콘크리트의 침투성은 내구성과 밀접한 관계가 있고, 콘크리트의 내구성은 침투성 특성에 의해서 간접적으로 측정될 수 잇다. 실험 결과에 의하면 콘크리트의 침투성에서 플라이애쉬의 양이 증가할수록 (15%, 30%, 그리고45%) 침투성이 낮아졌으며, 기건양생한 콘크리트가 수중양생한 것에 비해서 월등히 높은 침투성을 보여 주었으나. 그 차이점은 플라이애쉬를 섞는 양이 많을수록 줄어 들었다. 높은 비율의 플라이애쉬(45%) 다양한 조강 시멘트를 섞어 만든 콘크리트에서도, 플라이애쉬 콘크리트가 보통(PCI)콘크리트보다 낮은 침투성을 보여주었다. 콘크리트는 양생기간이 길어짐에 따라 시멘트종류에 관계없이 침투성이 낮아졌으나, 기건양생시에는 증가하는 것을 보여주었다. 침투성 특징에서 모든 콘크리트는 물을 이용해 시험한 것이 기체를 이용해 시험한 것 보다 항상 낮은 값을 갖는다는 것이 발견되었다. 콘크리트의 침투성은 그것의 강도가 증가함으로써 줄어드는 것을 발견하였으나, 침투성의 특징은 주로 사용한 시멘트종류와 좀더 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.
침투성 증진을 목적으로 계면활성제가 첨가된 dimethomorph 제제를 살포하였을 때 오이 엽면 침투성에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 조사하고 비교 평가함으로써 실용적인 견지에서 각 요인을 고려한 dimethomorph의 제제와 이의 사용 방법을 제시하고자 하였다. 시험한 모든 환경요인과 식물요인 중 dimethomorph의 침투성에 가장 크게 영향을 미치는 요인은 약제를 살포한 후의 온도와, 오이 재배시 채광량과 습도 등의 인자를 반영하는 오이 잎의 왁스량이었다. 약제 살포 후 채광이 양호한 경우 침투성이 증가하였으며, 수화제나 친수기 polyoxyethylene의 길이가 긴 비이온성 계면활성제를 함유하는 아세톤 수용액과 같은 가용화 제제가 습도 변화에 안전하였다. 오이 품종에 따른 dimethomorph의 엽면 침투성 변화는 그리 크지 않았다. 이와 같은 연구 결과를 고려할 때 침투성이 증진된 dimethomorph 제제는 polyoxyethylene의 길이가 긴 비이온성 계면활성제를 함유하는 수화제가 가장 적합하였다. 또한 이러한 제제는 살포 후 온도를 적당하게 유지하고, 너무 강한 햇빛을 피하게 하는 것이 합리적인 사용방법이 될 수 있을 것이다.
목재(木材)의 액체침투성(液體浸透性)을 연구(硏究)하기 위하여 국내(國內)에 있는 침엽수재(針葉樹材)와 활엽수재(闊葉樹材)의 주요수종(主要樹種)을 대상으로 축방향(軸方向), 방사방향(放射方向), 접선방향(接線方向)의 침투(浸透)를 각각 조사(調査)하였다. 또한 방사(放射) 및 접선방향(接線方向)의 주요(主要) 침투경로(浸透經路)를 광학현미경(光學顯微鏡)으로 관찰(觀察)하였다. 실험결과(實驗結果)는 다음과 같다. 1. 종침투(縱浸透)는 침(針) 활엽수재(闊葉樹材)모두 1% $NH_4OH$ 처리(處理)시 침투성(浸透性)이 가장 컸으며 수종(樹種)에 따른 침투성(浸透性)의 차이(差異)는 침엽수재(針葉樹材)인 잣나무가 활엽수재(闊葉樹材)인 물푸레나무와 현사시나무 보다는 더 컸으며 관엽수재내(關葉樹材內)에서는 물푸레나무가 현사시나무보다 침투성(浸透性)이 더 큰 것으로 나타났다. 2. 횡침투(橫浸透)는 침엽수재(針葉樹材)에 있어서 침투면별(浸透面別) 침투량(浸透量)은 접선단면(接線斷面)이 방사단면(放射斷面)보다 훨씬 컸으며, 활엽수재(闊葉樹材)의 경우는 환공재(環孔材)에서는 접선단면(接線斷面)이 방사단면(放射斷面)보다 침투량(浸透量)이 컸으나, 산공재(散孔材)에서는 수종간(樹種間)의 변이(變異)가 컸다. 활엽수재(闊葉樹材)의 환공재(環孔材) 모두 방사조직(放射組織)이 횡침투(橫浸透)에 미치는 영향(影響)은 침엽수재(針葉樹材)만큼 크지 않았다. 침투(浸透)깊이도 침엽수재(針葉樹材)가 활엽수재(闊葉樹材)보다 컸으며, 활엽수재(闊葉樹材)는 수종간(樹種間)의 차이(差異)가 심했다. 3. 침투경로(浸透經路)를 보면 침엽수재(針葉樹材)는 방사유세포(放射柔細胞), 만재부(晩材部)의 소가도관(小假導管)이 주도적(主導的)인 역할을 하였으며, 활엽수재(闊葉葉材)도 역시 방사조직(放射組織)을 통해서 침투(浸透)가 이루어지지만 수종간(樹種間)에 방사조직(放射組織)의 침투양식(浸透樣式)과 침투속도(浸透速度)가 달랐다.
