• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.602-608
• /
• 2021

최근에는 다양한 보강재를 매트릭스에 혼입하는 방식으로 콘크리트 재료에 다양한 유형의 성능을 부여하는 연구 개발이 이루어지고 있다. 다량의 섬유를 사용하여 배합된 고인성 콘크리트는 다중균열분산 특성을 가지고 있으며, 이에 대한 다양한 연구가 수행되고 있다. 하지만 정적 하중에 대한 연구가 집중되고 있으며, 반복적인 하중에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 섬유비율을 달리한 고인성 콘크리트로 보를 제작하였고, 정적 휨시험과 피로 휨시험을 수행하였다. 그 결과 섬유 함량이 휨 거동에 미치는 영향을 분석하였고, 고인성 콘크리트의 하중-수명 관계를 S-N관계식으로 제안하였다. 2%의 섬유 혼입량으로 고인성 특성의 콘크리트를 배합할 수 있었다. 0.5% 섬유를 추가하는 경우 최대 휨강도는 유사하지만 휨인성은 2배 가까이 향상되는 것으로 나타났다. 반면, 두 배합의 피로수명은 큰 차이를 보이지 않았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.521-528
• /
• 2021

진공 압출성형 방법에 의하여 생산되는 섬유 시멘트 복합체는 연속 생산이 가능하고 고밀도 무기질 재료의 구성이 가능한 제품이다. 보강섬유로 사용하고 있는 폴리프로필렌과 펄프의 연소에 따른 가스의 발생과 이로 인하여 불연성능 시험 중 중심부에 지속적으로 불꽃이 발생하여 성능을 충족하지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 불연 특성 개선을 위하여 내알칼리 성능을 개선한 ARG(Alkali resistant glass)섬유를 보강섬유로 사용하여 시험체를 제조하고 성능 평가를 실시하였다. 섬유량은 부피비를 기준으로 하여 적용하였다. 측정결과 폴리프로필렌을 전량 유리섬유로 대체하고 펄프 사용량을 50% 감소하여 배합할 경우 불꽃은 발생하지 않거나 5초 이내 소화 되는 것을 확인하였다. 패널의 압출성과 생산성, 그리고 경화 후 적정한 인성 및 취성재료의 개선을 위하여 펄프 사용량은 기존 사용량의 50%를 유지하는 것이 바람직하며, 불연성능의 개선을 위하여 별도의 결합재 변경은 필요하지 않은 것으로 확인되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 2023

본 연구에서는 CO₂ 고정화 탈황석고(CFBG)의 건조온도에 따른 기초 물성 및 슬래그 시멘트의 자극재로 활용 가능성을 검토하였으며, 콘크리트 배합 시험을 통한 성능평가를 진행하였다. CFBG의 주요 성분은 CaO 및 SO₃로 나타났으며 건조온도가 증가함에 따라 CaO 및 SO₃가 증가하였다. 미건조 CFBG는 함수율이 15.7 %로 나타났으며 건조온도 85 ℃는 1.7 %, 105℃ 는 0.03 %로 나타났다. CFBG를 사용한 모르타르는 건조온도 증가에 따라 플로값이 저하하는 경향이었으며 압축강도는 FGB 사용 배합과 동등 수준을 나타냈다. CFBG SC를 사용 콘크리트 실험 결과 슬럼프 및 공기량은 60분 경과 후 모두 목표 범위를 만족하였으며, 압축강도는 일반 3성분계 배합 대비 전반적으로 증가하는 경향이었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.391-399
• /
• 2023

