• 한국가스학회지
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• 제18권2호
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• pp.73-80
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• 2014

본 연구는 현재 신설 중에 있는 삼척 LNG 저장탱크 콘크리트 배합표의 공시체로부터 획득된 촉진 탄산화 시험 결과를 가지고 탄산염해에 대한 내구수명과 그 억제 방안에 대해 평가한 것이다. 그 결과 재령 7일, 28일, 56일에 대한 촉진 탄산화 침투 깊이는 4.45 mm, 9.19 mm, 13.37 mm로 나타났으며, 실제 운영 중 LNG 저장탱크의 철근피복 두께(최소 70 mm부터 최대 100 mm)를 고려하더라도 큰 여유를 보였다 그리고 탄.산화 침투 깊이로부터 획득된 탄산화 속도계수를 가지고 대기 중 환산 $CO_2$ 농도 즉, 0.03%와 0.05%를 각각 고려한 LNG 저장탱크 외조 콘크리트의 설계 피복 두께(70 mm, 80 mm, 90 mm, 100 mm)의 내구수명은 779년, 1,017년, 1,287년, 1,589년과 466년, 609년, 771년, 951년으로 나타났다. 또한, 콘크리트 경화체내 조직구조의 물질이동성 변화와 세공용액의 이온조성 및 수산화칼슘 등 수화생성물의 변화 등에 영향을 미치는 인자들의 조절을 통하여 탄산염해의 억제가 가능할 것으로 보였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.301-302
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• 2022

최근 들어 염해, 콘크리트의 탄산화, 동결융해 등의 열화요인 의하여 발생할 수 있는 콘크리트의 내구성에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는데, 이러한 열화요인은 독립적이 아닌 복합열화의 형태로 작용하게 되는데, 열화현상을 저감하는 한 방편으로 플라이애쉬와 같은 혼화재를 사용하디도 한다. 플라이애쉬는 유동성 증진을 통한 내구성의 향상과, 수화열 저감을 통한 균열감소 및 장기강도 증진 등의 효과가 있으며, 시멘트를 대체함으로써 경제적인 효과를 유발하는 장점도 가지고 있다. 그러나 플라이애쉬는 품질편차가 크고, 경우에 따라서 미연탄소분에 의한 AE제 흡착 등으로 인한 콘크리트의 내구성 및 강도를 저하시킬 수 있는 요소를 내포하고 있으므로 사용 시 주의가 필요하다. 본 연구에서는 열화를 저감하고, 내구성을 갖는 고강도 콘크리트를 제조하기 위하여 다양한 배합비의 플라이애쉬 혼입 콘크리트를 실험한 후 그 결과를 분석·고찰함으로써 내구성 콘크리트의 제작 시 혼화재로서의 적용성 및 타당성을 검증하고자 하며, 플라이애쉬를 내구성 재료로 그 활용을 극대화하고, 다양한 플라이애쉬의 사용량과 물/결합재비(W/B)에 대하여 내구성이 높은 고강도 콘크리트 제조방법을 범용화하며, 그 품질을 평가하는 것을 목적으로 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.311-320
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• 2011

화력발전 부산물 중 플라이애쉬는 포졸란 반응을 활용하여, 콘크리트 혼화재로 적극적으로 사용되고 있으나, 바텀애쉬는 주로 매립되어 재활용이 많이 요구되는 실정이다. 매립회에는 바텀애쉬와 플라이애쉬가 혼재되어 있는데, 이 연구에서는 국내 6개 발전소 매립회를 수집하고 5가지 치환율(10%, 20%, 30%, 50%, 70%)을 고려하여 매립회의 공학적 특성과 매립회 콘크리트의 역학적/내구 성능이 평가되었다. 골재 실험으로는 조립률, 밀도 및 흡수율, 안전성, 염화물 함유량, 유해이온 함유량, 알칼리 골재 반응 등이 수행되었으며, 매립회 콘크리트에 대해서는 경화 전 특성으로 슬럼프, 공기량 시험을, 경화된 콘크리트에 대해서는 압축강도, 건조수축, 염해 저항성 및 확산계수, 촉진 탄산화 실험, 동결 융해 실험 등이 수행되었다. 매립회는 일반 잔골재보다 큰 흡수율과 작은 밀도를 가지고 있었으나, 콘크리트 골재로 사용 가능하며, 매립회 콘크리트 역시 일반 콘크리트에 해당하는 적절한 성능을 확보하고 있었다. 특히 치환율이 증가함에 따라 강도는 증가하였으며, 우수한 탄산화 저항성을 확인하였다. 최종적으로 실험 결과를 정량적으로 등급화 하여 가장 우수한 매립회 및 매립회 콘크리트의 적용 제한 사항을 도출하였다. 이 연구는 매립회 및 매립회 콘크리트의 공학적 특성을 중심으로 다루고 있으며, 실제 구조물에 대한 모형 실험을 통한 적용성 평가가 추가로 진행될 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권5호
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• pp.383-389
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• 2019

