• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.169-177
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• 2018

유리섬유강화폴리에스테르 복합소재는 지중 매설 파이프, 탱크용 구조재, 선체 등 가혹한 환경에서 구조재로 널리 사용되고 있으며, 장기 내수성을 필요로 하는 소재이다. 특히, 물에 잠겨 있을 때 삼투압으로 인하여 겔코트와 복합소재의 박리 등 열화가 진행된다. 본 연구에서는 지중 매설 파이프로 활용되는 GFRP 복합소재의 내구성 향상을 위해 인퓨전(진공성형) 공정으로 UPE (unsaturated polyester) 겔코트 표면 처리한 복합소재를 제작하여, 고온 수침 환경 ($65^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, $85^{\circ}C$)에서의 표면 결함 및 크랙 발생과 경도 변화 특성을 확인하였다. 마이크로 CT 단층 촬영을 통하여 수침 온도에 따른 크랙의 침투 깊이를 조사하였으며, $75^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$ 조건에서 크랙이 복합소재까지 침투하여 내구성을 저하시키는 것으로 확인되었다. 최초 크랙이 발생하는 지점을 고장시간으로 정의하고 아레니우스식을 활용하여 $23^{\circ}C$ 상온에서의 수명 예측을 실시하였다. 본 연구로 토목, 건축, 해양산업분야 등 겔코트가 적용되는 다양한 산업분야의 신뢰성 평가에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국주조공학회지
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• 제41권6호
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• pp.535-542
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• 2021

본 연구에서는 주철-알루미늄 이종재료의 계면결합강도를 향상시키기 위하여 탈흑연 열처리를 통해 주철 표면에서 일정 깊이까지의 흑연을 제거하였다. 열처리 시간이 증가함에 따라 흑연이 제거되는 깊이는 증가하였으며, 열처리 시간과 깊이 사이에 선형 관계가 나타났다. 일정 깊이의 흑연이 제거된 주철에 알루미늄을 다이캐스팅 공법으로 주조접합하여 주철에서 흑연이 제거된 공간을 알루미늄으로 채운 후, 계면 반응 및 알루미늄 침투 깊이를 조사하고 계면접합강도를 평가하였다. 다이캐스팅 공법을 통한 알루미늄은 탈흑연 열처리된 주철 표면에서 일정한 깊이까지 채워지는 것으로 확인되었으며, 주철-알루미늄 계면에 금속간화합물이 생성되지는 않은 것으로 확인되었다. 계면접합강도는 열처리 시간과는 큰 관계없이 90MPa 수준의 접합강도를 나타내었으며 이는 탈흑연 열처리를 하지 않은 소재의 접합강도 12MPa에 비해 매우 높은 강도이며, 주철의 탈흑연 영역에서 고압 다이캐스팅 공정에 의해 침투된 알루미늄 용탕이 응고되면서 언더컷 구조의 기계적 결합에 의한 것으로 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.72-83
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• 2022

본 논문에서는 전도성 재료인 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강섬유(steel fiber, SF)를 함유한 시멘트 모르타르의 미세구조 및 전기적 특성, 압축강도에 미치는 영향을 연구하였다. 전도성 섬유보강 시멘트 모르타르(fiber-reinforced cement mortar, FRCM)의 비저항은 4-probe 방법을 이용하여 측정하였고, 압축강도는 압축시험을 기반으로 측정하였다. 이들의 성능은 플레인 모르타르(plain mortar, PM)와 비교, 검토하였다. 게다가 전도성 FRCM 파단면의 표면형상과 구성성분은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 에너지 분산형 X-ray 분광분석기(energy disperse X-ray spectrometer, EDS)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 모든 시편에서 양생재령이 경과됨에 따라 비저항이 점차 증가하는 반면, 섬유혼입률이 증가할수록 비저항은 상당히 감소하였다. 강섬유를 1.25%까지 추가하여도 시멘트 모르타르의 비저항에는 크게 영향을 미치지 않았다. 대조적으로, 탄소섬유는 낮은 함량(즉, 0.1~0.3%)에서도 비저항이 다소 감소하였고, 그 이후에는 현저히 저하되었다. 본 실험에 사용된 CF가 함유된 전도성 CFRCM의 침투 임계점은 0.4%이었고, 압축강도 성능을 유지하면서 전도성 효과를 극대화하는 최적의 탄소섬유 혼입량이라고 판단된다. 전도성 FRCM의 표면형상 및 구성성분 분석을 위해 SEM/EDS를 통해 파단면을 관찰하였다. 이러한 결과는 시멘트 모르타르 내에서 보강섬유의 미세구조 메커니즘을 확립하는 데 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.113-119
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• 2019

