• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.17 no.12
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• pp.35-43
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• 2016

With the development of construction technology, constructions of dam and levee (dike) as well as the environmental problems are becoming issues. Recently, many countries have tried to develop and used CSG (Cemented Sand and Gravel), which needs fewer requirements than others in aggregates, constructability and ground condition during the dam construction. Mixing up with small amount of cement, CSG is able to increase the strength and proceed accelerated construction without artificial gradation adjustment of riverbed aggregate and crushed rock on construction site. Thus, CSG can minimize environmental damage resulted from quarries mining and reduce cost of construction. Unlike heat of hydration condition that regular concrete usually met, CSG exposes to repeated dry-wet and freezing and thawing environment. Thus, consider the importance of structure of dam or levee, intensive study on the durability of CSG is needed. In this study, freezing and thawing experiment was carried out to evaluate the durability of CSG. In results, the durability factor of CSG is 30~40 or >40 when the amount of cement is $0.4{\sim}0.6kN/m^3$ or $0.8{\sim}1.0kN/m^3$, respectively. The unconfined compressive strength is reduced to 30~50% or 40~70% when the amount of cement is $0.4{\sim}0.6kN/m^3$ or $0.8{\sim}1.0kN/m^3$, respectively. Taken together, the strength and durability of CSG is reliable when the amount of cement is over $0.8kN/m^3$.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.42 no.6
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• pp.787-792
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• 2022

In winter, the excessive use of deicing salt deteriorates concrete pavement durability. To reduce the amount of deicing salt used, phase-change materials (PCMs) potentially offer an alternative way to melt snow through their latent heat storage characteristics. In this research, thermal energy storage concrete was developed by using PCM-impregnated expanded clay as 50 % replacement to normal aggregate by volume. In addition, to improve the thermal efficiency of PCM lightweight aggregate (PCM-LWA)-incorporated concrete, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were incorporated in proportions of 0.10 %, 0.15 %, and 0.20 % by binder weight. Compressive strength testing and programmed thermal cycling were performed to evaluate the mechanical and thermal responses of the PCM-LWA concrete. Results showed a significant strength reduction of 54 % due to the PCM-LWA; however, the thermal performance of the PCM-LWA concrete was greatly improved with the addition of MWCNTs. Thermal test results showed that 0.10 % MWCNT-incorporated concrete had high thermal fatigue resistance as well as uniform heat flow, whereas specimens with 0.15 % and 0.20 % MWCNT content had a reduced thermal response due to supercooling when the ambient temperature was varied between -5℃ and 10℃.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.454-454
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• 2021