본 연구에서는 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재의 개발을 위한 일환의 기초 연구로써 국내에서 쉽게 입수가 가능한 규산염계 무기재료를 주성분으로 하는 침투성 보수 재를 제조하였다. 또한, 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재는 국외에서 많은 활용사례가 있는 제품군을 선정하여 보수재의 성능을 비교 고찰하고자 하였다. 실험에 사용된 규산염계 무기재료는 Sodium, Potassium 및 Lithium silicate를 주성분으로 하는 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재를 제조하였다. 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재의 성능평가는 내흡수 및 내투수, 압축 및 부착, 급속 염소 이온 침투, 급속 동결 융해, 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재는 모든 부분에서 효과적인 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 이러한 결과의 주요 원인은 모세관을 따라 내부로 침투되어 조직을 치밀하게 하기 때문인 것으로 나타났다. 따라서 본 실험결과를 기반으로 콘크리트의 내구성을 향상시키는 데 다양하게 활용 가능할 것으로 판단된다.
주요 침 활엽수재에 대하여 methyl methacrylate를 이용하여 만든 목재-polymer복합체에 대하여 polymer의 분포와 존재상태등을 목재의 조직학적인 면에서 조사하였으며 그것을 요약하면 다음과 같다. 1. polymer의 침투성은 수종에 따라 다르며 수종고유의 특성에 따라 다르다. 낙엽송은 침투성이 대단히 나쁘며 활엽수재에 있어서는 환공재가 산공재보다 침투성이 양호 하였다. 2. 횡단면에서 침투성이 가장 양호하며 방사단면과 접선단면에서의 주입은 저하되고 양자의 차이는 거의 없었다. 3. 동일 수종에서는 변재가 섬재보다 침투성이 양호 하였다. 수종에 따라 변심재간에 침투성이 다른 것은 심재화에 의한 tyloses의 형성 또는 도관중의 침착물에 의한 것으로 생각되고 있다. 4. 환공성 수종에서는 조재부가 만재부보다 polymer의 침투성이 양호 하였으며 산공재에서는 반대로 만재부가 조재부보다 침투성이 양호하였다. 5. 도관의 크기와 침투성과의 사이에는 명확한 상관이 없는 것으로 생각된다. 도관의 직경이외에도 도관의 비율, tyloses의 발달, 내용물의 충진 혹은 천공판등이 관계하는 것으로 생각되고 있다. 6. 침엽수재 방사조직에 있어서는 방사유세포보다 방사가도관의 침투성이 양호하였으며 활엽수재의 방사조직은 구성비율이 높음에도 불구하고 단량체의 방사방향에 미치는 영향은 침엽수재보다 적었다. 7. 비중과 연륜폭은 모두 polymer의 침투성과 거의 관계가 없었다.
최근 기후변화에 따라 우리나라 해수면 상승률은 평균 2.48mm/yr로 가파르게 상승하고 있다. 동해의 해수면 상승률은 2.69mm/yr 로 전세계 평균 해수면 상승률인 2.0mm/yr 보다 높게 나타나 해수면 상승에 의한 해수침투 피해가 증가할 것으로 예상된다. 해수침투로 인해 1차적으로 연안지역의 해수침투 영역이 증가하고, 지하수의 오염, 농작물의 염수 피해, 산업활동의 제약 등 피해 범위가 지역 사회 범위로 점차 증가한다. 한정된 자원에서 해수침투를 예방하고 피해지역을 줄이는 것에는 많은 어려움이 있다. 이를 위해 동해 연안지역의 행정구역을 대상으로 정량적인 분석을 통하여 해수침투에 취약한 지역을 선정하고 대비하는 것이 가장 효율적인 방법이라고 볼 수 있다. 본 연구에서는 해수침투에 영향을 미치는 인자들을 수집하고, 취약지역을 평가하여 분석하였다. 동해 연안의 11개 시 군 행정구역을 대상으로 해수침투에 영향을 미칠 수 있는 인자를 선택하고 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 Re-scale 방법을 이용하여 표준화 하고 엔트로피 방법을 이용하여 산정된 가중치를 각각의 인자에 적용하였다. 산정된 해수침투 취약성 지수는 동해안을 대상으로 하여 각 행정구역에 대한 상대적인 취약성을 나타낸다. 최종적으로 산정된 취약성 지수를 동해안의 행정구역이 도시되어 있는 지도에 나타내어 취약한 지역에 대하여 해수침투 방지 대책 및 시설 보강 계획을 세운다면 해수침투 피해에 효율적인 대처가 가능할 것으로 예상된다.
