• 대한토목학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.69-76
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• 2020

도로의 부속시설인 교량은 시공과정에서 콘크리트 및 강재와 같이 환경영향이 큰 자원을 다량 소비하며 이로 인해 큰 환경적 부담을 발생시킨다. 교량의 시공으로 인해 발생하는 환경영향을 줄이기 위해서는 초기 설계단계에서 합리적인 자료를 토대로 환경영향에 대한 검토가 수행되어야 한다. 이 연구는 초기 설계단계의 교량형식 선정과정에서 LCA (Life Cycle Assessment) 기반의 환경영향평가가 가능한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이를 위해 기 시공된 4가지 형식(일반 PSC거더, IPC거더, e-Beam, DR거더)의 PSC교량에 대한 설계자료를 수집하고 LCA를 수행하여 환경부하 원단위값과 영향요인을 분석하였다. 분석결과 IPC거더의 환경영향이 가장 작게 나타났고, e-Beam의 환경영향은 IPC거더 보다 133.7% 크게 평가되었다. 또한 콘크리트, 철근, PC강연선, 각재, 쉬즈관, 강판이 PSC거더 전체 환경영향의 약 98.5%를 발생시키는 주요인자로 도출되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권6호
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• pp.224-232
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• 1995

최근 일부 외국에서는 종래의 수중 콘크리트와 다른 관점으로부터 수중에서 쉽게 분리되지 않고 타설방법도 용이한 특수 혼화제가 개발되어 실험과 시공에서 성공하였고, 이런 특수 콘크리트(수중 비분리 콘크리트)는 점차 사용 규모와 시공 방법이 확대되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 수중 비분리 콘크리트에 대한 성공적인 실험, 시공사례를 참고하여 수중 비분리성 혼화제 및 다른 혼화제의 첨가 방법을 달리하였을 경우, 수중 비분리 콘크리트의 물성변화를 검토하였고, 비교적 정온 상태의 해상 환경에 적용할 수 있는 수중 비분리 콘크리트의 최적 배합을 결정하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.77-84
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• 2005

콘크리트 구조물의 성능저하, 노후화 및 용도 변경 등으로 구조물을 해체할 경우가 증가하면서 발생되는 폐콘크리트량이 급증하고 있는 추세이지만, 거의 대부분이 단순 매립용 재료로 사용되고 있다. 우리나라와 같이 부존자원이 부족한 나라에서 폐기되는 콘크리트를 포장 콘크리트용 골재로 재활용할 경우 콘크리트용 천연골재의 부족 현상 극본, 자원절약 및 환경보존 등에 크게 기여할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 실제 구조물에 사용된 콘크리트를 해체하면서 발생한 폐콘크리트를 파쇄하여 제조한 재생골재의 혼합율을 각각 5단계로 변화시켜 제조한 재생 골재를 포장 콘크리트용 골재로 활용하기 위하여 실시한 실험결과에 대하여 고찰하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.405-406
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• 2010

본 연구에서는 Bayesian 확률법을 이용한 성능기반형 배합설계방법(Perfomance Based Mixture Design, 이하 PBMD)을 고강도 콘크리트 배합설계에 활용하여 요구성능을 만족하는 고강도 콘크리트 배합비를 찾는 것을 목표로 하고 있다. 고강도 콘크리트의 여러 가지 재료 성능 변수들을 구하기 위해 수행한 여러 가지 실험들의 결과를 바탕으로 고강도 콘크리트 배합설계 시 PBMD 방법의 적용가능성에 대해 검토하였으며 지역에 따른 환경조건, 사용 가능한 재료, 적용 가능한 콘크리트생산기술 등을 고려하여 목표성능을 만족시키는 최적의 콘크리트 배합비를 구하는 과정을 PBMD 방법을 적용한 예제를 통해 나타내었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.39-49
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• 2007