콘크리트용 천연골재의 공급이 어려워지고 건설폐기물은 발생량이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 따라서 건설폐기물을 골재로 만든 순환골재 사용의 필요성이 대두되고 있다. 이에 순환골재를 사용한 콘크리트의 특성에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며 최근 연구들을 중심으로 긍정적인 연구결과들이 보고되고 있다. 그 중 순환굵은골재의 부착모르타르의 염화물고정효과에 관한 연구도 보고되고 있다. 그러나 폐기물이라는 사용자의 인식 때문에 현재 생산되는 순환골재의 대부분이 성 복토용 등 저부가가치용으로만 사용되고 있는 실정이다. 이에 순환골재에 대한 홍보와 순환골재 콘크리트에 대한 사용자의 인식을 개선하기 위해 순환골재를 100% 적용한 구조물의 장기 모니터링을 실시하여 순환골재 콘크리트의 구조체 적용 가능성을 확인했다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.201-209
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• 2016

본 연구에서는 천연섬유인 KN섬유를 섬유보강 콘크리트에 사용하기 위한 방안으로, KN섬유의 혼입량 및 유기질 섬유보강재 종류에 따른 콘크리트의 공학적 특성을 실험적으로 확인하였다. 이러한 연구를 위하여 KN섬유의 혼입량 4종류(0, 0.3, 0.6 및 $0.9kg/m^3$) 및 비교용 섬유보강재(JT, CEL, PP 및 NY섬유) 4종류를 대상으로 슬럼프, 공기량, 소성수축 시험 및 압축강도, 인장강도, 휨강도, 그리고 건조 수축량, 탄산화 깊이 등을 실험하였다. 실험결과, KN섬유의 혼입량 $0.6kg/m^3$일 때, 인장강도 및 휨강도 증진에 매우 효과적이며, 소성수축 균열 및 건조수축량 저감, 탄산화 깊이에도 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 동일한 혼입량($0.6kg/m^3$)을 사용한 유기질 섬유보강재와의 비교실험에서 탄산화 깊이를 제외한 인장강도 및 휨강도, 소성수축 균열 및 건조수축량 저감 등에 KN섬유가 우수한 것으로 나타났다. 따라서, KN섬유의 혼입량 $0.6kg/m^3$를 사용하여 섬유보강 콘크리트에 적용하는 것이 콘크리트의 성능 및 환경성, 경제성 측면에서 가장 적합한 것으로 나타났으며, 향후 현장적용성에 대한 지속적인 연구가 요구된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.153-159
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• 2018

지하구조물에 주로 발생하는 탄산화는 콘크리트 내부의 공극수의 pH감소에 따라 부식을 유발할 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 이산화탄소로부터 표면을 보호하는 간단한 표면 보수방법을 통하여 구조물의 내구수명의 연장이 가능하다. 기존의 결정론적 유지관리 기법과는 다르게, 확률론적 유지관리 기법에서는 내구수명의 변동성이 고려될 수 있으나 정규분포만 다루고 있다. 본 연구에서는 정규분포 이외에 로그분포를 고려할 수 있는 수명-확률분포를 유도하였으며, 이를 기초로 다양한 수명-확률분포 함수를 고려한 보수비 산정기법을 제안하였다. 제안된 기법은 초기의 내구수명 분포 또는 보수재를 통하여 연장된 내구수명 분포가 정규 또는 로그분포를 가질 경우 목표내구수명의 연장에 따라 확률론적 기법을 통하여 보수비를 평가할 수 있다. 보수를 통한 내구수명이 로그분포를 가질 경우 효과적으로 보수비를 감소시킬 수 있으며, 장기 실험 또는 실태조사를 통하여 내구수명 분포가 정의될 수 있다면 더욱 합리적인 유지관리 계획을 수립할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.111-119
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• 2016