최근 증가하는 폐플라스틱의 재활용 방법으로 저온 열분해 기술이 연구되고 있다. 폐플라스틱 저온 열분해 기술은 에너지 자원으로 활용할 수 있는 열분해유를 생산하지만, 고체의 잔류물이 발생한다. 폐플라스틱 열분해 잔류물은 활용 범위가 낮아 대부분 매립 처리하고 있다. 본 연구에서는 혼합 폐플라스틱 열분해 잔류물를 활성탄으로 재활용하기 위한 연구를 수행하였다. 혼합 폐플라스틱 열분해 잔류물의 화학적 활성화를 통해 활성탄을 제조하고, 그 특성에 대해 조사하였다. 공업분석을 통해 잔류물의 고정탄소량이 33.69 %인 것으로 확인하였다. 활성탄 제조에는 화학적 활성화를 활용하였으며. 활성화제로 KOH를 사용하였다. KOH와 잔류물의 혼합비율의 영향을 조사하기 위해 0.5, 1.0, 2.0의 비율로 시료를 혼합하였다. 혼합한 시료는 활성화 온도는 800 ℃에서 1시간 동안 화학적 활성화를 진행하였다. BET를 통한 활성탄 특성 분석 결과 KOH의 혼합비율이 증가할수록 비표면적이 증가하는 것을 확인하였다.

• 에너지공학
• /
• 제21권4호
• /
• pp.385-392
• /
• 2012

본 연구는 현재 콘덴싱 보일러에 많이 사용하는 다공성 소재중에서 메탈화이버(metal fiber, MF) 및 세라믹(ceramic, CM)으로 제작한 평판형 버너에 대해 연소 및 열특성을 비교 검토하고 그 결과를 향후 개발할 EGR(Exhaust gas recirculation) 콘덴싱 보일러에 적용할 버너 선정의 기초자료로 활용하는 것을 목적으로 한다. CO 배출량은 CM이 MF보다 높았고 NOx 배출량은 MF가 CM보다 높게 나타났다. 버너열량 변화시에는 버너열량이 클수록 효율이 높게 나타났으며 버너 소재별 열효율은 버너열량 변화와 관계없이 MF가 CM보다 높게 나타났다. 본 실험범위에서 KS B 기준과 EN 677기준을 근거로 비례제어, 열효율, CO 및 NOx 배출량을 고려할 때 버너 소재는 MF가 적절하며 당량비는 0.8일때가 최적 운전조건으로 판단된다.

• 에너지공학
• /
• 제25권4호
• /
• pp.214-225
• /
• 2016

목재 바이오매스를 이용한 가스화 공정은 고열량의 합성가스를 통해 알콜류, SNG 등 다양한 에너지 자원으로 변환시킴으로써 자원의 재순환에 기여할 수 있으며, $CO_2$ 등의 온실가스를 감소시킴으로써 지구온난화 방지에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 이중유동층 가스화기에 목재 바이오매스를 투입하여 가스화기의 최적운전 조건을 도출하고, SNG 생산효율을 검증함으로써 이중유동층 가스화기에 대한 국내 상용화 기반을 마련하고자 하였다. 목재 바이오매스에 대한 가스화기의 최적 운전조건 도출 결과, 운전온도 $826^{\circ}C$에서 Steam 투입량 1,334g/hr, Air 투입량 5.56L/min일 때 탄소전환율이 81%로 확인되었으며, SNG 생산을 위한 $CH_4$가스 농도를 확인한 결과, 92%로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.97-104
• /
• 2010

본 연구에서는 플라이애시 치환 콘크리트에 초기 저강도발현특성을 고로슬래그 미분말 및 석고혼입으로 해결할 수 있는지의 가능성을 검토하기위하여 콘크리트의 기초적 특성에 대하여 분석하였다. 그 결과 굳지 않은 콘크리트의 특성으로 유동성은 FA 치환의 경우 OPC와 유사하거나 비교적 크게 나타나는 양상을 보였으나 FA 치환 콘크리트에 BS와 GS의 치환량이 증가 할수록 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 FA 20% 치환 콘크리트의 경우가 FA 10% 치환 하였을때 보다 슬럼프 감소율이 크게 나타났다. 공기량은 OPC에 비해 FA 치환의 경우 크게 감소하는 경향을 나타내었으나, BS와 GS가 공기량에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 경화 콘크리트의 특성으로 압축강도는 FA 10% 치환 콘크리트에 BS 및 GS를 치환한 경우 OPC보다 초기에 높은 강도를 나타내었으며, FA 20% 치환 콘크리트의 경우 강도 발현이 다소 낮은 것으로 나타났는데, 그중 FA 10% 치환 콘크리트에 BS 5% 치환, GS 1% 혼입시 전반적으로 높은 강도를 나타내어 가장 우수한 결과를 나타내었다. 결합재 종류별 압축강도의 상관관계의 경우 GS 무혼입에 비해 GS를 혼입 할 시 전반적으로 높은 강도를 나타냄으로써 GS의 영향이 강도발현에 중요한 역할로 작용함을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.97-106
• /
• 2009