하천 환경에 대한 최근의 사회적 관심은 하천횡단구조물에 대한 평가를 기존의 이□치수적 관점에서 환경□생태학적 관점으로 변화시키고 있다. 이는 자연하천(특히 충적하천)이 수공구조물에 가로막히면 일반적으로 유사, 식생 등의 하천 제반 환경에 부정적인 영향을 준다는 전제에서 댐에 대한 평가가 시작되는 것으로, 국내에서는 이러한 인식의 변화가 2010년대 이후 널리 퍼지면서 현재는 더 이상 신규 댐을 건설할 수 없게 되었다. 댐에 의한 수리 특성과 기후 변화 등으로 댐 하류하천의 유사, 식생, 생태변화는 최근 급격하게 진행되었지만, 정량적인 변화량 및 지표 도출에 대한 연구는 대부분 최근의 data를 반영하지 못하고 있어 관련 원인과 대책 제시에 다소 한계가 있다고 생각된다. 이에 본 연구에서는 낙동강 주요 지류 중 하나이며, 충적하천인 황강을 대상으로 가용한 data를 활용하여, 합천댐 건설 전□후의 유사, 식생변화로 대표되는 하천 환경변화를 정량적으로 분석하고, 변화 원인을 파악하고자 하였다. 유사환경의 변화 분석은 댐 건설 전부터 최근까지의 문헌들에서 조사□제시된 data를 이용하였다. 연도별 최심 및 평균하상고는 댐 건설 전과 비교해 1.0 m가량 감소하였는데, 댐에 의한 세류사 공급차단보다는 골재 채취 및 하도 정비 등이 지배적인 원인인 것으로 파악되었다. 유사 입경의 변화는 댐 건설 전 대비 조립화가 진행되어 모래비율이 감소하고 유사 입경(댐 직하류 약 2배)이 증가하였다. 이는 골재 채취 및 댐에 의한 세류사 차단에 기인한 것으로, 준설된 지역의 하상이 모래 대신 자갈로 대체되고 있기 때문인 것으로 판단된다. 유사량의 경우 몇 번의 조사 과정이 있었으나, 기준이 명확하지 않아 정량적인 변화는 파악하기 어려웠다. 제외지의 식생 분포는 본 연구에서 개발한 이미지 처리 기법을 동원하여 분석하였으며, 대상은 합천댐 하류 중 모래 사주의 비율이 큰 곳을 선택(3지점)하였다. 분석 결과 2008~2011년 이전까지 큰 폭으로 사주가 식생 서식처로 변화(약 20%)되었으며, 이후 큰 변화 없이 안정화 된 경향을 보였다. 이는 2009~2011년 동안 식생이 활착되는 봄~초여름의 강우량 감소, 댐의 홍수조절 및 하상 조립화로 인한 다년생 식생의 활착되고 성장할 시간이 확보되면서 홍수 등 외부 변화에 대한 식생의 대응 능력이 증가했기 때문인 것으로 생각된다. 합천댐이 황강 환경변화에 주는 영향은 분명하지만, 현재 상황은 기후 변화와 인위적인 골재채취도 주요 원인으로 판단되는 바, 향후 하천 환경 개선 계획 수립 시 이러한 변화 원인이 고려된 대책이 수립되어야 할 것이다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.11 no.4
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• pp.61-67
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• 1999

