• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.130-137
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• 2013

본 연구는 실험계획법을 통하여 과산화수소로 발포된 석고 혼입 경량기포콘크리트로 통계적 분석을 실시하였다. 본 실험에서는 경량기포콘크리트를 구성하는 각 재료의 혼합비율을 실험인자로 설정하고, 실험을 통해 얻어진 반응변수에 대한 통계적 분석으로 역학적 특성을 평가 하였다. 실험인자는 석고혼입율, 물결합재비 및 발포제첨가비 이며, 반응변수는 겉보기밀도, 압축강도, 휨강도이다. 경량기포콘크리트의 배합은 반응표면설계의 Box-Behnken (B-B)계획법에 의해 총 15회의 실험점을 설정하였다. 본 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 반응변수에 대한 각 설명인자 (석고혼입율, 물결합재비, 발포제첨가비)의 유의확률값은 유의수준 ${\alpha}$=0.05에서 유의한 것으로 추정되었다. 경량기포콘크리트의 겉보기밀도에 대한 반응표면 분석 결과, 물결합재비 와 발포제첨가비만 유의 (${\alpha}$=0.05)한 것으로 추정되었으며, 겉보기밀도와 기포량 및 함수율과의 관계는 반비례함을 확인 알 수 있었다. 경량기포콘크리트의 압축강도에 대한 반응표면 분석 결과, 물결합재비, 발포제첨가비 및 발포제첨가비의 제곱항이 유의 (${\alpha}$=0.05)한 것으로 추정되었다. 경량기포콘크리트의 휨강도에 대한 반응표면 분석 결과, 물결합재비 와 발포제첨가비만 유의 (${\alpha}$=0.05)한 것으로 추정되었다. 다중 반응 최적법을 통해 반응변수들의 목표값을 만족하는 최적조건 영역을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회지
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• 제39권1호
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• pp.83-92
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• 1997

An experimental study of the application of Silica fume for the high strength concrete was conducted. Nine specimens with three different contents of silica fume, 0%, 10%, 20% and with three water-cement ratio 30%, 40%, 50% were tested. Results shows that 10% of silica fume and 30% of water-cement ratio has a maximum strength with 700kg/$cm^2$ of compressive strength and 64kg/$cm^2$ of splitting tensile strength and 100kg/$cm^2$ of flexural strength. Slump value of the tested samples decreases with increasing water-cement ratio and elapsed time of silica fume. Splitting tensile strength$({\sigma}_f)$ and flexural strength $({\sigma}_f)$ and static modulus of elasticity(E) can be correlated with compressive strength $({\sigma}_c)$ from a regression analysis.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.397-404
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• 2006

본 연구에서는 콘크리트의 건조수축 저감을 위해 사용되는 팽창재와 수축저감제를 병용한 콘크리트의 배합 특성, 응결시간, 압축강도 및 건조수축특성에 대하여 분석하였다. 실험결과, 팽창재와 수축저감제의 혼입률이 증가할수록 유동성은 저하하여 SP제량을 증가시켜 주어야 하는 것으로 나타났고, 반면에 공기량은 증가하여 AE제 사용량이 감소하는 것으로 나타났다. 응결시간은 SP제량의 사용량의 증가에도 불구하고 약간 촉진되는 것으로 나타났는데, 이는 수축저감제의 알칼리 성분 및 팽창재의 에트린자이트 생성 촉진 효과에 기인한 것으로 사료된다. 또한 압축강도는 팽창제 혼입률 5.0%를 사용한 경우에서 최대가 되었고 그 이상의 혼입률에서 저하하였으며, 수축저감제는 혼입률 증가에 따라 저하하였는데, 팽창재와 수축저감제 혼입률이 각각 5.0%, 0.5%에서 플레인과 거의 같은 수준 강도를 나타내었다. 건조수축 특성으로는 팽창재와 수축저감제의 혼입률이 증가할수록 건조수축을 크게 저감할 수 있는 것으로 나타났는데, 특히 팽창재 및 수축저감제를 병용할 경우 복합상승 효과에 기인하여 이들을 단독으로 사용할 경우 보다 약 $5{\sim}16%$정도 건조수축이 추가적으로 저감함을 알수 있었다. 따라서 유동성, 강도 및 수축특성 등을 종합적으로 고려할 때, 본 연구의 실험 조건에서는 팽창재 5.0%, 수축저감제 0.5%인 조합이 최적의 혼입률인 것으로 분석되었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.52-52
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• 2011

