• 제목/요약/키워드: 장기간 사용성 평가

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건식저장조건의 사용후핵연료 콘크리트 저장용기 예비 방사선 차폐 평가 (Preliminary Shielding Analysis of the Concrete Cask for Spent Nuclear Fuel Under Dry Storage Conditions)

  • 김태만;도호석;조천형;고재훈
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.391-402
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    • 2017
  • 한국원자력환경공단에서는 국내 경수로 원전에서 발생된 사용후핵연료를 건식으로 저장할 수 있는 콘크리트 용기를 개발하였다. 본 저장용기는 사용후핵연료가 건식환경에서 장기간 저장되는 동안 용기 및 사용후핵연료의 건전성이 유지되며, 방사선량률이 저장시설의 설계기준을 초과하지 않도록 설계되어야 한다. 특히, 저장시설은 정상 및 사고조건에서 적절한 방사선 방호를 위한 차폐설계가 이루어져야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 미국 10CFR72 및 10CFR20의 기술기준과 NRC의 표준 심사지침 NUREG-1536에서 제시한 평가방법에 따라 건식저장조건하에서 단일 콘크리트용기 및 $2{\times}10$ 용기배열조건의 선량율을 평가하였다. 평가결과, 일반인에 대한 연간선량 한도인 0.25 mSv를 만족하는 통제구역 경계까지의 거리는 약 230 m로 도출되었다. 콘크리트 저장용기의 설계사고는 $2{\times}10$ 배열의 저장시설에서 한 개의 저장용기가 이송 중 전도사고가 발생하여 용기의 바닥면이 통제구역 경계로 향하는 상황으로 가정하였다. 전도된 저장용기의 바닥면으로 부터 100 m 및 230 m 지점에서 각각 12.81 mSv 및 1.28 mSv로 평가되었다. 본 연구를 통해 건식저장조건에서 콘크리트 저장용기 및 저장시설은 적절하게 평가된 통제구역경계까지의 거리가 확보된다면 방사선적 안전성이 유지됨을 확인할 수 있었다. 본 평가결과만으로 건식환경의 저장용기(시설) 설계에 직접 적용하기는 어렵겠으나, 향후 '국가 고준위폐기물 관리 전략'에 근거한 원전내 저장시설 또는 중간저장 시설의 설계 및 운영에 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

상수관로 유속계수 산정 및 특성 분석 (A Estimation and Analysis of Characteristics for Hazen-Williams C Value of Water Pipe System)

  • 김경오;김세민;박영기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.239-239
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    • 2019
  • 상수도시설 중 배수관망시설은 해당 지역의 영향을 민감하게 받는 시설이므로 설계시 해당시설의 특성을 충분히 고려해야 한다. 배수시설은 설치된 해당지역에 따라 그 특성이 매우 다르기 때문에, 설계지표 또한 해당 도시마다 다르게 설정될 수 있다. 도시의 규모가 크거나, 그 특성이 해당 구역에 따라 다른 경우에는 같은 도시의 경우라도 대상구역에 따라 다른 지표를 사용하는 경우도 있다. 따라서 이런 상수도관망의 설계 및 관리를 위해서는 장기간 현장여건에 맞는 관측자료를 통한 정밀한 수리분석이 요구되며 국내의 경우 일반적으로 Hazen-Williams 공식을 사용하고, 이때 관내면의 마찰손실계수 C는 유속계수라 한다. 이러한 유속계수는 상수관로의 물리적 특성을 나타내며 관로 내의 흐름해석, 펌프 및 관로의 설계, 최적 운영 방안, 통수능력 및 관 노후도 평가 등에 사용되거나 영향을 미치는 중요한 요소라 평가되고 있다. 또한 다수의 현장 관측 자료를 확보하여도 분기 구간과 펌프 및 밸브 등으로 인한 손실 등의 오차가 발생하므로 유속계수 산정 시 발생되는 많은 오차들을 줄여 보다 신뢰성 있는 유속계수를 산정해야 하고, 현장 관측 자료를 이용하여 유속계수를 산정하기 어려운 구간에 대해서는 관망해석 모델링을 통하여 결정하고 있다. 본 연구에서는 전주권 광역상수도의 계통 특성에 맞는 관로의 유속계수를 결정하기 위해 관리주체에서 기존에 설치한 수압계와 유량계 및 관망도를 이용하여 기초자료를 수집하고 Hazen-Williams 공식을 이용하여 유속계수를 산정하였다. 계산된 상수관로 유속계수는 전주시의 10개 계통에서 최소 107.06, 최대 145.02, 평균 127로 계산되었으며, 유속계수에 영향을 미치는 물리적 요소들의 관계를 파악하고자 상관성 분석 실행하였다. 그 결과 관경과 경과년수의 상관계수 R은 0.011 관경과 유속계수의 상관계수는 -0.009로 두변수간의 상관성이 거의 없고, 경과년수와 유속계수의 상관계수는 -0.776로 음의 상관성을 갖는 것으로 분석되었다. 이와 같이 제시한 유속계수는 해당 지역의 참고자료나 기준으로서 활용할 수 있을 것으로 판단되며 비 대상 지역에서도 현장자료가 부족한 곳의 유속계수를 산정할 경우 보다 신뢰성 있게 유속계수를 산정할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

