• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.158-165
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• 2019

이 연구의 목적은 알칼리활성 슬래그 기반 섬유보강 복합재료를 보 부재의 재료로 활용하였을 때 휨거동을 해석적으로 분석하는 것이다. 7% 이상의 초고연성이 나타날 수 있는 알칼리활성 슬래그 기반 섬유보강 복합재료를 제조하기 위하여 재료 및 배합을 선정하였고, 재료의 압축강도와 인장성능을 평가하였다. 복합재료는 압축강도 32.7MPa, 인장강도 8.43MPa, 인장변형성능 7.52%를 나타내었다. 초고연성 복합재료로 구성된 보의 휨거동을 분석하기 위하여 4가지 단면에 대하여 비선형 단면 층상화 방법을 사용하여 해석을 수행하였다. 해석결과 초고연성 복합재료로 부분적으로 보강된 경우 8.0%, 콘크리트가 복합재료로 전부 치환되어 전체 보강된 경우 24.7%의 휨강도 증진효과가 있는 것으로 나타났다. 휨강도 증진 효과가 크지 않은 이유는 인장 연단의 변형률이 최대 1.38%로 초고연성 복합재료의 인장변형성능의 18.4%밖에 되지 않기 때문인 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제16권5호
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• pp.277-284
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• 2006

The alloys were prepared by a non-consumable vacuum arc melting and homogenized at $1050^{\circ}C$ for 24 hrs. Two kind of surface modifications were performed alkali treatment in 5.0M NaOH solution subsequent and heat treatment in vacuum furnace at $600^{\circ}C$, and were oxidizing treatment at the temperature range of 550 to $750^{\circ}C$ for 30 minutes. After surface modification, these samples were soaked in SBF which consists of nearly the same ion concentration as human blood plasma. Cytotoxicity tests were performed in MTT assay treated L929 fibroblast cell culture, using indirect methods. A porous and thin activated layer was formed on Titanium and Ti-8Ta-3Nb alloy by the alkali treatment. A bone-like hydroxyapatite was nucleated on the activated porous surfaces during the in vitro test. However, Ti-8Ta-3Nb alloys showed better bioactive properties than Titanium. According to XRD results, oxide layers composed of mostly $TiO_2$(rutile) phases. Cytotoxicity test also revealed that moderate oxidation treatment lowers cell toxicity and Ti-8Ta-3Nb alloy showed better results compared with Titanium.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.449-458
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• 2006

시멘트는 전 세계적으로 사회기반 시설구조물의 주 건설 재료로서 경제 발전의 원동력이 되어 왔다. 그러나 시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 또한 $CO_2$를 배출로 인한 온난화 현상 및 환경문제가 심각하다. 따라서, 본 연구에서는 시멘트를 사용하지 않은 21세기형 chemically bonded concrete를 연구하기 위해, 국내 fly ash를 재활용하여, 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르 공시체를 제조하고, 시멘트 대체 건설재료로써 강도 발현 특성 분석, X-ray 회절분석(XRD), SEM 촬영을 통해 알칼리 활성제의 종류, 재령, 양생온도와의 상호관계와 반응 생성물의 강도 발현 메커니즘을 구명하였다. 실험 결과 알카리 활성제로 NaOH와 물유리를 사용한 시험체가 강도가 가장 높았으며, 초기의 높은 양생 온도는 조기에 fly ash의 반응을 활성화시켜 높은 강도 발현에 유리한 것으로 나타났다. 또한 XRD와 SEM 분석을 통해 주요한 반응생성물은 $Na_6-(AlO_2)_6-(SiO_2)_{10}-12H_2O$ 형태의 zeolite이며 그 밖의 칼슘실리케이트와 유사한 수화생성물로 나타났다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권2호
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• pp.207-215
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• 2020

