에 따라 완공된 후 표면의 균열, 구조물의 침하 등 다양한 하자가 발생하거나 시간이 지남에 따라 콘크리트 구조물 표면에 결함이 발생한다. 그대로 방치하면 구조물에 심각한 손상을 초래하기 때문에 안전 점검을 통해 검사해야 한다. 하지만 전문 검사원들이 직접 조사하기에 비용이 높고 육안으로 판단하는 외관 검사법을 사용한다. 고층 건물일수록 상세한 검사가 힘들다. 본 연구는 노후화로 인해 콘크리트 표면에 발생하는 결함 중 균열을 탐지하는 딥러닝 기반 시맨틱 세그먼테이션 모형과 해당 모형의 특징 추출과 일반화 성능을 높이기 위한 이미지 어그멘테이션 기법을 개발하였다. 이를 위해 공개 데이터셋과 자체 데이터셋을 결합하여 시맨틱 세그먼테이션용 데이터셋을 구축하고 대표적인 딥러닝 기반 시맨틱 세그먼테이션 모형들을 비교실험하였다. 콘크리트 내벽을 중점으로 학습한 모형의 균열 추출 성능은 81.4%이며, 개발한 이미지 어그멘테이션을 적용한 결과 3%의 성능향상을 확인하였다. 향후 고층 건물과 같이 접근성이 어려운 지점을 드론을 통해 콘크리트 외벽에서 균열을 검출할 수 있는 시스템을 개발함으로써 실질적으로 활용할 수 있기를 기대한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권3호
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• pp.215-223
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• 2010

연구 목적: 이 연구는 임플란트 식립 시 미세나사가 변연골에 발생시키는 스트레인을 조사하여, 변연골의 골유착에 장애를 줄 수 있는 골의 과부하 영역 이 미세나사에 의해 확장되는 양태를 평가하였다. 연구 재료 및 방법: 3종의 임플란트 식립 모델을 삼차원적 유한 요소분석으로 실험하였다. 대조 모델은 미세나사가 없이 주나사만 있는 $4.1{\times}10$ mm 임플란트 (Submerged model, Dentis Co, Daegu, Korea), type I은 미세나사가 있는 straight body, type II는 미세나사가 있는 7% tapered body로 설정하였다. 임플란트가 치밀골을 통과하는 3,600 단계의 식립 과정이 모사되었다. 유한요소 해석에는PC용으로 출시된DEFORM$^{TM}$ 3D (ver 5, SFTC, Columbus, OH, USA)가 사용되었다 결과:임플란트 외벽으로부터 1 mm 이내의 변연골 스트레인 영역은 대조모델에서의 4000 ${\mu}$-strain 보다 높았다. Type I 임플란트의 경우 임플란트 외벽으로부터 1-1.5 mm 영역 이내의 인접골이 과부하 영역에 속하였고, type II 임플란트의 경우에는 2 mm 이상이었다. 결론: 미세나사의 유무와 몸체의 테이퍼 유무에 따라 변연골 스트레인은 직접적인 영향을 받았고 대조모델에 비해 경부 미세나사가 있는 type I 및 type II 임플란트의 식립 시 변연골의 과부하 영역이 월등히 컸다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.1-5
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• 2018

콘크리트 구조물이 점차 대형화, 고층화됨에 따라 지하구조물이 증가하고 있으며 지하실, 지하상가, 지하주차장, 지하철 등 그 종류 또한 다양해지고 있다. 이에 따라 지하구조물에 사용된 방수공법으로는 아스팔트계, 가황고무계, 점착형 시트재 등의 시트계 방수재를 이용한 외 방수공법을 주로 사용하였으나, 조인트 부분, 균열 발생 시 방수층의 파단 등 시트 방수공법의 문제점이 나타나 최근 방수층이나 외벽방수의 품질 확보와 구조물 거동에 대한 하자 발생률을 줄이고자 아스팔트 씰과 아스팔트 방수시트를 복합으로 사용하는 복합공법이 널리 사용되어 지고 있다. 그러나 일부 민간 건설 현장에서 아스팔트 씰의 누유현장으로 매스컴에 오르내리면서 아스팔트 씰의 적정품질 확보가 중요시되는 시점이다. 이에 본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 아스팔트 씰계 제품을 대상으로 옥외 수직부 흘러내림 특성을 평가하였다.