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절연파괴시험법을 이용한 3.3[kV] 유도전동기의 절연물 열화특성 분석 (Analysis of Aging Insulation Characteristics of 3.3[kV] Class Induction Motor with AC Breakdown Test)

  • 이주;김현일;김윤현;손영규
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.141-149
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    • 2007
  • 본 논문은 유도전동기 고정자권선의 절연물에 대하여 비파괴 및 파괴시험을 실시하여 절연물의 비파괴특성과 내전압강도와의 상호관계를 비교, 평가, 분석함으로써, 향후 전동기의 절연상태 평가시 수명 및 절연진단의 신뢰성을 도모하고자 제안하였다. 본 논문에서는 비파괴시험과 파괴시험과의 상관관계를 평가하기위하여 비파괴시험으로 절연저항시험, 성극지수시험, 유전정접시험, 부분방전시험을 실시하였으며, 파괴시험은 60[kV] AC 내전압를 이용하여 실시하였다. 또한 장기간 사용된 전동기 권선의 절연물에 대한 연구결과로부터 기존 선진국의 진단방법 및 판정기준이 국내에서 제작된 전동기에 대한 절연특성 평가 및 분석에도 타당함을 증명하였으며, 향후 본 논문에서 제시한 자료들은 유사조건의 산업현장에서 운용중인 유도전동기의 수명 및 상태 평가를 위한 기초자료로 유용하게 사용될 수 있으리라 기대된다.

매설강관용 폴리에틸렌 피복재의 내구성 (A Study on the Durability of the Polyethylene Coatings for Underground Pipeline)

  • 류근창;이성민;고영태
    • 한국가스학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.40-46
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    • 2002
  • 천연가스 수송배관은 매설환경에서의 방식 및 외부충격 등에 대비하여 배관을 보호할 목적으로 폴리에틸렌(polyethylene)으로 피복(coating)되어 있다. 국내 천연가스의 보급과 함께 배관피복 기술도 초기 사용하던 폴리에틸렌 테이프에서, 분말용착식의 1층(one-layer), 압출식의 2층 피복으로 발전되어 현재는 에폭시 층이 도입된 3층 피복 시스템을 적용한 배관들이 전국에 매설되고 있다. 그러나 강관에 적용된 폴리에틸렌 피복이 경우에 따라 장기간사용에 따른 자연균열이 발생하여 피복의 안정성에 문제를 일으키기도 하므로, 상업적인 배관 피복재들의 내구 물성의 분포를 확인하여 천연가스 수송용 배관의 신뢰성 확보에 기여하고자 하였다. 이를 위하여 선진외국에서 폴리에틸렌 배관의 내구성과 장기사용안정성 평가를 위해 오래 전부터 활용되고 있는 저속균열저항성(slow crack growth resistance: SCGR)과 배관 피복층의 산화유도시간(oxidative induction time: OIT)을 측정하여 국내 배관 피복재들의 내구성을 평가하고 이를 근거로 하여 적합한 폴리에틸렌 물성치의 목표값을 제안하였다.