해안매립지에 건설되는 구조물은 해수로부터 유입되는 염소 및 황산염 이온 등의 화학적 침식에 의한 영향을 복합적으로 받는다. 염해는 콘크리트 내부의 철근을 부식시켜 구조물의 성능을 저하시킨다. 또한, 하수처리시설에서는 내부에서 발생되는 황산염에 의해 콘크리트가 열화되는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 해안매립지에 건설되는 하수처리구조물에 적용할 수 있는 혼합형 저발열시멘트의 특성 및 내화학성을 평가하였다. 실험결과, 모든 배합조건에서 목표슬럼프 및 공기량을 모두 만족하였다. 동일 배합조건에서 LHC사용시 OPC 보다 슬럼프는 증가되고, 공기량은 감소하는 경향을 나타내었다. 압축강도 시험결과, 초기재령에서는 OPC의 강도발현이 빨랐으며, 28일 이후 LHC가 OPC보다 높은 강도를 나타내었다. 염소이온침투저항성 평가결과, LHC-B의 경우 56일 재령에서, "매우낮음" 단계의 염소이온침투저항성을 나타내 LHC의 내염해성을 확인하였다. 내화학성 평가 결과, 에폭시 처리 하지 않은 경우 LHC를 적용한 경우, OPC보다 약 18%정도 내화학성이 개선되는 것으로 나타났으며, 콘크리트 표면에 에폭시 공법 적용시 강도보존율이 95% 이상 확보 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.136-143
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• 2013

하수시설 및 복개 구조물 등은 용해 시 산성으로 작용하는 황화수소에 크게 노출되어, 황산화균의 작용에 의해 강산성의 황산이온이 생성된다. 이에 따라 콘크리트의 생화학적 부식에 의한 열화가 촉진되며, 콘크리트 손상을 더욱 가속화하여 내구성이 크게 저하될 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트에서 황산화균이 유기 생체적으로 사용하는 황화수소를 제거하기 위해, 금속의 살균성을 이용하여 금속 및 금속염 분말을 콘크리트에 혼입한 후, 황산화 억제 성능을 평가하였다. 이를 위해 중성화한 콘크리트 시편의 황산화균에 대한 항균 성능을 비교 평가하였고, 급속 염소이온 침투시험을 통해 금속 및 금속염계 항균제 첨가량에 따른 콘크리트 염화물 침투깊이 및 확산계수를 측정하였다. 또한 야외에서 폭로시킨 콘크리트 시편의 표면 상태의 생화학적 상태를 관측하여, 항균콘크리트의 성능 및 적용성을 확인하였다.

• 치위생과학회지
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• 제17권4호
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• pp.358-367
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• 2017

본 연구에서는 소성한 치과도재 시편에 대해 glazing 처리 여부에 따른 수분 침투와 기계적 물성의 비교분석을 통해 glazing 처리의 중요한 의미를 도출하고자 하였다. 또한, 제한된 가속 시효처리 방법으로 구강 내 환경에서 치과용 수복물의 내구수명 예측이 가능하였으며 수분 내에서 가속 시효처리를 통하여 치과도재는 수분 노출로 인한 열화가 일어나고 굽힘강도 저하 현상을 보였다. 치과도재의 glazing 처리를 통해 연마 시 발생하는 시편 표면의 흠집 또는 소성시 발생하는 미세균열이나 기공의 노출을 억제함으로써 굽힘강도 향상 결과를 보였다. 또한 glazing 처리한 시편이 가속 시효처리의 시간이 증가할수록 강도 저하 현상을 보이긴 하지만 glazing 처리를 하지 않은 시편과 비교하여 볼 때, 열화되는 속도가 작은 것을 알 수 있었다. 따라서 구강 내에서 치과도재 보철의 내구성을 확보하기 위해서 영구장착 전 glazing 처리를 반드시 시행할 것을 권하며, 수분 침투 억제 방법에 대해서도 향후 체계적인 연구가 되어야 할 것으로 생각한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.137-146
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• 2005

본 연구에서는 전국의 299개 철도연변 사면에 대한 현장 조사를 통해 사면의 파괴 유형 및 보강 실태를 분석하고, 조사된 사면 중 절취 토사사면으로 분류된 14개의 사면에 대하여 강우의 영향을 고려한 안정성 해석을 수행하였다. 표층유실 형태의 얕은 파괴를 검토하기 위해 강우에 의해 지표에 임시적으로 형성되는 지하수위를 가정한 무한사면해석을 수행하였으며, 유한요소법을 적용한 침투해석 결과와 지하수위를 지표 근처로 가정하는 방법을 통해 강우를 고려한 한계평형해석을 수행하였다. 기존의 파괴 기록과 안정성 해석으로 예측된 파괴 형태를 비교함으로써 적용된 해석방법들의 적합성을 평가하였다. 철도연변의 절취 토사사면에서는 얕은 깊이의 표층파괴가 주로 발생하였으나, 한계평형해석법으로는 이를 적절히 예측할 수 없었다. 강우에 의한 표층파괴를 보다 합리적으로 예측하기 위해서는 강우에 의한 안정성 저하 효과로서 모관흡입력의 감소로 인한 간극수압의 증가뿐만 아니라, 지반의 침투능보다 큰 강우로 인해 발생하는 표면 유출수에 의한 침식을 고려할 수 있는 새로운 해석기법의 개발이 요구된다.

