• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.304-304
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• 2011

최근 도시화에 따른 인구증가와 더불어 도로포장 등 불투수면적의 증가로 인하여 우기시 빗물 침투가 차단되어 도심의 지하수위가 저하되며 토양의 건토화, 열섬현상 등의 문제가 발생하게 되었다. 이러한 문제점에 착안하여 본 연구에서는 투수효과를 최대한 고려할 수 있는 고강도의 친환경 콘크리트 블록(에크스톤 바이오 블록; ECOSTONE-BIO BLOCK)을 개발하였으며 기존 콘크리트 블록의 자연적 빗물침투 억제의 문제점을 일부 개선하였다. 본 블록은 캡슐공법을 사용하여, 공극률은 높이면서(투수성 향상), 강도와 내구성이 유지됨은 물론 캡슐안에 황토성분을 첨가하여, 바이오적인 기능 및 재생골재를 이용한 친환경적 제품으로 투수성, 내구성, 기능성을 극대화 시켰다. 또한 제품표면은 천연 백색돌맹이, 흑색돌맹이의 배합으로 자연석재 느낌을 구현하였으며, 쇼트블라스트 및 커링 표면공정으로 미끄럼저항지수를 조절할 수 있어, 기존 콘크리트 보도블록에 비해 투수율, 내구성, 기능성, 안전성이 우수하여, 안전한 보행환경이 가능한 것으로 분석되었다. 마지막으로, 주변 환경과 잘 어울리도록 디자인된 바이오기능성 친환경 블록으로 도심지역 시공시 투수효과에 따른 지하수고갈방지 및 침수피해에 도움을 주리라 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.331-331
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• 2020

급격한 산업화와 도시화로 인한 도시유역의 불투수면의 증가와 이에 따른 배수능력의 저하로 인해 도시 물순환의 왜곡이 발생하였다. 따라서 과거 도시 물관리 기법의 한계가 나타났으며 이를 위해 저영향개발 기법 등과 같은 도시 물관리 기법의 패러다임이 변화하였다. 본 연구에서는 저영향개발 기법에서 도시유역 내 활용이 유용한 침투형 시설 중 투수블럭에 대한 물순환 성능평가를 실외실험을 통해 분석하였다. 성능평가 실험은 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 센터 내 투수블록 뿐만 아니라 블록 하부 골재층까지 설치가 가능하도록 되어있어 실제 현장과 유사한 환경을 구축이 가능한 2.4×10.9×0.4 (m) 규모의 주차장형 LID 실증시험시설을 활용하였다. 인공강우 분사를 위한 실외 인공강우모사 장치 크기는 2×2(m)으로 본 시험을 위하여 5개의 인공강우모사 장치를 연결하여 활용하였으며, 본 시험장치는 강우를 공급하기 위한 수조와 펌프, 일정한 유량을 유입하기 위한 유량계, 강우를 분사하기 위한 노즐, 인공강우가 실제 강우와 같이 자유낙하 하도록 구현하기 위한 오실레이터 등으로 구성되었다. 시험대상인 틈새투수블록은 석재블록 규격 400×600×100 mm이며 재질은 받침안정층(흙), 투수블록(화강석)으로 구성되어 있다. 실험의 시나리오는 시험체에 강우강도 30mm/hr, 50mm/hr, 100mm/hr에 해당하는 양을 1시간 동안 유입하여 시험 시작 후, 강우지속시간, 표면유출지속시간, 표면유출량을 1분 단위로 측정. 시험체에 유공관이 설치된 경우에는 침투유출지속시간, 침투유출량도 함께 1분 단위로 측정하였으며 각 강우강도별로 측정하고, 1회 측정 후, 각 시험별 시험 대상체의 조건을 같게 하기 위한(하부 지반의 건조) 약 3일 이후(상황에 따라 변동 가능) 시험하였다. 본 실험의 결과, 강우강도가 30 mm/hr와 50 mm/hr인 경우에는 화강석 틈새투수블록포장에서 지표 유출이 발생하지 않았으며, 강우강도 100 mm/hr의 경우 260 L의 지표 유출이 발생하여, 불투수표면 대비 84%의 지표유출 저감률을 보여줌으로서 투수블럭에 물순환 성능에 대한 효과를 분석하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.299-306
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• 2023