PLA 섬유는 폴리머의 주성분이 옥수수에서 추출한 모노머를 중합한 화학섬유가 아닌 인체친화적인 식물성 소재이며 생분해성이 좋은 친환경 소재로 최근 주목받고 있는 섬유소재이다. 본 연구에서는 아토피완화용 여러 섬유 구조체 개발에서 사용되는 섬유소재중 PLA 원사에 항균성 물질을 혼입하여 PLA 항균사 제조를 위한 연구를 수행하였다. PLA Grade의 점도가 낮아질수록 Grade별 용융 지수값은 차이를 나타내지만 방사온도 $230^{\circ}C$를 변곡점으로 하여 용융점도가 급격히 변하였으며, 특히 방사온도 $240^{\circ}C$의 경우 용융지수가 100을 넘어가고 폴리머의 색깔이 황갈색을 띄어 폴리머의 열분해가 많이 일어났을 것으로 판단되었다. PLA의 적정 방사온도 구간은 $210{\sim}225^{\circ}C$ 구간이 최적이며 그 이상에서는 Color 변화 및 물성 저하가 나타나는 것으로 판단되었다. 항균성 PLA 섬유를 제조하기 위하여 피톤치드계 유기항균제를 이용하였으며, 피톤치드에 기능성 엘라스토머를 사용하여 Capsulation을 진행하였다. 이러한 유기항균제 Powder의 경우 비중이 낮아 표면적로 인하여 마스터배치 칩을 만드는 공정에서 잘 혼합되지 않는 문제점이 발생하였으나, 피톤치드의 함량을 조절하여 PLA와의 마스터배치 칩 제조를 시험하였다. 압출온도와 토출량, Screw 조건(Mixing, Zone)을 시험하여 적정 조건을 설정하였다. 항균사 PLA 섬유는 Sheath/Core 복합방사 형태와 단독사 형태의 2가지 Type을 제조하였다. Sheath/Core 복합방사 폴리머 구성은 Sheath부에 PLA항균사, Core부에 PLA 또는 저융점 PET를 사용하였다. Core부의 폴리머는 제사성에 큰 영향을 미치지 않았으나, 항균 마스터배치의 함량이 증가할수록 Pack압 상승이 급격히 일어나는 단점이 나타났다. 항균제 5% 정도가 혼입되어 있는 경우에 2.1 이상의 정균활성치와 99.8% 정도의 정균감소율 성능을 나타내었다. PLA 단독사의 경우, 항균제 최적 함량은 3% 이상으로 정균활성치 5.5 이상, 정균감소율 99.9%의 우수한 항균특성을 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.235-242
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• 2022

CNT 보강 시멘트 페이스트의 침투 임계점은 자기감지 콘크리트의 감지 성능 극대화를 위한 최적 CNT 혼입량과 밀접한 관련이 있다. 하지만 침투임계점은 사용된 시멘트, CNT 그리고 물 시멘트 비에 따라 다양한 값을 가지며, 이를 얻기 위해서는 실험기반의 다수의 시행착오가 불가피하다. 이 연구는 CNT 보강 시멘트 페이스트의 침투 임계점 예측을 위한 침투 시뮬레이션 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 CNT 그리고 시멘트 특성을 사용하여 CNT 혼입량에 따른 침투를 시뮬레이션할 수 있으며, 이를 위해 응집된 CNT 입자 수 개념이 사용되었다. 침투 시뮬레이션 과정은 미수화 시멘트 페이스트 모델 형성, CNT 랜덤분산, 그리고 침투 조사의 순서로 구성된다. 시뮬레이션에는 물 시멘트 비가 0.4-0.6인 CNT 보강 시멘트 페이스트가 사용되었으며, 시뮬레이션 된 침투 임계점은 문헌 결과 대비 최대 7.5 %의 시뮬레이션 잔차율로 높은 정확도를 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.519-525
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• 2016

본 논문에서는 혼화제에 따른 3성분계 그라우트에 대하여 자유수축 및 구속수축에 대하여 평가하였다. 본 연구에서 3성분계 그라우트는 플라이애쉬, 지르코늄 실리카퓸을 사용하였고, 팽창재(a, b)와 수축저감제 혼화제를 병용 사용하였다. 또한 유럽규정 EN 445에 따라 그라우트의 기본재료특성 실험을 수행하여 블리딩, 체적변화량, 유동성, 압축강도 실험을 수행하여 기본재료특성 거동도 분석하였다. 실험결과, 팽창재와 수축저감제 혼입률에 따라 유동성은 다소 영향은 없었으나, 우수한 블리딩 및 침하 저감성능과 압축강도를 나타났다. 자유수축 거동에서는 팽창재와 수축저감제를 혼입한 변수들은 0.0E-0.0R 변수보다 최소 29%의 수축저감성능을 보여 주었다. 특히 팽창재 a와 수축저감제를 병용 사용한 변수에서는 수축 저감의 효과가 더욱 우수한 것으로 나타났으며, 혼화제의 혼입률이 증가할수록 텐던 구속에 의한 수축균열은 뒤늦게 발생함을 알 수 있었다. 그러나 유독 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%를 혼입한 변수에서는 우수한 수축저감성능으로 수축균열이 발생하지 않았다. 종합하여 볼 때, 본 연구의 실험 조건에서는 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%인 조합이 PSC 교량용 고품질 3성분계 그라우트의 최적의 혼입률인 것으로 분석된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.106-113
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• 2010