해수면 상승 및 인간의 활동으로 인한 해수 침투 영향 반경의 예측 및 모의에 대한 연구는 활발히 진행되고 있으며, 해수 침투 피해를 완화하기 위한 다양한 대응 방안이 시도되고 있다. 하지만 해수 침투 피해 대응 방안 등을 효율적으로 사용하기 위해서는 해수 침투 피해가 가장 활발히 일어나는 지역을 선정하고, 지역 특성에 맞는 대응 방안을 선정하는 과정이 필요하다. 기존의 해수침투 취약성 평가의 방법은 대수층 매개변수의 불확실성, 자료의 결측이 빈번하게 발생하고 있다. 또한, 평가 인자에 대한 자료 수집이 어렵고, 대수층에 대한 매개변수의 불확실성으로 직관적인 평가가 어렵다. 본 연구에서는 서해안의 도서지역을 제외한 연안지역을 대상으로 해수침투 취약성 평가 기법을 개발하였다. 해수침투에 대한 직관적인 해석을 위해 직접적인 영향을 미치는 수문 성분 중 해수면, 지하수위, 함양량, 지하수 이용량을 지표로 선정하고, 행정구역 단위로 자료를 수집하였다. 각각의 자료에 대한 평균, 기울기를 이용하였다. 각각의 인자에 대해서 객관적 가중치 산정 방법인 엔트로피 방법을 이용하여 가중치를 결정하였다. Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution(TOPSIS)를 이용하여 가장 취약한 지역을 선정하였다. 객관적 가중치 산정 방법을 이용하여 자료를 통해 직접적인 평가 가능하며, 추세 분석을 통해 앞으로의 해수침투 취약성에 대한 전망도 가능하다. 평가 결과를 이용하여 해안의 지하수자원의 지속가능한 운영 관리를 위한 자료로 활용할 수 있을 것이다.
제방은 제내지에 거주하는 인간의 재산과 삶을 방어하고, 홍수를 제어하는 가장 기본적인 수공구조물이다. 제방파괴 원인은 월류, 활동, 침식, 그리고 침투 등으로 분류되어 질 수 있다. 특히 간극수압에 의해 발생하는 침투는 제방 내부침식(internal erosion) 및 파이핑(piping) 등을 야기함으로서 제방파괴를 유도한다. 침투에 의한 제방파괴는 월류나 침식에 의한 제방파괴 유형보다 상대적으로 적으나, 다른 제방파괴 원인을 더욱 활성화 시키는 인자로 작용한다. 도시하천의 경우 높은 치수안전도를 적용하여 제방을 축조함에 따라 월류에 의한 붕괴보다 강우와 하천수의 복합요인에 의한 침투파괴가 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 침투와 활동에 대한 안전성을 확보할 수 있는 침투보강기법인 단면확대기법에 대한 적용성 및 유의사항을 수치모의를 통해 검토하였다. 제방 비탈면 경사를 1:2 확대할 경우, 침투유속이 70 %정도 감소되는 것을 확인하였다. 그러나 단면확대기법은 홍수시 통수능과 제내지의 부지 확보 문제 등을 고려하여 적용하여야 하며, 도시하천에서 단면확대기법을 적용하는 데는 일정부분 한계를 가질 것으로 판단된다.
균열은 콘크리트에 염소이온과 같은 유해한 물질의 침투경로가 되어 내구성에 심각한 열화를 야기한다. 따라서 고내구성 재료를 사용한 콘크리트 휨부재에서의 균열 발생에 따른 염소이온 침투특성을 검토하고자 하였다. 이를 위해, 고내구성 재료를 적용한 보에 하중을 가하여 휨균열을 도입시키고, 촉진 염화물 침투실험(RCPT)과 장기 염화물 침투실험을 실시하여 염화물 침투 특성을 파악하였다. 실험결과에 따르면, 고내구성 재료를 적용한 부재는 균열이 발생하여도 일반 콘크리트 부재에 비해 높은 염화물 침투 저항성을 보였다. 특히 고로슬래그 미분말을 적용한 경우, 균열 부재의 장기 염화물 침투 실험에서 탁월한 염화물 침투 저항성을 보였다.
콘크리트구조물 외관의 손상없이 비교적 간편하게 시공할 수 있으며 미세기공을 완전하게 메우지 않으므로 콘크리트 본래의 호흡성을 손상하지 않는 특징을 지닌 알칼리 실리케이트계 침투성 표면보호제를 사용하여 탄산화된 부위에의 침투깊이 및 도포에 따른 공극특성에 대해 검토하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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