• 보존과학회지
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• 제26권4호
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• pp.445-458
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• 2010

1993년에 해체 및 보존 처리된 금산사미륵전 벽화는 현재 박락과 균열, 박리와 같은 심각한 손상이 진행된 것으로 조사되었다. 금번 분석조사는 향후 진행될 금산사 미륵전 벽화 보존처리를 위하여 과거에 처리된 벽체의 재료적 특성을 파악하기위해 진행되었다. 손상이 가장 심한 남측 벽의 벽체를 대상으로 하였으며 시료는 남측 2층 외벽의 불벽과 포벽화의 마감벽, 중벽, 배면 보강부의에서 박락된 벽체시료를 채취하여 미세구조와 화학성분, 결정상, 그리고 입도분포를 중심으로 분석하였다. 분석결과, 불벽과 포벽의 마감벽은 유사한 풍화토를 사용하였고 중벽 또한 유사한 모래와 풍화토를 사용하였으며 비교적 균일한 크기와 모양의 광물 입자들의 집합체로 구성되어 있으나, 과거 보존처리 과정에서 벽체의 보강을 위해 사용한 아크릴 계열의 경화제의 영향으로 광물 입자들이 응집되어 매우 단단한 응결체 (aggregate)를 형성하고 있는 것으로 확인되었다. 벽체의 배면 1차 보강층과 배면 2차 보강층은 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)가 주 결정상인 것으로 분석되었으며, 모래와 점토광물이 소량 함유되어 있는 것으로 판단된다. 향후 보존처리는 부분적으로 경화된 벽체후면에 대한 조치와 1, 2차보강층의 제거가 우선적으로 진행되어야 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.158-158
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• 2016

최근 화석연료의 고갈과 환경 보전 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아짐에 따라 화석연료의 소비를 최소화하고 실내조건을 쾌적하게 유지하려는 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 전체 에너지 소비의 30%이상을 차지하고 있는 건물부문에서의 에너지 소비를 줄이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 에너지절약 소재개발이 활발하게 진행되고 있다. 1975년 이후 여러 차례에 걸친 단열강화 조치를 통해 건물에서의 에너지 소모를 줄이고 있었으나 건물의 외벽에 대한 사항으로 한정되어있었고, 또한 건물의 창 면적이 증가함에 따라 창을 통한 열손실량과 열획득량이 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열반사유리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 열반사유리는 근적외선(열선)영역의 빛을 반사시켜 실내의 열손실량 및 외부에서의 열획득량을 감소시켜 에너지의 소비를 줄일 수 있는 유리을 말한다. 이러한 열반사유리은 fresnel 방정식을 통해 빛의 파장대에 따른 반사율 및 투과도를 예측할 수 있는데, 다층박막구조인 Oxide-Metal-Oxide(OMO)구조는 Oxide의 높은 굴절률과 Metal의 낮은 굴절률을 통해 가시광영역대의 높은 투과도와 근적외선 영역의 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한 Metal층을 삽입함으로서 flexible한 코팅이 가능하고, 높은 carrier density와 mobility로 표면 플라즈몬 공명을 통해 특정 파장대의 반사율을 높일 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. $TiO_2$는 고굴절률 및 낮은 광흡수성의 특성을 가지는 산화물반도체로 기존의 $In_2O_3$계 산화물에 비해 값이 싸고 높은 안정성과 광촉매특성을 보이므로 외부에 노출된 환경에 적합한 재료이다. Ag는 저굴절률과 낮은 광흡수성을 가지는 재료로 금속층에 적합하다. 본 연구에서는 fresnel 방정식을 통해 반사도 및 투과도를 예측하고 마그네트론 스퍼터링법으로 다층박막을 열선인 적외선 영역에서의 반사율 및 반사 효율을 평가하였다. Index-matching 시뮬레이션을 통해 $TiO_2/Ag/TiO_2$ 다층박막의 투과도와 반사도를 이론적으로 검토하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Macleod프로그램을 이용하였고 재료 각각의 굴절률은 Ellipsometry를 이용하여 측정하였다. 두께 40 nm 와 8 ~ 16 nm를 가지는 $TiO_2$층과 Ag층을 각각 RF/DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Glass기판 위에 증착하였다. 직경 3 in 의 $TiO_2$, Ag 소결체 타깃을 이용하였고 스퍼터링 파워는 각각 200 W, 50 W로 설정하였고, 스퍼터링 가스는 Ar가스의 유량을 20 sccm으로 설정하였다. 작업압력은 모두 1 Pa로 설정하였고 타깃 표면의 불순물 및 이물질 제거를 위해 Pre-sputtering을 10분 진행하였다. 박막의 두께는 reflectometer와 Alphastep을 이용하여 측정하였고 Hall effect measurement를 이용하여 비저항, carrier density, mobility등 전기적 특성을 측정하였다. 또한 UV-VIS spectrometer와 USPM-RU-W NIR Micro-Spectrophotometer를 통해 광학적 특성을 측정하였고 계산 값과 비교분석하였다. 또한 열반사 특성을 평가하기 위해 직접 set-up한 장비를 이용하였다. 단열 박스에 샘플을 장착해 적외선 램프를 조사하였을 때의 열 반사효율을 평가하였고, IR Camera를 이용하여 단열 박스 내부의 온도 변화를 관찰하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.607-614
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• 2015