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장기간 냉각 보존을 위한 개 정자 희석액으로서 Glucose-BSA의 유효성 평가 (Evaluation of Glucose-BSA as Extender of Chilled Canine Spermatozoa for Long-term Storage)

  • 유일정
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.323-330
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 3주 동안 장기간 냉각상태로 보관된 개 정자의 기능적 특성을 알아보고자 두 종류의 정자 희석액, Glucose-BSA(G-BSA), Dimitropoulos-II(BIMI)가 정자의 기능적 특성에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 개 정액을 수지법에 의해 채취하여 원심분리한 후 정장은 제거하였다. 정자를 G-BSA나 DIMI으로 희석하여 최종 농도를 $100\times10^6$ sperm/ml로 하였다. 희석된 정자를 정자 운송 시스템을 이용하여 루지애나 주립 대학에서 뉴올리언즈 실험실까지 운송하였다. 정자 운송 시스템은 $20^{\circ}C$에서 $9^{\circ}C$까지 분당 $0.08^{\circ}C$ 냉각율로 설정하였다. 희석된 정자는 $4^{\circ}C$에서 3주간 보관하였다. 보관 1일부터, 매주 단위로 정자의 활력, 정자 원형질막 고유성(생존성), 정자 첨체의 고유성을 검사하였다. 또한 체외조건하에서의 정자 번식 능력을 평가하기 위해 zona binding assay를 실시하였다. 실험 결과 냉각 상태로 3주 동안 보관된 개 정자는 여전히 정자의 기능적 특성을 나타냈다. 냉각기간이 길어질수록 정자의 활력 및 생존성은 감소하였으며(P<0.01), 첨체의 고유성은 냉각기간에 따라 감소하였으나 유의성은 없었다. 정자의 특성 중 활력이 다른 특성에 비해 냉각처리에 민감한 반응을 보였다. G-BSA배지에 보관된 정자의 활력 및 생존성이 DIMI에 비해 높게 나타났으며, 1 주 동안 보관된 정자의 생존성의 비교시 유의성이 높게 나타났다(P<0.05). 그러나 첨체의 고유성은 1일 동안 DIMI에 보관된 정자에서 높게 나타났다(P<0.05). 3주 동안 냉각상태로 보관된 개 정자는 여전히 난자의 투명대에 결합하는 능력을 보였으며, G-BSA에 보관된 정자의 경우 난자에 부착되는 평균 정자 수가 보관일수에 따라 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 그러나 희석액 종류에 따른 난자에 부착되는 평균 정자 수의 유의적 차이는 없었다. 정자의 활력 및 생존성과 난자의 투명대에 결합하는 정자 수와의 상관관계를 본 결과, 활력 및 생존성이 높은 정자일수록 난자의 투명대에 많이 결합하여 정자의 잠재적 번식력이 증가함을 보였다. 결론적으로 G-BSA나 DIMI의 희석액으로 희석된 후 $4^{\circ}C$에서 냉각 보관된 정자는 3주 동안 정자의 기능적 특성을 유지하였으며 냉각 보관 2주까지 좋은 성적의 정자 특성을 나타냈다. 개 정자 냉각 보존에 대안적인 희석액으로 G-BSA도 사용 가능한 것으로 사료된다.

대형 지하공간의 영구지보재로서 고성능 숏크리트의 내구 특성 (Durability Characteristics of High Performance Shotcrete for Permanent Support of Large Size Underground Space)

  • 원종필;김황희;장창일;이상우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.701-706
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    • 2007
  • 본 연구는 장기간 숏크리트의 강도를 유지할 수 있는 영구지보재로서 알칼리 프리계 및 시멘트 광물계 급결제를 사용한 적정 배합비의 고성능 숏크리트의 내구성을 평가하였다. 내구성 실험은 염소이온 투과 시험, 동결융해 반복 시험, 촉진 중성화 시험 및 숏크리트에 염해의 영향 실험을 실시하였다. 실험 결과 실리카퓸을 사용한 모든 배합이 낮은 투과성을 나타내었다. 실험 결과 실리카퓸을 사용한 모든 배합이 모두 낮은 투과성을 나타내었다. 또한 동결융해 300회 반복 후에 상대동탄성계수가 85% 이상을 초과하는 우수한 동결융해 저항성을 보였다. 촉진 중성화 시험 결과 급결제에 따른 영향은 나타나지 않았으며 실리카퓸을 사용한 배합에서 중성화 깊이가 약간 깊게 나타났다. 염해 환경에서는 어떠한 영향도 없었다. 따라서 본 연구에서의 고성능 숏크리트 배합은 우수한 내구 성능을 보여주었다.

