• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.247-255
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• 2016

콘크리트에 전기전도성을 부여하여 확보한 발열 성능을 통해 주택의 난방이나 터널, 도로 또는 교량 상판에 눈녹이는 것이 가능하다. 본 연구는 전기전도 발열 콘크리트 개발을 위한 선행 연구로써 탄소계 전도성 재료인 흑연을 치환한 모르타르의 역학적 특성과 함께 전기저항 및 발열 특성에 대한 실험을 실시한 후 다음과 결과를 얻었다. 토상 흑연 치환율이 증가할수록 압축강도는 감소하는 것으로 나타났으나 전기 저항은 크게 낮아지는 것으로 나타났다. 발열특성을 보이기 위해서는 흑연의 혼입이 모르타르 전체 체적의 15%이상 이루어져야 하는 것으로 나타났다. 흑연의 혼입이 일정수준이상 이루어져 낮은 전기저항 및 발열특성을 확보한 경우에는 작용하는 전압과 발열량은 높은 상관관계를 가지며 전압의 제곱과 발열온도는 비례관계에 있는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.131-132
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• 2014

In this study, an experiment was carried out using graphite, conductive nickel powder, copper bar, carbon fiber for evaluate the exothermic properties and heating reproducibility of the cement mortar containing conductive material. As a result, the conductive materials that interfere with heating reproducibility are present, and the optimal conductive materials exist in each input voltage.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.170-171
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• 2022

In recent years, due to the occurrence of traffic accidents caused by black ice in winter, the number of personal injuries is increasing rapidly. Black ice is a phenomenon that occurs like a thin layer of ice on the road surface. Accordingly, many developments of heat-generating concrete are being developed to remove ice by increasing the temperature by supplying constant electricity to places where black ice is likely to occur. These heating elements are being developed by mixing a conductive material represented by carbon nanotubes with concrete. However, research up to now has been focused on efficient temperature rise and derivation of the optimum mixing ratio, and the evaluation of maintaining heat generation performance during continuous repetition is insufficient. Therefore, in this study, a heating test specimen was manufactured and 50V power was repeatedly supplied to evaluate the heating characteristics.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.25-34
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• 2016

부도체로 알려져 있는 기존의 콘크리트에 전기 전도성 재료를 혼입하여 발열 콘크리트로서 개발하려는 연구가 90년대 이후 진행되어 왔다. 하지만 콘크리트 시험체의 발열 재현성 확보가 어려워 활발한 연구가 이루어지지 못했다. 이에 따라 본 연구에서는 융설용 재료로써 활용 가능한 발열 콘크리트 개발을 목적으로, 흑연, 금속분말, 혼화제를 혼입한 시멘트 페이스트 및 모르타르를 제작하여 $-2^{\circ}C$의 저온환경에서의 발열특성과 재현성을 평가하였다. 또한 미세화학분석을 통해 발현 재현성의 원인을 규명하고자 하였다. 실험 결과, 흑연과 고성능 AE감수제를 혼입한 시험체가 가장 우수한 발열 성능 및 재현 가능성을 보였다. 이에 따른 미세화학분석 결과, 고성능 AE 감수제 내의 폴리머 혹은 메타크릴산 성분이 흑연과 전기화학적 반응을 일으켜 발열 재현성능을 부여한 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.19-27
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• 2021

본 연구에서는 탄소소재 산업부산물을 사용한 전기전도성 발열 모르타르를 제조 및 분석하였다. 이때 탄소소재 및 혼합수 함량을 제어하였으며, 전압 인가 시 전극간 거리는 0.42 m 및 0.88 m로 고정하였다. 본 연구에서 사용한 탄소소재 산업부산물은 판상형 구조의 흑연이었다. 탄소소재는 입도에 따라 미분말 및 골재 대체용으로 사용하였으며, 각각의 평균 입도는 18 ㎛ 및 546 ㎛, 전기전도도는 62.3 S/m 및 32.5 S/m로 측정되었다. 동일한 모르타르 플로우 값 유지를 위해 탄소소재 혼합량 증가에 따라 혼합수 함량을 증가시켰으며, 이에 따라 기공률은 상승하였다. 모르타르(6주차)의 전극거리 0.42 m에서 전압-전류값은 342 V-1.48 A(S20) 및 349 V-1.44 A(S30)이었으며, 0.88 m에서는 513 V-0.98 A(S20) 및 500 V-1.01 A(S30)으로 확인되었다. 또한 발열 특성은 산업부산물인 탄소소재 함량이 증가하고, 전극간 거리가 감소할수록 우수하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.421-428
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• 2020

겨울철 도로는 내부 수분의 빙결현상으로 인한 블랙아이스가 발생하여 많은 피해를 유발한다. 최근에는 다양한 기능을 가진 Multi-walled carbon nanotube(MWCNT)와 콘크리트를 복합하여 열적 및 전기적 성능이 우수한 건설 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 나노-콘크리트 복합재료를 활용하여 시공한 구조물은 표면에 결함이 발생하여 일반적인 보강재를 사용할 경우 열적 및 전기적 성능이 현저하게 저하된다. 본 연구는 표면에 결함이 발생한 콘크리트 구조물을 단시간 내에 보강할 수 있는 초속경 나노-시멘트 복합체의 발열성능과 소비전력을 분석하고자 한다. 실험은 초속경 시멘트계 재료, 양생일, 공급전압을 매개변수로 설정한 뒤 수행하였다. 초속경 시멘트계 재료는 시멘트 페이스트, 모르타르, 콘크리트로 구분하였다. 실험결과, 양생일이 1일인 경우에는 전압을 20V 공급할 시 모든 초속경 나노-시멘트 복합체에서 10℃ 이상의 발열성능이 확인되었다. 양생일이 28일인 경우에는 1일에 비하여 동일 전압에서의 발열성능이 소폭 감소하였으나, 전압을 30V까지 공급하여도 안정적으로 발열성능이 유지되는 것으로 분석되었다. 결과적으로 초속경 나노-시멘트 복합체는 콘크리트 구조물 표면 결함을 보강한 후 단시간 내에 발열성능을 발현할 수 있고, 일정시간이 지나도 발열성능이 유지되는 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.137-142
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• 1997

From the results of study on the electrical characteristics of heat-generation mortar used graphite as fine aggregates is summerized as following. The primary purpose of this study is the mixing ratio of graphite (35%, 50%/Sg), curing conditions (autoclave, steam, surface, underwater) and shape change (length, section of the electric heat-generation mortar). In case of the test condition with the steam curing condition appearance to most excellent heat-generation reproducibility. And temperature a coefficient of electric heat-generation mortar change from is in inverse proportion to the temperature a coefficient of direct proportion as the ratio of graphite mixing increased.