This paper describes the experimental studies carried out to determine the properties of fresh and hardened concrete with Recycled Plastic Waste (RPW) as a partial replacement material for fine aggregates. In the experimental study, RPW was used for replacing river sand and manufactured sand (M sand) aggregates in concrete. The replacement level of fine aggregates was ranging from 5% to 20% by volume with an increment of 5%. M40 grade of concrete with water cement ratio of 0.40 was used in this study. Two different types of RPW were used, and they are (i) un-activated RPW and (ii) activated RPW. The activated RPW was obtained by alkali activation of un-activated RPW using NaOH solution. The hardened properties of the concrete determined were dry density, compressive strength, split tensile strength, flexural strength and ultrasonic pulse velocity (UPV). The properties of the concrete with river sand, M sand, activated RPW and un-activated RPW were compared and inferences were drawn. The effect of activation using NaOH solution was investigated using FT-IR study. The micro structural examination of hardened concrete was carried out using Scanning Electron Microscopy (SEM). The test results show that the strength of concrete with activated RPW was more than that of un-activated RPW. From the results, it is evident that it is feasible to use 5% un-activated RPW and 15% activated RPW as fine aggregates for making concrete without affecting the strength properties.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권2호
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• pp.81-86
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• 2014

The process parameter in optimized KOH alkali activation of soft carbon series coke material in high purity was set with DOE experiments design. The activated carbon was produced by performing the activation process based on the set process parameters. The specific surface area was measured and pore size was analyzed by $N_2$ absorption method for the produced activated carbon. The surface functional group was analyzed by Boehm method and metal impurities were analyzed by XRF method. The specific surface area was increased over 2,000 $m^2/g$ as the mixing ratio of activation agent increased. The micro pores in $5{\sim}15{\AA}$ and surface functional group under 0.4 meq/g were obtained. The contents of the metal impurity in activated carbon which is the factor for reducing the electrochemical characteristics was reduced less than 100 ppm through the cleansing process optimization. The electrochemical characteristics of activated carbon in 38.5 F/g and 26.6 F/cc were checked through the impedance measuring with cyclic voltammetry scan rate in 50~300 mV/s and frequency in 10 mHz ~100 kHz. The activated carbon was made in the optimized activation process conditions of activation time in 40 minutes, mixing ratio of activation agent in 4.5 : 1.0 and heat treatment temperature over $650^{\circ}C$.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.465-472
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• 2009

본 총설에서는 최근 주로 연구되고 있는 활성탄, 탄소나노튜브, 팽창 흑연 및 활성 탄소 섬유 등 다공성 탄소재료를 중심으로 수소 저장량을 증대시키기 위한 기술 및 기 발표된 수소저장량과 그 장 단점에 대하여 고찰하였다. 수소저장능을 향상시키기 위한 탄소 내 기공의 최적의 크기는 0.6~0.7 nm로 조사되었다. 촉매의 경우 전이금속 및 그 금속산화물이 많이 이용되었으며, 주로 다공성 탄소재료에 도핑을 통해 수소저장능을 향상시켰다. 수소저장 매체인 다공성 탄소재료 중에서 활성탄은 대량생산이 가능하여 가격이 비교적 저렴한 장점이 있고 탄소나노튜브는 튜브의 튜브간 공간 외에도 내부공간에 수소를 저장할 수 있는 공간이 수소저장에 활용될 수 있다는 장점이 있다. 팽창 흑연은 흑연의 층 사이에 알칼리 금속의 삽입 시 층간 거리가 팽창하여 수소저장에 용이하고, 활성탄소섬유는 높은 비표면적과 발달된 미세기공이 수소흡착에 크게 기여한다는 점이 있다. 이러한 기존의 연구로 고려해 볼 때 다공성 탄소재료는 아직 달성되지 못한 DOE의 수소저장 목표치에 도달하기 위한 주요 유망한 후보재료 중의 하나이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권6호
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• pp.601-613
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• 2023