본 연구는 연속철근콘크리트포장(CRCP)에 환경하중이 작용하여 횡방향 균열이 발생하고 진전되어가는 과정을 분석하기 위하여 수행되었다. 이러한 분석을 위하여 CRCP의 유한요소 모델을 개발하고 균열의 발생과 진전을 예측할 수 있는 요소삭제 방법을 도입하였다. 여러 다른 형태의 환경하중이 작용할 때 CRCP의 거동 및 균열 진전 특성을 분석하기 위하여 세 가지의 경우를 고려하였다. 먼저 CRCP의 콘크리트 슬래브 상부 표면과 하부 표면의 온도차가 선형으로 유지되면서 깊이에 관계없이 일정하게 온도가 계속 떨어지는 경우이다. 다음으로 슬래브 하부의 온도는 일정하게 유지되며 상부의 온도만 감소하는 경우이다. 이 경우는 슬래브 상하부의 온도차가 계속 증가되는 경우라 할 수 있다. 또 다른 경우는 슬래브의 중간 깊이에서 하부까지는 같은 온도가 유지되고 슬래브 상부의 온도만 계속 감소하는 경우이다. 해석 결과 CRCP의 균열발생 및 깊이 방향으로의 진전정도는 환경하중의 형태에 따라 크게 좌우되는 것을 알 수 있었으며 균열의 발생 및 진전에 따른 CRCP의 응력 및 변위의 재분포 과정도 분석할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.811-819
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• 2003

철근의 부식은 철근콘크리트 구조물의 주요파괴 원인이다. 철근의 부식에 대한 문제점을 해결할 가능성이 있는 재료 중 FRP 보강근은 그 가능성이 높다. 그렇지만 FRP 보강근은 보강철근과 다른 파괴 매카니즘으로 의하여 현저하게 성능이 저하될 가능성을 가지고 있다. 이와 같은 환경에는 알칼리, 산, 염해 및 물과 수분 등이 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 보강근의 화학적 환경하에서의 내구성능을 평가하고자 하였으며 사용된 FRP 보강근은 2가지 종류의 CFRP 보강근 및 GFRP 보강근, 한가지 종류의 AFRP 보강근으로 알칼리용액, 산용액, 염해환경 및 중성용액에 노출시켰다. FRP 보강근의 역학적 특성 및 내구특성은 인장, 압축 및 전단시험을 통하여 평가하였으며 시험결과 FRP 보강근은 매우 혹독한 화학적 환경에서 우수한 내구성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2000년도 춘계공동학술발표회
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• pp.151-152
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• 2000

• 한국광물학회지
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• 제16권1호
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• pp.75-90
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• 2003

일부 기존 콘크리트 내에서 발견되는 에트린자이트(ettringite)와 사우마사이트(thaumasite)에 대하여 산출상태 및 화학성분을 조사하고, $Na_2SO_4$ 용액을 이용한 인공적인 변질 실험을 수행하여, 이들 광물의 특정 환경 조건하에서의 안정도와 콘크리트의 성능저하에 미치는 영향을 연구하였다. 에트린자이트와 사우마사이트의 형태 관찰과 성분분석을 위하여 전자현미경(SEM)을 통한 EDAX분석을 실시하였다. 에트린자이트는 시멘트 페이스트의 공간을 충진하거나, 시멘트 페이스트를 치환한 형태로 나타나며, 미세 균열이 에트린자이트로부터 시멘트 페이스트 내부로 전파되고 있음이 잘 관찰되었다. 에트린자이트는 특정 환경 조건하에서 사우마사이트와 트리클로로알루민산염(trichloroaluminate)으로 쉽게 전이되거나 분해되었다. 사우마사이트는 탈백운석화작용을 수반하는 탄산염 골재를 사용한 콘크리트와 탄산화가 진행된 해안지역의 콘크리트에서 에트린자이트와 수반되어 나타난다. 사우마사이트의 형성 조건은 에트린자이트와 유사한 조건에서 형성되는 것으로 생각되나, 에트린자이트가 먼저 형성된 후 치환작용에 의하여 에트린자이트/사우마사이트 고용체를 형성하는 것으로 생각된다. 콘크리트내의 에트린자이트는 염화물이 공급될 경우 염소가 에트린자이트의 황산염을 부분 또는 완전한 치환하여 에트린자이트와 유사한 결정구조를 가지는 트리클로로알루민산염으로 전이되며, 또한, 트리클로로알루민산염은 황산염이 다시 공급될 경우, 치환반응에 의하여 다시 에트린자이트로 전이되었다. 두 광물의 치환반응의 반응 경로는 용액내의 염소이온과 황산이온의 농도에 따르는 것으로 생각된다. 이상과 같이, 에트린자이트는 콘크리트 내에서 다양한 내외부적인 화학작용 따라 특징적인 산출 양상을 보이며, 주변 환경 조건에 따라 다른 광물로 전이되는 나타내었다. 이러한 연구결과, 에트린자이트의 생성에 따른 콘크리트의 성능저하는 그 광물학적 특성과 분포양상에 관련성을 가지는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.605-612
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• 2012