본 연구에서는 고로슬래그 미분말 제조시 혼입되는 최적의 석고량을 도출하고, 분말도 및 제조환경에 관한 제반물성을 실험적으로 검토함으로서 고로슬래그 미분말의 품질향상 방안과 사용성 확대를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 실험결과, 유동성은 석고첨가량이 높을수록 저하하는 경향이었고 천연석고와 석회 소성슬러지의 경우에는 첨가량 2.6%이상에서 KS 기준을 만족하지 못하였다. 압축강도는 인산석고, 탈황석고, 불산석고의 화학석고가 초기 강도가 높게 형성되었고 석회 소성슬러지와 석회석 미분말은 강도발현에 큰 영향이 없는 것으로 분석되었다. 분말도가 높아지면 유동성이 감소하고 압축강도는 증가하기 때문에 석고첨가량을 2.0%이하로 관리하는 것이 경제적일 것으로 판단된다. 저온에서는 불산석고, 고온에서는 탈황석고가 유동성 확보에 유리한 것으로 나타났고 동절기인 $10^{\circ}C$에서는 2.6%, 서중기인 $30^{\circ}C$에서는 2.0%이하로 사용하는 것을 적정 사용량으로 결정하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권4호
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• pp.156-161
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• 2020

최근에 들어 구조재의 미관에 대한 수요가 증대되고 있어, 색상발현이 우수한 컬러 시멘트 콘크리트 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 착색제로 사용된 카본블랙과 산화철의 혼입률 변화에 따른 모르타르의 기초물성과 자외선 촉진 내후성 환경에서의 색상발현 유지 특성을 분석하고자 하였다. 실험결과 카본블랙과 산화철을 사용함에 따라 OPC에 비해 초기 플로우는 6.3~17.2 %, 공기량은 3.5~31.5 % 감소되고 단위용적질량는 3.4~5.5 % 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 산화철을 혼입함으로 인해 자기 건조수축량도 증가되어 작업성에 유의해야 할 것을 판단된다. 검정색상을 나타내는 명도 L^⁎ 값은 카본블랙 3 %, 산화철 5%를 혼입한 경우가 가장 우수한 검정색상을 보였다. 자외선 촉진 내후성 시험에 의해 L^⁎는 4.28~11.97 % 증가되었고, 카본블랙을 사용함으로 인해 자외선에 의한 색상변화가 적게 되는 것으로 나타났다. 착색 측면에서 최적배합은 카본블랙 3 %, 산화철 5%를 사용한 경우로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권6호
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• pp.639-645
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• 2014

최근에는 현대사회의 기술발전으로 인간의 삶의 질이 향상됨에 따라 건설산업에서도 재료 및 건축구조물의 발전이 계속되고 있는데, 그 중에서 콘크리트 재료의 발전이 특히 주목받고 있다. 그러나, 콘크리트는 간편성, 공기단축 및 높은 압축강도 등의 이점이 있는 반면에, 낮은 인장 및 휨강도, 취성파괴 및 건조수축 등의 문제점들이 발생하여 일부 기업 및 학계에서는 이를 해결하기 위하여 섬유보강 콘크리트 등 다방면의 연구가 진행되고 있다. 그 중, 섬유의 다량혼입으로 큰 응력에서 넓은 범위의 변형을 일으킬 수 있는 HPFRCC 재료 개발의 경우 섬유의 다량 혼입으로 높은 인성 등 발휘하는 장점이 있으나, 섬유 뭉침 등의 문제로 유동성 저하의 문제점이 발생하여 궁극적으로는 콘크리트의 품질저하를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 인장 및 휨 강도 성능 향상을 확보를 위해 섬유를 활용한 섬유보강 HPFRCC의 시멘트 복합재료에 시공성능을 향상시키기 위한 목적으로 유 무기 섬유 조합변화에 따른 HPFRCC의 유동 특성 및 역학적 특성 등을 분석하므로서 최적의 섬유조합을 제안하고자 한다. 결과적으로 1 % 소량 혼입시 유동성 측면에서는 섬유 조합변화한 경우보다 단독으로 사용하였을 경우 높은 유동성을 나타내었고 특히, SS섬유의 경우가 가장 높은 유동성을 나타내었다. 또한 공기량이 낮았던 유기섬유의 경우 상대적으로 공기량이 높았던 강섬유의 비해 강도는 높았지만 인장 및 휨 강도는 낮은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3704-3712
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• 2012

최근, 장대교량의 해상기초 구조물에 수중불분리성 콘크리트의 사용이 증가되고 있다. 그러나, 해상기초 구조물에 사용되는 수중불분리성 콘크리트의 공사기간을 단축시키기 위해서는 이전의 수중불분리성 콘크리트보다 유동성을 크게 개선시키는 고유동 수중불분리성 콘크리트의 제조가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 해상기초 구조물에 사용되는 고유동 수중불분리성 콘크리트의 최적배합비를 도출하는 것이다. 이를 위하여 단위결합재량 550, 600kg/$m^3$ 각각에 대해서 수중불분리성 혼화제 첨가량별로 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트를 제작하였다. 제작된 콘크리트의 슬럼프 플로, 응결시간, 수중분리저항성 및 압축강도 비와 같은 품질성능을 관련 규격에 따라 평가하였다. 결국, 고로슬래그 미분말을 혼입한 고유동 수중불분리성 콘크리트는 관련 규격을 만족시키는 수중불분리성 혼화제의 최소 첨가량이 필요한 것으로 나타났다.