• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.143-151
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• 2022

동결융해에 의한 콘크리트 손상 발생 시기를 평가하기 위하여 상대동탄성계수와 표면반발경도를 이용하여 비교하였다. 비교 결과 W/C 70 실험체군에서는 표면반발경도에 의한 콘크리트 손상 발생 평가가 200 싸이클 이상 빠르게 나타나는 것으로 관찰되었다. 뿐만 아니라 이후 점점 심해지는 동해를 표현할 수 있는 데이터를 지속적으로 제공해주어 동해 발생하는 초기 시점부터 동해를 확인할 수 있다는 것을 나타냈다. W/C 60과 50 실험체군에서도 표면반발경도가 콘크리트 동해 손상을 상대동탄성계수 보다 빠르게 평가했으며, 물-시멘트비에 변화에 상관없이 전반적으로 동결융해 손상시기 상대적으로 빠르고 정확하게 평가한 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.419-424
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• 2021

콘크리트의 압축강도 추정에 널리 사용하는 반발경도법을 이용하여 콘크리트 표면의 동해손상을 초기에 판정할 수 있는 가능성을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 동결융해 열화조건에 다면으로 노출된 콘크리트와 단면으로 노출된 콘크리트에 대하여 반발경도와 상대동탄성계수를 측정하여 콘크리트 표면 손상도를 비교하였다. 반발경도에 의한 동해손상이 단면 노출 콘크리트 시험체에 대해서는 150싸이클 빠르게 계측되었으며, 다면 노출 시험체에 대해서는 50싸이클 빠르게 계측되었다. 따라서 반발경도법이 공명진동법보다 콘크리트 표면 손상을 신속하게 판정할 수 있는 것으로 사료된다

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.539-546
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• 2022

현행 시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침(성능평가 편)에서는 표면부 콘크리트의 품질의 평가 수단으로 표면에 품질의 저하가 없는 건전부와 겨울철 우수나 누수 등으로 표면 손상이 발생한 비건전부에 대한 표면반발경도를 측정하고 측정값을 상대비교하여 손상도를 평가하도록 규정하고 있다. 그러나 이 판정법은 동결융해 촉진 모사환경으로부터 구한 실험 DB로 도출된 상관관계를 분석하여 제안한 방법으로 실제 현장에서 수집된 DB와 비교 검토하는 등의 현장 적용성에 대한 검토가 미흡한 채 제정되었다. 따라서 이 연구에서는 국내 21개 콘크리트 교량을 대상으로 현장 조사를 실시하고 현장 적용의 적정성을 분석하였다. 분석 결과로부터 동해 손상에 따른 건전부와 비건전부의 뚜렷한 표면반발경도의 차이를 확인할 수 있어 현행 판정법의 현장 적용이 적정함을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 표면 반발경도의 측정 위치 및 방법의 구체적인 제시에 대한 필요성을 제안하고, 전체 교량을 대상으로 할 때 동해 판정 등급에 대한 유효성에 대하여도 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.1-9
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• 2016

저자들은 비파괴시험에 의한 고강도콘크리트의 강도 예측식을 제안하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용된 콘크리트의 설계압축강도는 40~80 MPa 범위이며, 압축공시체를 제작하여 반발경도법과 초음파 속도법으로 실험한후 KS기준에 따라 압축강도 실험을 실시하였다. 실험결과는 기존의 연구자들에 의하여 제안된 다양한 실험예측식들과 비교분석하였다. 실험결과 고강도 콘크리트에서도 반발경도법과 초음파속도법의 경우 간편성과 신뢰성에 있어 콘크리트 강도를 측정하기에 충분한 유용성을 확보한 것을 확인할 수 있었다. 기존식들과의 비교를 통하여 고강도 콘크리트에 적합한 강도예측식을 제안하였으며, 실험결과에 대한 충분한 신뢰성을 확보한 것으로 판단되어, 향후 고강도 콘크리트 구조물에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.148-156
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• 2022