물론 이 글이 콘크리트 분야에 종사하는 사람이 알아야 하는 모든 것을 언급하지는 않는다 ; 본인의 저서 'Properties of Concrest'의 판매에 나쁜 영향을 주고 싶지도 않다. 내가 원하는 것은 콘크리트를 제작할 때 우리 모두가 주의를 기울여야 하는 중요한 몇 가지를 강조하는 것이다. 포트랜드 시멘트만 들어있는 보통의 콘크리트가 사용되는 시대는 이미 사라져가고 있고, 단순한 응용을 제외하고는 곧 사라질 것이다. 대부분의 경우는 가능한 일련의 시멘트계 재료 중에 선택을 해야 한다. 혼화제, 특히 고성능 감수제는 중요한 역할을 한다. 물을 많이 첨가하는 것이 작업성을 높이는 유일한 방법도 아니고 최선의 방법도 아니다. 성능을 기준으로 한 기준설정에 관여하는 사람은 이 모든 것을 명심해야 한다. 그렇지 않으면 시방기준에 명시된 규정과 근원적인 요구사항이 잘못 이해되고, 시험배합을 통해서만 잘못되었다는 것이 분명해지게 된다. 그 단계에서는 예상보다, 비록 틀린 것이지만, 더 많은 비용이 들 것이다. 시방규정은 통상적인 조항 외에 갈수록 내구성에 관심을 더 많이 보인다. 가끔은 내구성이 구조물의 기대수명에 대한 연수로 표현되기도 한다. 이 숫자를 배합재료에 관한 자료로 변환시키는 데는 여러 배합재료 및 배합비가 콘크리트의 성질에 미치는 영향에 관하여 깊이 알고 있어야 한다. 모든 사람이 그러한 구체적인 지식을 가질 필요는 없지만, 각 조직마다 상의할 수 있는 사람은 있어야 한다. 엔지니어가 언급한 규정이 따로 없고, 도면의 주를 참고하거나 구체적인 절이 명시되지 않은 상태에서 국가 시방기준을 통해서 조금씩 내용을 수집해야 하는 경우의 상황은 더 난감하다. 이러한 경우는 배합설계나 재료의 선택을 책임지고 있는 사람이, 환경에 대한 노출조건 및 필요한 배합재료에 관하여 잘 알고 있어야 한다. 일반적으로 말해서 콘크리트의 배합은 필요한 특정용도에 따라서 선택되어야 한다. 이것이 사람들이 고성능 콘크리트라 부르는 것이라고도 할 수 있다. 내 생각으로는 고성능 콘크리트와 보통 콘크리트의 경계는 곧 사라질 것이고, 앞으로 대다수 고객에게 주문 콘크리트 혹은 맞춤 콘크리트를 제공해야 할 것이다. 만약 이러한 접근방식에 더 많은 비용이 든다면, 그것을 보상하는 방법은 콘크리트에 대한 이미지를 높이고, 또한 앞으로 모든 용도에 계속적으로 이용될 수 있도록 하는 것이다. 아니면 구조물을 보수하고, 보수한 것을 또 보수하고, 해체하고 해야 할 것이다. 결국은 재활용 골재를 생산할 수 있다고 웃으면서 말할지 모르지만, 이런 식으로는 불만을 지닌 사용자가 콘크리트를 가능하면 멀리하게 만들 것이다. 콘크리트는 절대 심각한 경쟁에 처하지 않을 것이라는 가정은 무모하다. 내가 배합비에 대해서 강조해 왔지만, 이것으로 최종적으로 좋은 콘크리트가 된다는 보장은 없다. 비빔에서는 일반적으로 큰 문제는 없지만 골재에 함유된 수분을 더 잘 제어해야하고 주의를 게을리하지 말아야 한다. 비빔시간은 모든 재료가 잘 섞이기에 충분해야 하는데, 마이크로 실리카가 포함되어 있을 경우에는 더욱 그렇다. 단위시간당 믹서의 작업량을 높이기 위해서 충분히 비비지 않아서는 안된다. 그리고 마지막으로, 콘크리트가 타설되고 다져진 후, 적절하게 양생이 되어야 한다. 마이크로 실리카가 배합에 사용되었을 경우에는 특히 그러하지만, 이것은 모든 콘크리트에서 양생을 잘하는 것이 피복부에서 유해물질이 유입되는 것을 최소화하고 철근을 완전히 보호하는데 있어서 절대적이다. 내가 지금까지 말한 것은 콘크리트에 관한 충분한 지식과 이해를 필요로 한다. 이것은 당연하고 또한 적절한 것이라고 생각한다. 왜냐하면 더 이상 콘크리트를 수준낮은 싸구려 재료로 간주해서는 안되기 때문이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.4A
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• pp.385-393
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• 2009

This study grasped the relationship between relative humidity in concrete and concrete shrinkage followed by pre-absorbed water of porous lightweight aggregates through measurements of concrete shrinkage and humidity and comparisons with established research results. It was showed that shrinkage reduction effect of lightweight concrete is 36% at 7 days early ages and 25% at 180 days long-term ages when water-binder ratio is 0.3. It also showed that shrinkage reduction effect is 19% at 7 days and 16% at 180 days when water-binder ratio is 0.4 and 37%, 32% when water-binder ratio is 0.5. The moisture supply effect of lightweight aggregates was remarkable at early age within 7~10 days irrespective of water-binder ratio. In case of waterbinder ratio is 0.3, the relationship between shrinkage and internal humidity of concrete has been underestimated regardless of applied existing model type and in case of water-binder ratio is 0.4, 0.5, measurement values are relatively similar with existing model equations. Finally this study did regression analyses about the relation among the humidity change and the shrinkage strain as a high-degree polynomial and derived parameters that can connect moisture movement analysis with differential shrinkage analysis in case of considering relative humidity at the time by moisture movement analysis of concrete.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.7
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• pp.58-65
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• 2019