• 농약과학회지
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• 제15권4호
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• pp.507-528
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• 2011

포장에서 농약 살포액의 조제, 살포 등의 작업을 수행하는 농작업자는 피부노출, 호흡노출경로를 통해 농약에 노출되며, 이러한 상황에서의 농약 노출에 대한 합리적인 위해성 평가를 위해서는 해당 영농상황에서 노출량을 정량적으로 측정해야 한다. 농약 노출 측정방법으로 patch, 장갑, 양말, 마스크를 이용하는 방법과 호흡 노출은 주로 고체흡착제와 공기흡입펌프가 연결된 personal air monitor를 사용하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 이 농작업자의 정량적 피부 노출 측정법으로 유효할 것으로 판단된다. 노출 재료에 침착/부착된 농약량이나 고체흡착제에 포집된 농약량을 신체 전체에 대한 농약 노출량으로 외삽하기 위한 EPA 자료를 대체할 수 있도록 한국 사람의 표준 신체표면적 및 호흡률을 제안하였다. 중요한 노출 인자인 피부노출의 의복 침투율과 피부 침투율, 그리고 호흡노출의 침투율을 UK-POEM과 관련된 연구결과를 참고하여 다양하게 제안하였다. 노출 평가를 위한 살포 시간은 노출 측정 재료에 침착된 농약이 분석이 될 만큼 충분한 농약이 포집될 수 있도록 살포시간이 충분해야 하는데, 국내의 SS기나 동력분무기의 경우는 1반복 당 모두 약 20~40분에 살포(약 0.1~0.2 ha)로 해서 3반복 측정 결과를 4시간으로 환산할 것을 제안하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.151-161
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• 2009

토양수리특성을 규명하는 것은 사면에서의 수문과정을 이해하는 과정에서 중요한 부분이다. 이 연구에서는 토양공극발달 및 수리학적 특성의 시간적인 변화특성에 대해서 조사하였다. 특히, 대공극 흐름이나 수리전도도와 관련된 특성들을 설마천 유역의 범륜사 사면과 광릉연구유역의 원두부 소사면에서 관측하였다. 연직 흐름의 측정을 위해 사용된 기기는 장력 침투계로 약 8개월동안 토양층 표면의 수리전도도를 측정하였다. 측정된 결과는 3월, 6월, 9월의 수리전도도가 상대적으로 크지만, 5월과 10월의 경우는 낮은 값을 보여준다. 이는 식생의 세근활동 등과 관련된 공극구조의 발달양상과 선행강우사상으로 인한 토양수분의 영향으로 설명될 수 있다. 침투과정에서 있어서 대공극은 산림 유역에서의 수리전도도에 미치는 영향은 대단히 크며, 수문학적 과정에 있어서도 매우 중요한 기작이다. 본 연구는 현장에서 측정된 토양 수리특성의 시간적 불균일성을 보여주는 사례로 사면에서의 침투과정이 동적인 과정임을 보여주고 있고, 관련된 다양한 토양 수리학적 특성들은 국내 산지사면에서 발생되는 수문기작을 이해하는데 중요한 기초 자료가 된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제34권3호
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• pp.359-369
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• 2007

본 연구는 다양한 순환 및 시효 조건 하에서 제V급 복합레진 수복물의 표면전색이 미세변연누출에 미치는 효과에 대해 알아보고자 하였다. 100개의 건전한 소구치의 협면에 제V급 와동을 형성하고 제조사의 지시대로 광중합형 복합레진으로 수복하였다. 무작위로 나누어 표면전색을 시행하지 않는 I군과 표면을 산부식 후 표면전색을 시행한 II군으로 설정한 후 열순환(thermocycling)을 하였다. 각 군에서 하위군(A군= 열순환 외 다른 시효조건이 없는 군, B군=칫솔질군, C군=부하순환군, D군=칫솔질과 부하순환을 모두 시행한 군, E군=6개월간 증류수에 보관한 군)으로 나누어 각각에 맞는 시효조건을 시행하였다. 2% methylene blue 용액에 침윤시켜 변연의 미세누출정도를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 표면전색을 시행하지 않은 군의 교합변연과 치은변연에서 시효조건에 따른 미세누출의 유의한 차이는 보이지 않았다(p>0.05). 2. 표면전색을 시행한 군의 교합변연에서는 시효조건에 따른 미세누출의 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 3. 표면전색을 시행한 군의 치은변연에서는 부하순환이나 6개월간 증류수에서 보관하는 시효과정을 거친 군에서 미세누출이 유의하게 크게 나타났다(p<0.05). 4. 시효조건이 없는 군과 칫솔질군의 경우, 표면전색을 시행한 군이 표면전색을 시행하지 않은 군에 비해 유의하게 적은 미세누출결과를 보였다(p<0.05). 5. 부하순환을 시행한 군과 6개월간 증류수에서 보관한 경우에는 표면전색을 시행한 군과 표면전색을 시행하지 않은 군 사이에 미세누출의 차이가 있었지만 유의차가 없었다(p>0.05). 따라서 이 연구의 결과는 변연부분의 미세간격으로 침투한 표면전색제가 처음에는 미세누출을 감소하는데 효과를 보여주었으나, 교합시 교두가 휘어져서 생기는 응력과 장기간의 수분흡수로 인한 변화를 견디기에 불충분함을 보여주었다.