콘크리트의 폭렬 발생 메커니즘에 대해서는 수증기압력에 의한 파괴, 내 외부의 온도 차이에 의해 발생하는 표면 압축력에 의한 파괴, 앞선 두 가지 요인의 복합작용에 의한 파괴가 있다. 이러한 폭렬에 영향을 주는 요인은 콘크리트 자체의 재료적 특성과 관계된 내부 요인과 환경에 의한 외부 요인으로 나눌 수 있으며 폭렬 현상을 이해하기 위해서는 두 가지 요인에 대한 충분한 고려가 필요하다. 외부 환경의 요소로써 가열 속도가 다른 경우 콘크리트 내부의 수분응집 및 수증기압력의 거동이 달라질 것으로 판단된다. 따라서 이 연구에서는 30, 50, 70, 90, 110 MPa의 다양한 강도 영역의 콘크리트를 대상으로 ISO-834 표준가열곡선과 $1^{\circ}C/min$의 가열 속도를 적용하여 가열 속도에 따른 콘크리트의 폭렬 성상 및 수증기압력, 열팽창 변형을 평가하였다. 실험 결과 콘크리트의 폭렬은 급속 가열조건에서 발생하며, 콘크리트가 고강도화될수록 폭렬에 의한 단면손실량이 증가하였다. 또한, 가열 초기에 콘크리트 표면부의 수증기압력 상승 속도 및 가열 속도에 따른 열팽창에 의한 초기압력 상쇄효과가 콘크리트의 폭렬 발생에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.585-588
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• 2008

염해환경 하에 있는 철근 콘크리트 구조물의 내구수명을 평가하기 위해서는 콘크리트 중 철근의 부식 임계 염화물량, 콘크리트의 염소이온 확산계수 및 표면 염소이온량과 같은 재료의 정량적인 물성 파악이 필수적이고, 이들이 콘크리트의 내구수명 평가시 주요변수로 이용되고 있다. 그러나, 이들은 콘크리트 배합비, 시멘트 종류 및 환경 조건 등과 같은 여러 요인에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 콘크리트 중 철근의 부식 임계 염화물량을 보다 실제적으로 평가하기 위하여 물-시멘트비 31%, 42%, 50% 및 70%에 대해서 각주형 콘크리트를 제작한 다음, 이들에 대해서 동해안에 위치한 영덕에서 약 3년 동안 폭로 실험을 수행하였다. 실험이 진행되는 동안, 철근의 부식 개시 시기를 추정하기 위하여 시험체에 대해서 자연전위 측정에 의한 부식 모니터링을 수행하였고, 철근부식이 감지되었을 때 시험체를 파괴한 후 콘크리트 중 염화물량을 평가함으로써 보다 합리적이고 신뢰적인 임계 염화물량을 제시하였다. 결국, 콘크리트 중 철근의 부식 임계 염화물량은 W/C비에 의존하며, 콘크리트 피복두께와는 거의 무관한 것으로 나타났다.