재조합 대장균 유래 베타카로틴이 함유된 기능성 화장품 제조 및 이의 임상실험을 통한 주름개선 효능 평가 (Preparation of Functional Cosmetics Containing $\beta$-carotene Derived from Recombinant Escherichia coli and Evaluation of Anti-wrinkle Efficacy by Clinical Testing)

  • 김유근;이영훈;강문국;이병학;윤준기;김성배;김창준
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.399-404
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    • 2009
  • 재조합 대장균으로부터 회수된 고순도 베타카로틴을 첨가한 기능성 화장품의 제조방법을 개발하고 이의 임상실험을 수행하여 개발된 화장품의 주름개선 성능을 평가하였다. 베타카로틴의 유효성, 각종 피부흡수 및 사용성, 질감 등을 고려하여 화장품을 처방하였다. 베타카로틴의 첨가량은 피부에 독성을 나타내지 않고 콜라겐생합성 촉진효과가 우수하며 베타카로틴 자체의 특유한 붉은 색소가 피부에 묻어나오지 않을 정도인 화장품 kg 당 1 mg으로 결정하였다. 베타카로틴을 용해시키기 위하여 식용오일을 사용하였고 항산화물질인 vitamin E(tocopheryl acetate)를 첨가함으로써 제품의 장기간 보관 시 베타카로틴의 안정성과 유효성에 도움을 주게 하였다. 유화제 및 유화안정제는 2.0% 첨가함으로써 유상과 수상이 분리되지 않도록 하였다. 유연제인 dimethicone을 0.35% 첨가함으로써 백탁 현상을 제거하고 피부에 대한 사용감을 좋게 하였다. 보습작용을 보이는 sorbitol을 첨가함으로써, 건조한 환경에 대한 피부트러블을 최소화하게 하였다. 제품의 안정도를 조사하였다. 60일간의 실험에서 상온에 보관된 제품의 pH는 변화가 거의 없었고 0, 25, $40^{\circ}C$의 온도서 물리 화학적 변화가 없는 안정한 상태를 유지하였다. 뿐만 아니라 광제품의 주름개선 성능을 평가하기 위하여 20명의 피시험자를 대상으로 화장품의 인체적용시험을 실시하였다. 시험자의 평가결과 4주 후 피험자의 38%가 주름이 감소하였고 8주 후에는 68%가 주름이 개선되었다.

주기적인 반복 열하중에 노출된 광섬유 센서의 신뢰성 평가 (Reliability Evaluation of Fiber Optic Sensors Exposed to Cyclic Thermal Load)

  • 김헌영;강동훈;김대현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.225-230
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    • 2016
  • 광섬유 브래그 격자센서(FBG)는 다중화가 용이하고 절대측정이 가능한 고유의 장점으로 다양한 구조물의 구조건전성 모니터링(SHM)에 활용도를 넓혀가고 있다. 하지만, 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서를 온도 변화 환경에서 장기간 사용할 경우 FBG 센서는 계절적 요인에 의한 큰 폭의 주기적 온도 변화 환경에 노출되므로 센서의 신뢰성 확보를 위해 신호 특성에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 패키징된 FBG 센서의 제작에 많이 활용되는 각각 2가지의 모재 및 접착제를 대상으로 시편을 제작한 후 항온항습기 내에서 -$20^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$의 온도 조건에서 300사이클의 반복 열하중시험을 수행하였다. 시험 결과, FBG 센서에 주기적인 반복 열하중이 가해질 경우 일정량의 압축변형이 작용하며 이는 센서로 사용 시 측정 오차로 작용하므로 장기 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서의 사용 전 안정화 과정을 통한 사전보정이 필요함을 확인하였다.