반발경도법과 복합법에 의한 현장비파괴 시험과 코어강도의 평가는 노후화된 구조물의 상태평가를 위하여 가장 효과적인 방법이다. 그러나 비파괴 시험방법의 불확실성과 함께 재료의 재령, 탄산화와 코어채취시의 물리적 손상 등에 의하여 현장강도 추정시의 정밀도를 낮추는 요인으로 작용하게 된다. 본 연구에서는 106개 교량에서 수집된 268개의 비파괴시험결과와 코어압축강도 결과를 사용하여 현장 압축강도 추정방법을 제시하고자 하였다. 코어강도의 신뢰도를 높이기 위하여 수정계수를 적용하고자 하였으며, 노후콘크리트의 반발경도에 영향을 미치는 탄산화 또는 재령에 의한 수정계수를 적용하여 현장 강도 추정결과의 신뢰도를 높이고자 하였다. KISTEC의 제안 추정식과 수정계수를 적용한 경우 기존의 추정방법과 비교하여 신뢰도가 높아지는 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제21권3호
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• pp.39-45
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• 2017

LNG 산업의 핵심시설인 LNG 저장탱크는 주로 9% 니켈강형 내조와 프리스트레스 콘크리트의 외조로 구성되어 있다. 1896년 상업운전 이후 내조의 피로와 외조의 내구성 저하로 인한 구조물 성능 열화의 위험성 증대에 선제적으로 대응할 수 있도록 수명평가 프로그램이 필요하다. 이 연구는 LNG 저장탱크의 내조에 대해 피로평가와 외조의 내구성(탄산화, 염해)을 평가할 수 있는 수명평가 프로그램을 개발하였다. 내조 탱크는 3가지의 주요 시나리오를 정의하여 구조해석과 마이너 손상법칙이 적용된 피로수명 해석이 수행된다. 외조 탱크의 탄산화 평가는 이산화탄소 함량과 침투 깊이 데이터를 이용하여 콘크리트 피복두께에 따른 탄산화 진전을 예측한다. 외조 탱크의 염해 평가는 다양한 입력조건 고려와 신뢰도 있는 결과를 도출하기 위해 공개 프로그램인 Life-365프로그램에 연계하는 방안으로 구축하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.609-615
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• 2011

$850{\sim}1,000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 혼입한 MgO 콘크리트는 장기적인 팽창성을 보인다. 이러한 팽창성은 MgO 분말의 느린 수화 반응을 통해 이루어지기 때문에 늦은 재령에서의 수축을 보상하는 특성을 가진다. 하지만 MgO 분말의 혼입은 시멘트의 초결을 지연시키며 응결 시간을 증가시키고, MgO 콘크리트의 공극률과 공극의 크기 분포가 일반 콘크리트와 다르기 때문에 현장 적용을 위해서는 MgO 콘크리트의 역학적 특성뿐만 아니라 다양한 내구 성능에 대한 검토가 필요하다. 이 연구에서는 MgO 콘크리트의 내구 특성을 평가하기 위하여 5% 수준으로 MgO 분말을 혼입한 콘크리트를 재령 56일까지 $20^{\circ}C$에서 수중 양생한 후 탄산화, 동결융해 및 염화물 확산에 대한 실험을 수행하여 MgO 분말을 혼입하지 않은 콘크리트의 내구 특성과 비교하였다. 그 결과 MgO 분말을 혼입한 콘크리트에서 콘크리트의 내구 성능이 다소 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 MgO 분말의 수화 반응에 따른 팽창 효과로 콘크리트의 미세 구조가 치밀해지기 때문으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.745-752
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• 2012

이 연구는 혼합 알칼리 활성화 슬래그 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 관한 것이다. 활성화제의 효과는 활성화제의 종류, 농도 등이 강도에 영향을 미치는 것으로 알려져있다. 혼합 활성화제는 5가지 가소성 알칼리(수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼륨)와 탄산나트륨($Na_2CO_3$)를 혼합하였다. 배함은 각 활성화제를 1M, 2M, 그리고 3M의 서로 다른 농도로 하였다. 압축강도 결과는 혼합 알칼리 활성화 슬래그 모르타르는 탄산나트륨의 농도가 증가하면 증가하는 것으로 나타났다. 혼합 활성화제를 사용한 알칼리 활성화 슬래그 모르타르는 모든 재령과 시험체가 탄산나트륨을 혼합하지 않은 컨트롤 케이스보다 향상된 강도를 나타내었다. 전자주사현미경(SEM) 관찰 결과 활성화 반응으로 C-S-H와 aluminusilicate gel이 생성된 것을 볼 수 있었다.