일반적으로 건축물의 마감은 기본적인 발수성을 가진 수성페인트 마감으로 이루어진다. 이는 건축물 외벽에 작업시 적용하기 쉬우며, 건축물 유지 또한 쉬워 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 자외선으로 인해 변색 또는 열화 되기 쉬워 그 효과는 기대에 미치지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 외부 표면마감 재료로서 발수제를 직접 혼입한 수성페인트의 색 변화를 통한 내구성능을 분석하여 실제 현장에 적용하기 위한 실용성을 평가하고자 하였다. 촉진 시간에 따른 색 변화 및 색차를 측정하였으며, 적용가능성은 실험결과를 토대로 평가하였다. 색차, 명도 및 색도의 변화량을 실험결과에 따라 종합적으로 고려해 볼 때 본 연구에서 제안한 발수제를 혼입한 수성페인트 마감공법(혼입율 2, 5, 8%)은 충분히 사용 가능할 것으로 사료된다. 이는 건축물의 외부 표면을 수성페인트로 칠한 후 추가로 발수제를 도포하는 등의 기존 표면 마감방법에 비해 공사내용이 간편하며 시공성도 양호하여 폭넓은 활용이 기대된다. 또한 실제 현장에서는 원하는 색상으로 필요한 양만큼 제조하여 사용할 수 있으며, 전문 인력이 필요하지 않아 손쉽게 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.60-65
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• 2013

외단열시스템(EIFS)은 단열효과가 뛰어나고 시공비가 저렴하며, 또한 시공성이 용이하여 공기(工期)를 단축할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 이유로 외장재용 건축자재로서 서민들의 주거인 다세대 공동주택, 교육기관인 학교건물과 오피스텔 등의 신축 및 리모델링 등에 폭넓게 시공되고 있다. 그러나 스티로폼을 사용하는 재료의 특성상 화재발생 시 다량의 가연성 가스가 발생하는 특성이 있다. 최근 주택에서 발생하는 화재에서 가연성 가스와 관련된 인명피해가 빈번히 발생하고 있어 이에 대한 대책 마련이 시급히 요구되고 있다. 본 연구에서는 서민의 주거시설인 다세대 공동주택과 학교 교육기관 외벽의 소재로 가장 많이 사용되고 있는 외단열시스템 화재의 위험성을 분석하여 그 대책을 제안하고자 한다.

• 토지주택연구
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• 제10권3호
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• pp.23-32
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• 2019

현존하는 단열재 중 가장 열전도율이 낮은 진공단열재(VIP; Vacuum Insulation Panel)는 특수한 재질의 외피재(Envelope)와 외피재 내부의 심재(Core Material), 그리고 단열재 내부의 공기를 흡착하는 흡착제(Getter)로 구성되어 있고, 단열성능을 극대화하기 위해 내부를 진공처리한 제품이다. 진공단열재의 외피재는 알루미늄 박막 필름이 주로 사용되며, 진공단열재의 수명 및 신뢰성을 결정하는 중요한 소재이다. 본 연구를 통하여 불연성이 확보된 Fiber Glass 심재 진공단열재의 방화성능 및 단열성능 확인과 함께 건축적인 적용가능성을 검토하였으며 그 내용을 정리하면 다음과 같다. 1) 20mm 두께의 Fiber Glass 심재 진공단열재의 열전도율이 0.00177W/m·K로, 두께 20mm로 지역별, 부위별 강화된 단열기준을 모두 충족할 수 있음을 알 수 있었다. 2) 진공단열재에 대한 불연성능시험과 가스유해성시험 결과, 불연재료로 적합한 것으로 나타났다. 3) 불연 진공단열재의 장기내구성 시험결과, 25년이 지나더라도 스치로폼 및 유리섬유에 비해 10배 이상의 단열성능을 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 4) 건물의 외벽 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 만족하기 위해, 준불연성능이 확보된 단열재인 "가"등급의 비드법 보온판 2종 4호와 페놀폼을 사용한다면 각각 280mm, 170mm 이상을 써야하지만, 불연 진공단열재는 20mm 두께로 동일 단열기준을 만족할 수 있는 것으로 나타났다.5) 고성능 진공단열재는 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 기준으로 가격경쟁력이 페놀폼 대비 약 1,500원/㎡ 뛰어난 것으로 나타났다.