세균군집의 구조분석을 통한 장기간 농약사용이 토양생태계에 미치는 영향 평가 (Evaluating the Impacts of Long-Term Use of Agricultural Chemicals on a Soil Ecosystem by Structural Analysis of Bacterial Community)

  • 윤병준;김성현;이동헌;오계헌;강형일
    • 미생물학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.260-266
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    • 2003
  • 본 연구는 장기간 동안 지속적인 농약의 사용이 토양생태계에 미치는 영향을 세균군집의 구조분석을 통하여 그 관련성을 평가하고, 이에 대한 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 30년 이상 매년 수시로 농약을 사용하여온 제주지역의 한 감귤원 토양과 비농지 토양에 존재하는 세균군집을 16S rRNA clonal library로부터 얻은 각 100 개 클론의 유전자 염기서열을 기초로 하여 비교 분석한 결과 지속적으로 농약을 사용해온 감귤원 토양에서는 3개의 아문(Proteobacteria $\alpha$, $\gamma$, $\delta$)을 포함하는 Proteobacteria를 비롯한 5개 문 18개의 속 그룹에 포함되는 세균군집의 구조를 보였고, 농약을 사용하지 않은 비농지 토양에서는 4개의 아문(Proteobacteria $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $\delta$)을 포함하는 Proteobacteria를 비롯한 12개 문, 44개의 속 그룹에 포함되는 군집구조를 나타냈다. 감귤원 토양에서 가장 많은 분포를 보인 세균은 Proteobacteria g group에 속하는 것으로 전체 clone의 56%로 상당한 우점현상을 나타내었고, Acidobacteria group에 속하는 균이 25%, Firmicutes group, 5%, Planctomycetes group, 2%, Proteobacteria $\alpha$$\delta$ group이 각 1%, Cyanobacteria group, 1% 등의 순서로 우점현상을 보였다. 반면, 비농지 토양에서는 Acidobacteria group에 속하는 균이 14%, Planctomycetes group, 13%, Proteobacteria $\alpha$, $\gamma$, $\delta$ group이 각각 10%, 9%, 9%, Firmicutes group, 8%, Verrucomicrobia group, 8%, Actinobacteria group, 6%, Proteobacteria $\gamma$ group, 3%, Bacteroidetes group, 3%, Gemmatimonadetes group, 3%, Cyanobacteria group이 1% 등의 순서로 장기간 농약을 사용해 온 토양에 비하여 훨씬 다양한 미생물군집의 분포빈도를 나타냈다. 이러한 결과는 지속적인 비료 및 농약의 사용이 토양생태계를 구성하는 세균군집의 다양성을 크게 감소시키거나 또는 특정 미생물을 소멸 시킬 수 있음을 제시해 주었다.

소입경 골재노출콘크리트포장의 환경하중 저항성에 대한 연구 (A Study on the Resistance Against Environmental Loading of the Fine-Size Exposed Aggregate Portland Cement Concrete Pavements)

  • 전범준;이승우;채성욱;배재민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.99-109
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    • 2009
  • 소입경 골재노출콘크리트포장은 콘크리트 타설 직후 포장표면에 응결지연제를 살포하여 표면으로부터 깊이 2$\sim$3mm 정도의 모르타르 경화를 늦추게 한 후 표면의 모르타르 제거를 통해 굵은골재를 포장표면에 노출시키는 공법이다. 소입경 골재노출콘크리트포장은 타이어-노면 소음이 일반 콘크리트포장보다 4$\sim$5dB(A)정도 작으면서도 적정한 미끄럼저항을 장기간 유지한다는 장점을 가지고 있다. 소입경 골재노출콘크리트포장이 적정 평균조직깊이, 노출도 및 미끄럼저항을 확보하여 강도, 소음저감효과 및 장기간 적정 미끄럼저항성을 유지 하는 것도 중요하지만 성공적인 소입경 골재노출콘크리트포장의 건설을 위해서는 온도, 습도 등의 요인으로 발생하는 환경하중에 대한 내구성이 요구된다. 콘크리트포장은 타설 후 경화과정에서 수분손실 및 초기건조로 인하여 필연적으로 체적변화가수반되며 과도한 체적변화는 콘크리트 균열발생에 주요한 원인이 될 수 있다. 동결융해를 받고 있는 지역에서 제설제를 사용할 경우 표면박리현상이 발생한다. 이러한 균열 및 스케일링은 포장체의 내구성을 저하시키고 미끄럼저항을 감소시켜 장기공용성을 단축시키는 직접적인 요인으로 작용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 소입경 골재노출콘크리트포장에 대하여 수분증발로 인한 수축균열 제어 성능 및 제설제를 사용하였을 경우에 반복되는 동결융해작용으로 인한 스켈링에 대해 내구성을 평가하여 환경하중 저항성에 대해 고찰하였다.

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