현무암폐석을 활용한 투수믈록의 성능을 평가하기 위해 현무암폐석의 치환율을 0, 20, 40, 60 (%) 4가지 수준으로 변화시켜 시멘트 및 무시멘트 기반의 투수블록을 제작하여 휨강도, 압축강도, 투수 계수, 흡수율, 밀도, 이산화탄소 저감, 미세먼지 저감 등에 대하여 평가하였다. 그 결과, 휨강도, 압축강도와 밀도는 현무암 폐석의 치환율이 증가함에 따라 감소하였지만 치환율 20 %에서 휨강도가 KS규격에 만족하는 결과값을 보였다. 흡수율, 투수계수, 이산화탄소 저감. 미세먼지 저감 등은 현무암 폐석의 치환율이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 투수계수는 모든 치환율에서 KS규격을 만족하는 결과를 나타내었고 미세먼지, 이산화탄소 저감과 흡수율은 모든 치환율에서 높은 값을 나타났다. 따라서 시멘트를 사용하지 않아 시멘트 생산과정에서 바생하는 이산화탄소량을 감소시킬 수 있는 무시멘트 기반 투수블록에서 중요한 지표인 투수계수가 KS규격을 만족하였고 공기질 오염물질 저감 성능이 뛰어나기 때문에 휨강도 기준을 만족하는 현무암 폐석 치환율 20 % 내에서 활용한다면 기존의 투수블록이 가지고 있는 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.447-453
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• 2018

인공투수관을 혼입한 폴리머 투수블록은 폴리머를 치환할 경우 강도, 공극률, 투수계수 등의 'KS F 4419'(보차도용 콘크리트 인터록킹 블록)의 기준보다 높은 결과 값이 측정되었으며, 제품의 경량화가 가능할 것으로 판단된다. 폴리머 재료의 단가 문제로 인해 경제성을 고려하여 시멘트와의 치환율을 14%로 선정하는 것이 효과적이라고 판단된다. 또한, 인공투수관의 혼입율의 3가지 수준 중 2.0%가 가장 적당하다고 판단되며, 3가지 수준에 대한 측정 값이 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 공극률과 투수계수의 경우 2%에서 개선된 값이 측정되었기 때문에 인공투수관 혼입율 2%의가 효과적일 것으로 판단된다. 투수블록 제품화를 하기 위해선 경제성을 고려해야 하며, 본 연구에서 사용된 폴리머 VAE 경제성이 떨어지기 때문에 다른 폴리머의 재료와 비교 실험을 진행하여 문제점을 개선 한다면 투수블록 제품화가 가능할 것이라 판단된다. 본 연구의 결과는 추후 폴리머 및 인공투수관을 활용한 연구의 기초적인 자료로 사용 가능 할 경우 효율적인 데이터로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권2호
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• pp.153-164
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• 2023

이 연구의 목적은 황산화물(SO_x) 및 질소산화물(NO_x)을 제거할 수 있는 소재를 코팅한 제올라이트 비드를 이용하여 제조된 콘크리트 투수블록의 대기전구물질의 제거율을 평가하는데에 있다. 대기전구물질인 SO_x와 NO_x를 제거하기 위해서 사용된 소재는 이산화티타늄(TiO₂) 분말과 야자각 분말이며, 이 두 소재를 제올라이트 비드에 코팅하였다. 시편은 실제 공장생산라인을 이용하여 제올라이트 비드가 임베디드된 콘크리트 투수블록을 제작하였다. 실험결과 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드가 첨가된 콘크리트 투수블록의 SO_x와 NO_x 제거율은 각각 12.5% 및 99%로서 다른 블록보다도 우수한 성능을 발휘하였다. 또한, 휨 강도 및 미끄럼저항성은 각각 5.3MPa 및 65BPN 이상으로 KS F 4419 및 KS F 4561에서 제시된 값을 만족하였다. 반면, 투수계수는 서울특별시의 투수블록 포장 설계, 시공 및 유지관리 기준으로 협잡물 오염 전후에 각각 3 및 4등급으로 낮은 투수성을 보였다. 결과적으로 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드의 첨가는 충분한 휨강도 및 미끄럼저항성을 확보하면서 자외선에 관계없이 SO_x와 NO_x를 동시에 제거할 수 있지만, 투수성이 낮으므로 이에 대한 보완이 필요하다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.79-89
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• 2019

본 연구는 기존의 콘크리트 투수블록이 아닌 재활용 합성수지를 활용하여 제작된 투수블록의 열섬현상 완화의 기능성 측면인 표면온도의 저감효과를 확인하고자 야외계측과 실내실험을 진행하였다. 야외계측은 건조한 상태와 습윤상태를 고려하여 3일 동안 계측하였고, 실내실험은 건조 조건, 강우 모사 조건, 표층 습윤 조건 등으로 구분하여 온도의 변화와 실험 후 함수율의 증발비율을 확인하였다. 야외계측 결과, 가뭄이 지속되거나 일정수준의 수분이 표층에 없는 건조한 상태에서는 수분의 증발에 의한 기화잠열로 냉각효과가 발휘되기 보다는 투수블록 표면의 알베도에 의한 차이로 표면의 온도가 감소하는 것을 확인하였다. 실내실험 결과, 재생 합성수지 투수블록(RS 투수블록)은 콘크리트 투수블록보다 건조한 상태일때는 더 높은 표면온도를 기록하였으나 강우 모사조건에서는 공극내 수분의 증발이 모세관력에 의해 지속적으로 유지되어 더 높은 온도 저감율 보이는 것으로 나타났다. 실내실험 후 증발율을 측정한 결과 수분의 증발율이 높을수록 온도의 저감효과는 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 증발율과 온도의 저감율에 대한 상관관계식을 도출하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권2호
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• pp.110-116
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• 2016

