• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제28권2호
• /
• pp.27-34
• /
• 2024

본 연구는 시멘트 복합체 기반 변형감지 센서 제조를 위한 전도성 충진재로 Fe 활성화된 목질계 바이오차를 사용하는 타당성을 조사하기 위해 진행되었다. Fe에 의해 활성화된 바이오차를 3% 혼입한 시멘트 복합체의 압축강도 및 전기적 특성을 평가하기 위해 50×50×50mm³ 크기의 입방체 시험체 3개와 40×40×80mm³ 크기의 각기둥의 시멘트 복합체 기반 센서 3개를 각각 준비하였다. 시멘트 복합체 기반 센서에는 전기저항 측정의 4탐침 방식이 사용되었다. Fe 활성화된 바이오차를 혼입한 시멘트 복합체 기반 센서의 경우 다양한 함수율 및 반복압축하에서 임피던스와 같은 전기저항과 전도성을 조사하였다. 그 결과 시멘트 복합체 기반 센서의 직류 회로에서의 전기저항률이 시간이 지남에 따라 증가하였고, 저항률의 최대 부분 변화가 900초 동안 함수율이 증가함에 따라 감소하였다. 함수율 7.5% 구간에서 전도성 충진재로 Fe에 의해 활성화된 바이오차를 3% 혼입한 시멘트 복합체의 전도성이 가장 안정적이지만, 시멘트 복합체 기반 변형감지 센서의 압축변형과 비저항의 변화비(FCR)에서 반복압축응력이 증가함에 따라 변형감지능력에 있어서 다소 떨어지는 경향을 나타냈다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
• /
• pp.149-150
• /
• 2020

Granting self-sensing performance in a building is an important performance to ensure the degree of damage and safety of the building. Since the current research is being conducted in the state before deterioration loss occurs, it is necessary to confirm whether the self-sensing performance is maintained even in the damaged conductive cement composite. As part of the study, electrical resistance characteristics were analyzed in conductive cement composites in which freeze-thawing and chemical corrosion occurred. As a result, it was found that the change in electrical resistance value due to freeze-thawing was not as large as 1%, and chemical corrosion occurred. It was found that the change in electrical resistance value of the tested specimen increased by about 10%.

• 콘크리트학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.32-36
• /
• 2015

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
• /
• pp.212-213
• /
• 2018

The cementitious composites have been developed to satisfy various demands of the construction market. The conductive concrete, which is a carbon-based cementitious composite, was used for the deicing or the detecting the internal crack. The cement-based battery is a technology that applies the basic concept of the alkaline battery to these conductive concretes. The cementitious composites could have a function as batteries, through a mixing of anode and cathode, which were consist of the zinc and manganese dioxide powder. The carbon-based materials, which have a significant effect on electrical properties, could be considered as the main variable in cement-based batteries. Therefore, in this study, the effects of carbon-based materials were investigated. Two types of materials, including the Carbon black and Multi-walled carbon nanotube(MWCNT), were considered as the main variables. From the experiment results, the electrical characteristics such as resistance, voltage, and current were compared according to the age.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
• /
• pp.195-196
• /
• 2021

The pore distribution of the cement mortar mixed with carbon nanotubes was found to have a large number of pores at (370~80)㎛, and the distribution ratio was larger as the carbon nanotubes were mixed. However, the pores with a fine particle diameter of (10-0.5) ㎛ were found to be larger as the carbon nanotubes were incorporated. However, the distribution of pores of the test specimens of conductive cement mortar with deterioration damage was found to be distributed in a number of particle diameters of (500 to 100) ㎛ and (10 to 0.5) ㎛. It is judged that the particle diameter of the internal pores increased due to the damage. However, as the mixing ratio of the test specimen with carbon nanotubes increased, the distribution of voids was relatively lower than that of plain, and it was judged to have excellent resistance to deterioration damage.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.37-43
• /
• 2019

이 연구는 고성능 섬유보강 복합체(HPFRCC)의 전자파 차폐성능을 향상시키기 위한 목적으로 전기전도도, 전자파 차폐능, 역학적 강도를 조사하였다. 강섬유, 제강슬래그 미분말, 카본블랙이 전도성재료소 HPFRCC 배합에 첨가되었다. 또한, MWCNT를 수 분산 시켜 제조된 2% wt. CNT 용액을 사용하였다. 실험 결과, HPFRCC의 전기전도도는 1% 카본블랙이 첨가된 시편을 제외하고는 매우 낮은 특성을 보였다. 시멘트 매트릭스의 미세구조는 시간에 따라 변하였고, 그로 인해 HPFRCC의 전기전도성 네트워크에 부정적인 영향을 끼쳤다. 0.083 S/cm의 전도도를 갖는 HC1 시편의 경우, 수분에 의한 효과를 배제하기 위하여 72시간 60도에서 건조 양생한 후에 측정한 전기전도도가 0.0003 S/cm로 상당히 감소하였다. 전자파 차폐 성능에 가장 중요한 인자는 강섬유인 것으로 나타났으며, 반면 카본블랙과 제강슬래그 미분말의 효과는 미미하였다. 전기전도도와 전자파 차폐능의 상관관계는 이 연구에서는 뚜렸한 경향성을 나타내지는 않았다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
• /
• pp.50-51
• /
• 2018

