• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.941-944
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• 2008

본 연구는 화재피해를 입은 고강도 철근 콘크리트 구조부재의 폭렬발생시 구조성능을 파악하기 위한 연구로 압축강도 55MPa의 휨 부재와 압축부재를 화재피해를 입은 시간을 주요변수로 30분, 60분 및 90분간 화재 실험을 실시하였다. 휨 부재의 경우 피복두께에 따라 폭렬의 정도와 구조성능의 감소에서 차이를 보였으며, 피복 두께가 두꺼운 경우에 폭렬 면적 및 잔존강도의 감소폭이 크게 나타났다. 압축부재의 경우 폭렬로 인해 손실된 면적의 양은 화재피해를 입은 시간에 영향을 크게 받지 않았으나, 잔존강도의 경우 콘크리트가 고온에 오래 노출될수록 큰 감소폭을 보였고, 부재강성의 감소폭은 더욱 크게 나타났다. 따라서 고강도 콘크리트구조물에 화재가 발생하였을 경우 폭렬의 양상과 화재피해를 입은 시간에 따라 구조물의 잔존강도를 예측 할 수 있으며, 이를 이용하여 구조물의 재사용 여부의 판단 및 보수 보강에 필요한 자료를 제시할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.155-163
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• 2007

고강도 콘크리트(HSC)는 화재 시 폭렬현상과 함께 부재가 취성적인 거동을 하게 되는 단점을 지니고 있다. 폭렬현상은 화재 시 $100{^{\circ}C}$이상에서 부재내부의 수분 증발로 인하여 발생한 수증기가 수밀한 콘크리트에 갇혀 발생한다. 따라서 콘크리트 강도가 증가 할수록 수밀성이 높아져 폭렬의 정도가 심해진다. 콘크리트의 폭렬을 제어할 수 있는 방안으로는 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)를 혼입하는 방법이 가장 효율적인 것으로 보고 되었다. 본 연구에서는 콘크리트 강도와 PP섬유 함유량을 변수로 하는 기둥 실험체에 대한 내화실험과 잔존강도실험을 수행하여 폭렬현상을 관찰하고 잔존강도를 측정하였다. 그 결과 콘크리트 강도가 60MPa에서 85MPa로 증가할 때 기둥 실험체의 잔존 축 강도는 10%증가하였다. 또한, PP섬유 함유량이 0%에서 0.2%까지 증가 할수록 잔존 축강도비는 68%에서 85%까지 증가하였으나, PP섬유 함유량이 0.2%이상에서는 잔존강도의 증가가 거의 나타나지 않았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.105-112
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• 2013

이 연구에서는 화해된 콘크리트의 잔존 강도 평가에 있어서 충격-반향 기법의 적용성을 알아보고자 하였다. 화해를 모사하기 위해 콘크리트 실험체에 대한 표준 화재 온도 가열 시험을 실시하고, 화해된 콘크리트 실험체에 대해 충격-반향 응답 실험 및 압축 강도 실험을 실시하였다. 화해된 콘크리트의 충격-반향 응답 특성과 압축 강도의 잔존 특성을 분석하였으며, 또한 충격-반향 응답으로부터 구한 초음파 속도와 잔존 압축 강도와의 상관관계를 분석하였다. 연구 결과 화해된 콘크리트의 초음파 속도를 충격-반향 기법으로 신뢰성 있게 계측할 수 있으며, 또한 잔존 강도 평가에 충격-반향 기법을 유효하게 적용 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.112-117
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• 2016

국내에서는 연료 가스 배관용 탄소강관으로 KS D 3631의 기준을 따르도록 되어있으며, 탄소강관이 지하에 매설되는 경우 부식을 방지하기 위해 강관에 합성수지로 피복을 한다. 피복은 부식 방지 조치를 하는 것으로 압축된 연료가스를 이송하는데 필요한 강도는 원관인 탄소강관이 그 역할을 수행한다. 따라서 탄소강관에 결함이 발생하였을 때, 그 결함에 따른 강도를 평가하는 것이 중요한데 국내에는 잔존강도를 평가하기 위한 방법이 부족하다. 결국 국외 기준인 DNV RP F101 또는 ASME B31G의 기준에 따라 잔존강도를 평가하는데, 그 결과가 국내 배관에 적용 타당성이 있는지 검증이 부족하며, 85% 이상의 결함에 대해서는 예측 할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 KS D 3631의 배관을 이용하여 인위적 결함을 가공하여 잔존강도를 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 그 결과 폭에 따라서 일정한 잔존강도의 차이를 보이며, 국내 연료 가스용 배관에는 DNV RP F101이 적합하다는 결론을 도출하였다. 본 연구의 결과는 결함 깊이가 큰 경우에 대한 결과와 타당한 국의 기준을 파악하기 위한 결과를 포함하고 있어, 배관의 잔존강도를 이용한 위험성 평가 등에 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1-6
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• 2009