급속한 산업화가 진행되면서 건물과 인공 포장된 도로의 급격한 증가하고 있다. 이로 인한 도심 집중강우에 따른 도로침수, 포장체 파손 등이 발생하고 있다. 이에 대한 해결책으로 도심지 내 투수성 포장의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 투수블록의 차도포장 적용 가능성 현장 평가를 하기 위하여 공용기간 동안 차도용 투수블록의 투수성능을 평가하였다. 평가결과 줄눈재 및 받침안전층은 품질관리기준을 만족하였으며 휨강도는 1개소만이 5.29 MPa로 기준을 만족하였다. 실내투수지속성시험의 결과는 4개 제품중 1등급 1개, 2등급 1개, 3등급 2개로 평가되었으며 현장투수 및 현장 침투능은 각 제품의 9개월 간의 추적 조사 결과 1개 제품을 제외한 모든 제품에서 0.1 mm/s 이상의 품질기준을 만족하였다.

• 한국습지학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-7
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• 2020

비점오염은 수계에 악영향을 끼치며 그 영향은 점차 커지고 있다. 이러한 비점오염을 관리하기 위해 정부에서는 LID(Low Impact Development) 시설의 연구와 다양한 효율평가를 시행하고 있다. 본 연구에서는 다양한 LID 시설 중 실제 설치된 투수 블록 시설의 강우 유출 억제를 위한 유출 저감율, 저류 강우량 분석 및 유출 지연시간 그리고 최대 유입 및 유출의 저감율을 분석했으며, 그 결과를 각 시설 간 비교했다. 불투수블록, 필터형 투수블록, 틈새형 투수블록 순서대로 분석 결과 저감 효율이 높게 나타났으며, 이를 통해 강우강도-유출지연시간간의 관계를 나타낸 그래프를 제시하였다. 이 그래프를 통해 앞으로 설계 시, 본 시설과 유사한 투수블록 시설의 재현 기간에 따른 시설 용량 선정 등의 설계에 도움을 줄 수 있으리라 생각한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.905-905
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• 2012

현재 도시유역의 홍수피해를 경감시키기 위한 방안으로 우수유출 저감시설에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 그러나 침투형 우수유출 저감시설의 경우 침투량 산정에 필요한 여러 인자 중 토성에 의해 저감 능력에 많은 차이를 보이고 있으며, 강우시 침투로 인한 토양내 함수비의 변화와 선행강우 조건 등에 의해 정량적인 분석이 어려워 활용도가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2009년 국립방재연구원에서 시행한 침투실험 자료의 조건과 동일하게 투수계수 및 형상이 다른 두 종류의 투수성 보도블록 A, B와 토양내 선행강우의 유무에 대하여 표 1과 같이 검증 케이스로 구분하고, 4 가지의 강우강도로 모의 조건을 설정한 후 불포화 투수층의 침투해석을 실시하고 실험결과를 이용하여 모의결과에 대한 검증을 시행하였으며, 모의 결과의 검증을 뒷받침하기 위하여 통계적인 적합도를 나타내는 평균제곱오차(RMSE), 평균편차비율(PBIAS), 모형 효율성 계수(NSE), 지속성 모형효율성 계수(PME)을 산정해 보았다. 검증 결과 그림 1과 같이 투수성 보도블록 B의 형태가 투수성 보도블록 A의 형태보다 적합도가 높게 나타났고, 50mm/hr의 강우강도에서 변동성이 크게 나타났으나, 50mm/hr를 제외한 나머지 강우조건에서 양호한 적합도를 보였으며, 선행강우가 있는 조건이 선행강우가 없는 조건에 비해 높은 적합도를 나타내었다.

• 터널과지하공간
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• 제17권3호
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• pp.234-243
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• 2007

본 연구에서는 시추공 조사 결과를 바탕으로 수리지질학적 모델 구축과정에 요구되는 해석과정의 체계화 및 고도화의 일환으로 균열 암반에서의 조사 시추공을 통해 얻어진 균열 정보로부터 지하수 유동경로를 제공하는 구조(Water Conducting Feature, WCF)를 선별하고, 선별된 WCF 정보를 이용하여 HydroDFN 모델을 구축하였다. HydroDFN 모델 내부를 세분한 정육면체 블록에서의 등가투수계수를 계산하고, 계산된 등가블록투수계수는 시추공 투수시험 결과와 비교함으로써 구축된 HydroDFN 모델의 검증에 이용하였다. 이러한 해석과정을 통해 투수량 계수 등으로 대표되는 WCF 파라미터의 설정 및 수리지질학적 모델 구축시의 효과적인 방안을 제안하였다.