기포콘크리트로 축조된 구조물은 하중 경감에 따른 지반의 침하와 토압을 감소할 수 있게 되어 구조물 시공과 관련한 제반 문제와 경제적 부담 저감이 가능하게 된다. 따라서 본 연구에서는 기포콘크리트의 강도향상 목적으로 다공질의 바텀애시를 기포콘크리트에 도입함으로써 과거의 방음이나 단열의 비구조적 용도 이외에도 구조적 목적에 활용하고자 하였다. 또한 시멘트 대체재로써 고로슬래그 미분말과 플라이애시의 혼입이 바텀애시로 보강된 기포콘크리트 성상에 미치는 영향을 단위체적중량, 플로우값, 공기량(기포량), 흡수율, 소요 기포제량 등을 통해 평가하였다. 실험결과, 잔골재비의 증가 즉, 바텀애시의 사용량이 증가할수록 단위체적중량은 증가하는 반면 공기량이나 플로우는 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 적절한 비율의 바텀애시 적용은 오히려 소포의 영향이 작아져 균일한 품질의 기포콘크리트 제조가 용이한 것으로 나타났다. 고로슬래그 미분말이나 플라이애시의 무기혼화재는 시멘트 대체 비율이 증가할수록 단위체적중량이 감소되는 경향을 보이고 있으며 어느 일정 비율까지 대체하였을 때에는 유동성이 향상되는데 반해 그 이상의 대체에서는 급격한 유동성 저하가 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.405-412
• /
• 2019

본 연구에서는 다공성 특성을 갖는 제올라이트와 활성 황토를 대상으로 시멘트 대체 혼화재로 20%, 30%, 40%로 치환하여 모르타르의 물리적 특성 및 미세 분석을 통한 화학적 특성을 평가하였다. 먼저, 제올라이트 및 활성 황토 재료의 물리적, 화학적 특성을 검토한 결과 시멘트의 비표면적이 비슷함을 확인 할 수 있었으며, 주요 화학 조성이 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ 등으로 나타남에 따라 포졸란 반응성 재료의 특성을 갖는 것을 확인하였다. 시멘트 대비 치환량에 따른 강도시험 결과 제올라이트 및 활성 황토의 치환량 증가에 따라 강도는 저감하는 것을 확인 하였으며, 20% 치환 배합에서는 OPC 대비 강도 발현이 높은 것을 확인하였다. 미세분석 실험을 통해 제올라이트 및 활성 황토의 화학 특성으로 공극량이 증가함을 확인하였으며, 특히 활성 황토를 혼입한 모르타르에서는 공극크기가 1㎛ 이상이 다량 발생하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.17-24
• /
• 2018

순환 유동층 보일러의 연소재를 고로슬래그의 알칼리 활성화 반응 자극제로 활용하여 개발한 새로운 매입말뚝의 주면고정액(ZA-Soil)을 시멘트밀크 공법의 주면고정액으로 사용한 말뚝에 대하여 정재하시험 및 동재하시험을 실시하여 보통 포틀랜드시멘트(OPC)와 비교하여 성능을 평가하였다. 정재하시험을 수행한 결과 말뚝의 허용하중은 1,350kN로 보통 포틀랜드시멘트를 매입말뚝의 주면고정액으로 사용한 결과와 동일하였고, 전 침하량은 6.97mm, 순 침하량은 1.48mm로 보통 포틀랜트시멘트의 전 침하량 7.825mm, 순 침하량 2.005mm와 유사한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 동재하시험 및 CAPWAP분석을 실시한 결과, 새로운 매입말뚝의 주면고정액(ZA-Soil)의 주면 마찰력은 375.0kN, 선단 지지력은 3,045.9kN, 허용지지력은 1,368.36kN으로 나타났고, 포틀랜드시멘트를 매입말뚝의 주면고정액으로 사용한 결과와 유사한 결과를 보이는 것으로 나타났다.