대부분의 국내 콘크리트 구조물이 동결융해 및 염해 환경에 동시에 노출됨에도 불구하고 현장에서의 콘크리트 내구성능 평가는 각각의 단일 작용에 의한 손상을 평가하고 있으며 염해 손상은 현장에서 코어를 별도로 채취하여 추가적인 실내 실험분석까지 요구된다. 그러나 국내에서는 2018년부터 「시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법」과 「지속가능한 기반시설 관리 기본법」 등의 시설물 유지관리를 강화하는 정책들이 수립 및 시행됨에 따라 정부 및 지자체에서 안전점검 관리 대상시설물이 증대되어 시설물이 안전 점검 및 진단에 대한 효과적인 점검 간소화 기술이 필요한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 기존의 피복부 콘크리트 품질을 평가하는 표면반발경도를 활용하여 동해 손상이 발생한 콘크리트 부위를 대상으로 염해 손상의 가속화 정도를 판단할 수 있는 방법의 가능성을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 동결융해 촉진 환경에 노출시켜 이미 동해 손상이 발생한 콘크리트 실험체를 염수에 침지시킨 후 콘크리트 내 침투한 염화물을 분석하여 동해 손상 정도에 따른 염화물 침투 가속화 관계를 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.103-111
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• 2015

콘크리트의 강도를 평가하기 위하여 반발경도법과 초음파속도법이 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 재료의 상태뿐만 아니라 콘크리트의 재령, 성숙도 및 손상도 등에 따라 예측강도와 현장의 실제강도가 차이가 발생하게 된다. 표준공시체와 현장에서 드릴링에 의하여 채취하는 코어공시체의 압축강도는 드릴링하는 동안 기계에 의한 교란이 발생하여 압축강도에 영향을 미치게 된다. 또한 반발경도 및 초음파속도의 경우에도 콘크리트의 재령 및 성숙도가 변화함에 따라 표면의 경도와 내부 미세조직의 변화에 의해서도 변화하게 된다. 저자들은 재령와 코어의 영향을 비파과시험결과에 반영하기 위하여 실험을 실시하였으며, 코어 및 콘크리트 재령에 의한 영향을 압축강도 실험 및 예측결과와 비교분석하였다.

• 폴리머
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• 제35권4호
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• pp.342-349
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• 2011

실리카의 표면 개질제인 vinyltriethoxysilane(VTEOS)의 함량에 따른 실리카로 보강된 실리콘 고무의 기계적 물성 변화 및 내열성, 내유성, 압축 영구줄음률, 반발탄성 및 가교밀도 변화를 연구하였다. 결과로 VTEOS의 함량이 2.0 phr까지 증가함에 따라 경도는 상승하였으나 인장강도 파단신율, 인열강도가 감소하였다. 내열시험에서는 VTEOS의 함량이 증가될수록 경도변화, 인장강도 변화율, 파단신율 변화율이 크게 감소하였다. VTEOS 2.0 phr에서 가장 우수한 내열특성을 나타내었다. 또한 VTEOS의 함량이 증가될수록 실리콘 고무의 내유성이 증진되었으며, VTEOS 미첨가 시보다 경도 하락폭이 크게 낮았으며, 파란신율 변화율은 약 2배 이상 감소하였다. 반발탄성도 VTEOS의 함량이 증가될수록 우수하였으며, 압축 영구줄음률 역시 VTEOS가 증가될수록 감소하였다. 가교실험 결과 VTEOS가 증가될수록 최대 토크값와 가교밀도가 크게 향상되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.56-64
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• 2021

구조체 열화, 손상 등에 의해 발생하는 누수는 동결융해에 의한 체적 변화를 유발하는 주요 원인 중 하나이며, 콘크리트 내부의 미세균열, 표면 스케일링 등을 유발한다. 이러한 손상은 염화물 등 외기 유해물질 침투 및 확산을 가속화시킨다. 시설물 성능평가 세부지침(2020)에서 피복 콘크리트 품질과 동해환경 지표가 새롭게 제시되었으며, 피복 콘크리트 품질은 반발경도시험으로, 동해환경은 동결융해 싸이클 수로 평가한다. 본 논문에서는 빠른 동특성 기반 초음파 비선형성을 통해 동결융해에 의한 초기 미세손상을 평가하고자 하였다. 서로 다른 물-시멘트비(40%, 60%)와 공기량(1.5%, 3.0%)을 가지는 콘크리트 시험체를 제작하고, 동결융해 싸이클 수를 증가시키며 압축강도, 반발경도, 상대동 탄성계수, 초음파 비선형성을 측정하였으며, SEM을 활용하여 미세균열 발생 및 진전을 분석하였다. 그 결과, 상대동탄성계수 및 반발경도로는 확인이 어려웠던 초기 미세손상을 공진주파수 비선형성 측정을 통해 탐지할 수 있었으며, 콘크리트의 동결융해 저항성능을 예측할 수 있다는 가능성을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.79-79
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• 2018