In this study, it evaluate the electromagnetic pulse shielding performance of amorphous metallic fiber reinforced cement composite with other steel fiber reinforced cement composite. Hooked-ended steel fiber, smooth steel fiber and amorphous metallic fiber were reinforced 2.0 vol.% in cement composites respectively. The electromagnetic pulse shielding performance was evaluated by MIL-STD-188-125-1. As a result, shielding performance of amorphous metallic fiber reinforced cement composite was higher than Hooked-ended and smooth steel fiber reinforced cement composites. In addition, the relationship between the electrical conductivity and the electromagnetic pulse shielding performance of the cement composite was confirmed.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2020

탄소나노튜브는 우수한 역학성, 전기전도성 등으로 다양한 산업에 이용되고 있다. 건설산업에서는 구조체에 자기센싱 기능을 부여하는 연구가 진행되고 있지만, 연구자들마다 실험결과가 상이하게 나타나고 이에 대한 분석은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 MWCNT가 첨가된 시멘트페이스트의 수화열, 공극률, 리트벨트 정량분석법, 압축강도, 거리에 따른 전기저항값을 측정하여 수화와 강도특성 및 전기특성을 분석하였다. 실험결과 수화열은 MWCNT가 증가할수록 감소되는 것으로 나타났다. 또한 XRD 리트벨트 정량분석법 결과 MWCNT 첨가율 증가에 따른 수화생성물의 양은 큰 차이가 없는 것으로 나타났고, 압축강도 저하의 원은은 공극률 분석결과 MWCNT가 시멘트페이스트내에서 공극의 양을 증가시겼기 때문으로 판단되며 SEM분석결과 MWCNT가 반데르발스힘에 의해 뭉쳐져 있어서 이 부위가 공극 및 취약부로 발생것으로 판단된다. 전기저항값은 첨가율이 증가될수록 감소하여 추후 자기센싱에 대한 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.69-74
• /
• 2018

Fiber-Reinforced Cementitious Composites (FRCCs)는 시멘트 복합체에 혼입한 전도성 섬유로 인해 전기 전도성을 가진다. 이러한 특성은 전기적 응답 계측을 통하여 별도의 센서 설치가 필요 없는 구조물의 균열 모니터링을 가능하게 한다. 하지만 전기적 응답은 균열 발생뿐만 아니라 온도의 변화에도 민감하게 변화하기 때문에 온도 요인은 전기적 응답 계측을 통한 균열 탐지를 방해하는 요소로 작용할 수 있다. 더욱이 전기적 응답을 측정하기 위한 탐침의 개수가 증가 할수록 원하지 않은 접촉 노이즈가 발생하기 때문에 이 논문에서는 탐침의 개수를 줄이기 위해 자체적인 자가센싱 임피던스 회로를 설계하였다. FRCC의 균열 발생과 온도 변화가 임피던스에 미치는 영향성은 자가센싱 임피던스 회로를 이용해 실험적으로 측정되었으며, 실험 결과, 임피던스 응답은 균열 발생보다 온도 변화에 더 민감하게 변화됨을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.66-73
• /
• 2022

동절기 콘크리트 포장체의 블랙아이스 발생위험을 낮추고 동결에 의한손상을 방지할 목적으로 콘크리트의 전도저항성을 활용하여 자기 히팅 콘크리트를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 분말형과 액상형 폐CNT와 전도촉진을 위해 폐음극재를 사용하여 강도변화와 온도 발열특성을 평가하고자 하였다. 액상형 폐CNT가 모르타르내에서 분산정도가 효과적이고, 강도저하가 작게 발생하는 것으로 분석되었다. 또한 모르타르에 스틸매쉬, 구리포일과 구리선을 전극으로 적용하여 DC 24 V를 공급하였으며, 폐CNT, 폐음극재과 탄소섬유 혼입율에 따른 온도변화 특성을 평가하였다. 또한 선정된 최적배합으로부터 전극간격에 따른 온도 특성을 평가하여 AC 50 V 까지는 전극간격 100 mm 까지는 충분한 발열 특성을 갖는 것을 확인하였다.