• 대한치과재료학회지
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• 제45권4호
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• pp.243-256
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• 2018

본 연구에서는 생체활성 타이타늄 차폐막의 제조에 필요한 기초적인 자료를 얻기 위해서 타이타늄 박판의 양극산화처리와 석회화 순환처리의 조건 및 이들 표면처리가 표면특성과 생체활성도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. $30{\times}20{\times}0.08mm$의 타이타늄 판을 준비한 다음 $HNO_3:HF:H_2O$를 12 : 7 : 81 로 혼합한 용액에서 10 초 동안 산세처리 후 사용하였다. 타이타늄 차폐막의 비표면적을 증가시키기 위해서 나노튜브 $TiO_2$층을 형성한 후, 하이드록시아파타이트의 석출에 따른 생체활성도를 개선하기 위해서 석회화 순환처리를 하였다. 표면처리된 표면특성을 평가하기 위해서, 부식에 대한 저항성시험, 젖음성 검사, 유사체액 침적시험을 실시하였다. 양극산화처리로 형성된 나노튜브들은 상대적으로 큰 직경의 튜브들과 작은 직경의 튜브들로 구성되어 있었으며, 내부는 비어있고 외벽은 서로 결합되어 있는 구조를 보였다. 연속적으로 시행된 석회화 순환처리로 나노튜브층에 하이드록시아파타이트 석출물이 침투되어 결합이 일어났으며, 순환처리 회수가 증가함에 따라서 HAp 의 석출량이 비례적으로 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로, 타이타늄 차폐막의 표면에 나노튜브 $TiO_2$ 층을 형성한 후 석회화 순환처리를 하여서 HAp 의 석출을 유도하는 것은 생체활성도 개선에 크게 기여할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.163-171
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• 2001

콘크리트 구조물과 토공의 인접부인 구조물 뒷채움의 구조적 연속성을 위해서는 뒷채움 시공이 중요하다. 뒷채움부의 구조적 연속성을 증가시키기 위해서는 양질의 뒷채움재 사용과 대형 진동다짐장비에 의한 정밀다짐이 효과적이다. 그러나 정밀다짐시에 발생하는 과도한 토압에 의해 암거 구조물에 구조적 결함이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 다짐재와 다짐방법을 변화시키면서 2개소의 암거를 건설하였다. 뒷채움재로는 선택층재와 노상토재를 사용하였다. 뒷채움 다짐시에 큰 다짐에너지를 얻기 위하여 대부분의 경우 총중량 11~12톤의 다짐롤러를 2000rpm 에서 2400rpm의 주파수로 적용하였다. 노상토를 사용하여 뒷채움 시공을 하는 경우에는 충격완화재를 설치하여 동적 수평하중에 미치는 영향을 분석하였다. 충격완화재로는 EPS재와 타이어 칩을 사용한 패널들을 사용하였으며, 뒷채움 시공시에 이들 충격완화재를 암거의 외벽체에 부탁하였다. 본 논문에서는 콘크리트 암거의 뒷채움 시공시에 발생하는 동적지응력 특성을 기술하였다. 계측 결과, 다짐하중에 의한 수직토압과 수평토압의 크기는 다짐재료, 다짐 측정깊이 및 다짐방법에 의존하고 있었다. 뒷채움 다짐시에는 정적토압계수 보다 큰 동적토압계수$(\DeltaK_{dyn}=\DeltaK\sigma_h\DeltaK\sigma_v)$를 나타내고 있어 동적토압에 의해 암거에 유해한 영향을 줄 수 있다. 충격완화재 EPS(t=10cm)와 고무계(t=5cm)는 암거 벽체에 작용하는 동적 수평토압을 경감시키는데 효과적인 것을 알았다.