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 실구조물에 적용 시 주의하여 사용하여야 한다. 고강도 콘크리트의 폭렬제어를 위하여 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)의 혼입이 효율적인 것으로 콘크리트 공시체를 대상으로 한 여러 내화실험결과를 통하여 보고되었다. 또한 초고강도 콘크리트의 강도발현을 위하여 필수적으로 사용되는 실리카흄은 콘크리트의 수밀성을 높여 폭렬현상이 더욱 심하게 발생할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 PP섬유의 혼입량과 실리카흄 치환율을 변수로 하는 고강도 철근콘크리트 기둥부재의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하여 고온 시 각 변수들이 폭렬현상에 미치는 영향 및 잔존강도를 분석하였다. 실험결과 PP섬유 혼입량을 0%에서 0.2%까지 증가 시킬수록 기둥의 폭렬정도가 감소하고, 잔존 압축강도비는 증가하는 것으로 나타났으며, 실리카흄을 7%, 14% 및 21%로 증가시킬수록 기둥의 폭렬정도는 크게 변화하지 않았으나, 잔존 압축강도비는 감소하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.53-60
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• 2012

이 연구의 목적은 자연모래를 사용한 콘크리트(NSC)와 부순모래를 사용한 콘크리트(CSC)의 고온 하에서의 물리, 역학적인 특성을 조사하는 것이다. 시험체를 $23^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$ 범위에 노출시켜 육안검사와 중량손실을 측정하였으며, 압축강도 시험과 할렬 인장강도 시험을 수행하였다. 그 결과 중량손실률은 노출 온도가 증가할수록 감소하였으며, NSC와 CSC의 감소율은 비슷하였다. 압축강도, 할렬 인장강도와 탄성계수 또한 노출온도가 증가할수록 감소하였다. NSC의 잔존 압축강도는 $200^{\circ}C$와 $400^{\circ}C$에서 CSC보다 급격히 감소했으며, NSC의 잔존 할렬 인장강도 또한 $200^{\circ}C$에서 CSC 보다 급격하게 감소했다. 하지만 CSC와 NSC 공히 $800^{\circ}C$에 노출되었을 때는 비슷한 잔존강도를 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.7-12
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• 2009

고강도 콘크리트(HSC)는 화재 시 $100^{\circ}C$ 이상에서 부재내부의 수분 증발로 인하여 발생한 수증기가 수밀한 콘크리트에 갇혀 피복이 탈락되는 폭렬현상이 발생한다. 콘크리트의 폭렬을 제어할 수 있는 방안으로는 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)를 혼입하는 방법이 가장 효율적인 것으로 보고되었다. 그러나 일정량 이상 PP섬유의 사용은 폭렬저감에 효과가 없으며 특히, 초고강도 콘크리트의 시공성을 저하시킬 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 강도 60MPa에서 최적의 PP섬유량을 도출하고 120MPa 초고강도 콘크리트에서 시공성을 확보하기 위하여 PP섬유를 대신하여 PP분말 및 폴리비닐알콜(PVA)섬유를 사용한 기둥실험체의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하였다. 실험결과 60MPa 실험체에서 PP섬유 함유량이 0%에서 0.2%까지 증가 할수록 잔존 축강도비는 68%에서 85%까지 증가하였으나, PP섬유 함유량이 0.2% 이상에서는 잔존강도의 증가가 거의 나타나지 않았다. 또한, 120Mpa 실험체에서 내화성능과 시공성을 함께 고려할 경우 PVA섬유가 가장 합리적인 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.41-47
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• 2010

화해를 입은 구조물의 안전성 확보에는 초기대응이 매우 중요기 때문에 신속한 의사결정이 필요하다. 본 논문에서는 화해를 입은 구조물의 이형철근과 콘크리트 간 잔존부착강도를 평가할 수 있는 간략화된 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 화재강도 즉, 화재 중 최고노출 온도 뿐 아니라 화재지속시간도 고려할 수 있도록 하였다. 제안된 방법의 검증 및 비교를 위하여 화해를 입은 대구지하철 역사의 현장조사 결과를 인용하였으며, 해석결과 그 효용성을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.869-872
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• 2008

최근, 고온가열을 받은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 체계적인 연구가 실험적으로 접근되고 있다. 본 연구는 40, 60, 80MPa급 고강도콘크리트의 재료역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안한 시험법은 설계하중 사전재하 및 잔존강도 시험방법으로서 극한강도의 25%하중을 사전재하한 후 시험체의 가열을 하중을 유지한 상태에서 목표온도까지 가열하였고 재하는 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시했다. 시험결과 콘크리트 강도가 증가할수록 상온의 수준과 비교하여 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하는 것으로 나타났으며 실험결과를 바탕으로 온도의 수준에 따른 압축강도와 탄성 계수의 상관 관계식을 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.83-90
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• 2006

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 내화설계 시 주의하여 사용하여야 한다. 고강도 콘크리트의 폭렬제어를 위하여 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)의 혼입이 가장 효율적인 것으로 여러 연구결과를 통하여 보고 되었으나, 이들은 대부분 콘크리트 공시체를 대상으로 한 내화실험의 결과로서 최적의 PP섬유 혼입량에 대한 부재수준의 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트 기둥의 내화설계를 위한 최적의 PP섬유 혼입량을 제시하기 위하여 콘크리트 강도와 PP섬유의 혼입량을 변수로 하는 기둥부재의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하였으며, 실험결과 콘크리트 강도가 증가 할수록 기둥 실험체의 잔존 축강도비는 증가하였으며, PP섬유 혼입량을 0%에서 0.2%까지 증가 시킬수록 기둥의 잔존 축강도비가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 최적의 PP섬유 혼입량으로서 0.2%가 적절할 것으로 판단된다.