Polymer concrete is expected to be widely used as a building material because it has a shorter hardening time and excellent compression, tensile, bending, bond strength, frictional resistance and abrasion loss compared to general concrete. The polymer concrete has excellent vibration damping performance and research on the use of various reinforcing materials is being conducted. However, in order to completely replace the general concrete and the general anti-vibration reinforcement, such polymer concrete requires an overall review of vibration reduction performance considering physical properties, dynamic properties, productivity and field applicability. In this study, the physical and dynamic properties of polymer concrete by epoxy mixing ratio were compared with those of general concrete. It was appeared that compression, tensile, bending and bond strengths of polymer concrete by epoxy mixing were significantly higher than those of general concrete. Especially, the tensile strength was more than 4 ~ 6.5 times. Based on the basic physical properties of polymer concrete, the damping ratio, which is a dynamic characteristic according to the epoxy mixing ratio, was derived through analytical models and experiments. As a result, the dynamic stiffness of polymer concrete was 20% higher than that of general concrete and the loss rate was about 3 times higher.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.16 no.1
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• pp.40-46
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• 2013

Based on Korean railway design standards, the thicknesses of the reinforced roadbeds of conventional and high speed railways are different, and so too, for the size distribution of the ballast particles. Accordingly, considerable cost would be required to increase operating speeds of conventional lines, in particular related to changing from a ballasted track system to a ballastless one. In this study, applicability of a roadbed which supports conventional ballasted track, for use as a ballastless track for a high speed rail line was examined. A reinforced roadbed for a conventional railway is 20cm thick, and the type of material used for a conventional reinforced roadbed is M-40 (crushed gravel for road embankments). A dynamics test was conducted to evaluate the occurrence of the permanent settlement of the track substructure. These results suggest that, without changes to the track substructure, an operational speed of 400km/h is feasible with a ballastless track. This result; however, is from laboratory experiments. Further studies, such as numerical analyses or field validation, are required.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.13 no.4
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• pp.19-28
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• 2011

This study developed a solar radiation reflection pavement, so called a cool pavement, to lessen the urban heat island effect by coating a pavement surface with acrylic resins mixed with light-colored pigments. From a laboratory test, simulating solar heating process in pavements, the cool pavement reduced more than $12^{\circ}C$ of pavement temperature at $60^{\circ}C$ compared to a control porous pavement. With the increase of the mixing ratio of the pigments to acrylic resins, the temperature reduction effect increased, but its workability became worse due to higher viscosity. As a result, an appropriate mixing ratio was determined as 15%. The cool pavement had better durability than the control pavement: One quarter of Catabro loss and twofold dynamic stability. Its adhesion was also higher enough not to be debonded under traffic loading. In-situ noise and friction tests conducted in two field sites showed that the cool pavement reduced its noise level by 3.7dB in average and increased its friction level by 30% compared to the control pavement. The permeability of the cool pavement was little lower than the control pavement, but higher enough to satisfy the minimum requirement for porous pavements.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.13 no.3
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• pp.282-290
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• 2013

In this study, the adjustment range of mixture factor with replacement mineral admixture was reviewed to secure the mixture change data of high volume concrete compared to general concrete. When changing the concrete mix to high volume concrete within the universal concrete mixing, the adjustment range of mixture to ensure optimum quality is as follows. Unit-water content is $20{\sim}30kg/m^3$ downward. Fine aggregate ratio dropped by approximately 1% when W/B was reduced by 5%, and it is reduced by approximately 0.12% when there is a 5% increase in the total replacement rate. When the FA replacement rate was increased by 5%, the AE agent was approximately 20% to 30% higher compared with the conventional one. When the FA and BS replacement rate rose by 5%, W/B was reduced by about 1 to 4%.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2016.05a
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• pp.135-136
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• 2016

SUPER concrete poontoon is developed to overcome shortcomings about corrosion problem of steel pontoon and the insufficient freeboard line of concrete pontoon. Top slab of Pontoon resists truck load or sidewalk live load. The soffit slab and outer wall of Pontoon resist the horizontal and vertical components of wave pressure, and those were loaded along X and Y-axis of Pontoon. Global analysis for the Pontoon is carried out to design its cross-sections economically using a geometric non-linear time history analysis method by Strand7 and buoyance-stability calculated automatically on non-vertical boundary conditions. And the load-capacity of Pontoon is confirmed through mock-up tests.