마그네슘은 나트륨, 알루미늄과 함께 지구상에서 가장 풍부한 금속 중 하나로서 밀도가 약 $1.74g/cm^3$으로서 구조용 금속재료 중 가장 가볍고 우수한 비강도를 지니고 있으며, 우수한 열전도도, 전기전도도, 전자파 차폐능을 지닌다. 최근 마그네슘 및 그 합금은 항공기, 자동차, 전자제품, 기계류 및 생활용품 등에 쓰이고 있으며, 사용량 및 적용범위가 매년 급격히 증가되고 있는 추세이다. 그러나 마그네슘합금은 매우 낮은 표준 환원전위와 치밀하지 못한 표면 산화막으로 인하여 부식에 대한 저항성이 매우 취약하다는 한계를 가지고 있다. 따라서 마그네슘합금의 표면처리 가운데 부식에 대한 저항성을 보완할 수 있는 방법은 활발한 마그네슘합금의 응용에 필수적이다. 이러한 마그네슘합금의 내식성을 향상시키고자 전기화학적 플라즈마 전해 산화처리 (Plasma Electrolytic Oxidation)를 하게 되는데, 아노다이징, 화성피막처리 등 과 같은 기존의 산업적 표면처리 방안으로는 불가능한 수준의 표면경도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 두꺼운 산화피막 형성을 통해 이들 합금이 가진 기본적 취약점인 내식성 문제를 보완할 수 있는 장점이 있지만, 다공성 산화피막 형성만으로 기대할 수 있는 내식성 향상 효과가 매우 크지는 못하다. 따라서 다공성의 양극산화피막의 단점, 즉 다공성 물질로 부식성 물질의 이동을 허용할 수 있는 공간을 가지는 구조를 개선시킬 수 있는 추가적인 처리를 필요로 한다. 본 연구에서는 발수성 표면처리를 이용하여 다공성 구조물의 표면이 물에 대한 저항성을 가지도록 함으로써 초발수성 표면을 구현하고자 하였다. 이러한 방법은 기존의 후처리 방법인 봉공처리로는 얻을 수 없었던 다공성 구조물로의 부식성 물질의 침투를 억제할 수 있었으며, 상당한 수준의 내식성 향상 효과를 보여주었다. 또한 물에 대한 반발성은 표면에 물의 이동성을 높이는 효과를 보여주며 이로 인하여 자기세척 효과도 보여주었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.25-32
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• 2007

본 연구에서는 화학적 침식을 받는 환경에 놓인 터널 콘크리트 라이닝 구조물의 성능저하 원인을 분석하기 위하여 준공 후 70년 된 터널 구조물을 대상으로 외관조사, 비파괴검사, 코어시편의 압축강도, 탄산화, 투수성 평가 및 기기분석을 실시하였다. 그 결과 대상 터널 구조물은 수차례에 걸쳐 보수 및 보강공사의 흔적이 존재하였으며 내부 콘크리트 라이닝의 심한 균열, 누수 및 탈락현상 등으로 성능저하가 크게 발생한 상태였다. 콘크리트 라이닝의 비파괴 압축강도추정과 코어시편에 의한 압축강도는 위치마다 차이는 있었으나 각각 $17.5{\sim}34.7MPa$ 및 $12.8{\sim}40.3MPa$로 나타났으며, 반발경도법의 경우 콘크리트 표면이 누수 및 반응생성물의 영향으로 반발경도가 작게 나타나는 경우가 있었다. 콘크리트 라이닝 코어시편을 이용하여 전위차에 의한 촉진 염소이온 확산실험법으로 투수성 시험결과 일부 코어 시편을 제외한 대부분 낮은(Low) 영역으로 우수한 결과를 나타내었다. 또한 터널 콘크리트 라이닝 코어시편을 대상으로 미세구조를 분석한 결과 터널 콘크리트 라이닝 주변 지하공간으로부터 유입된 황산염이온의 영향으로 반응물질이 생성되어 성능이 저하되었으며, ettringite와 thaumasite 등의 생성에 의한 결정압에 의하여 균열 및 박리현상이 발생한 것으로 판단된다. 따라서 고내구성 콘크리트 라이닝의 제조를 위한 재료적 대책수립 및 관련지침안의 제정이 필요할 것으로 생각된다.