Low liquid limit silt, widely distributed in the middle and down reaches of Yellow River, has the disadvantages of poor grading, less clay content and poor colloidal activity. It is very easy to cause vehicle jumping at the bridge-embankment transition section when the low liquid limit silt used as the backfill at the abutment back. In this paper, a series of laboratory tests were carried out to study the physical and mechanical properties of the low liquid limit silt used as back filling. Ground granulated blast furnace slag (GGBFS) was excited by active MgO and hydrated lime to solidify silt as abutment backfill. The optimum ratio of firming agent and the compaction and mechanical properties of reinforced soil were revealed through compaction test and unconfined compressive strength (UCS) test. Scanning electron microscope (SEM) test was used to study the pore characteristics and hydration products of reinforced soil. 6% hydrated lime and alkali activated slag were used to solidify silt and fill the model of subgrade respectively. The pavement settlement regulation and soil internal stress-strain regulation of subgrade with different materials under uniformly distributed load were studied by model experiment. The effect of alkali activated slag curing agent on curing silt was verified. The research results can provide technical support for highway construction in silt area of the Yellow River alluvial plain.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.114-121
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• 2017

본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 알칼리 활성화 결합재로 활용하여 제조한 모르타르의 압축강도 특성을 파악하고 건조수축 예측 및 평가가 가능한 추정식을 제안하고자 한다. 이를 위하여 고로슬래그 미분말 치환량을 30, 50, 70 및 100%로 조정하고 규산나트륨 모듈 Ms비[$SiO_2/Na_2O$]은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하여 압축강도 및 길이변화율을 측정하였다. 그 결과 알칼리 활성화 결합재 모르타르는 Ms비가 증가할수록 압축강도는 증가하고 길이변화율은 감소하였다. 그러나 고로슬래그 미분말의 경우에는 치환량을 증가할수록 압축강도는 증가하였으나 길이변화율도 증가하는 경향이 확인되었다. 따라서, 고로슬래그 미분말을 다량 치환할 경우에는 길이변화율을 고려하여 설계할 필요성이 있다고 판단되었다. 알칼리 활성활 결합재 모르타르의 건조수축을 평가하는 식을 유도하기 위하여 배합조건별 단순회귀분석을 수행한 결과 결정계수 0.7539~0.9786(평균 0.9359)수준의 유효한 추정식을 도출하였다. 또한, 고로슬래그 미분말, Ms비 및 재령을 독립변수로 선정하여 다중회귀분석을 수행한 결과 초기양생온도 $23^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$에서 결정계수 0.8020 및 0.8018 수준의 타당한 추정식을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.94-101
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• 2016

본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그를 활용하여 알칼리 활성화 결합재로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염 저항성을 평가하고 황산염 침투에 대한 고저항성 결합재를 제시하는 것이다. 이를 위하여 플라이애시 및 고로슬래그미분말 등의 광물질 혼화재를 결합재로 활용하여 고로슬래그미분말 치환율을 0, 30, 50 및 100%로 제작하였다. 규산나트륨 모듈 $Ms[SiO_2/Na_2O]$은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하였으며, 초기 24시간 양생조건을 $23^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$로 하고, 10% 황산나트륨 및 10% 황산마그네슘 용액에 각각 침지시키고, 황산염 저항성을 평가하기 위하여 압축강도, 질량변화율, 길이변화율 및 X선 회절분석을 측정하였다. 그 결과 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 재령 28일 압축강도 발현이 우수한 결과가 나타났다. 10% 황산나트륨에 침지한 경우에는 모든 시험조건에서 장기적인 강도발현과 질량 및 길이변화율이 작아 황산나트륨 침투에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으나, 10% 황산마그네슘에 침지한 경우에는 장기적인 강도저하와 질량 및 길이변화가 크게 나타났으며, 그 경향은 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 현저하였다. 이것은 황산마그네슘의 경우 규산마그네슘수화물의 생성으로 인한 열화가 지배적으로 작용한 결과로 판단된다. 또한, X선 회절분석 결과 $MgSO_4$ 용액 침지에서의 알칼리 활성화 결합재의 팽창은 Gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 생성 반응에 의한 것으로 확인되었으며, 침지 6개월까지는 Gypsum의 생성이 지속적으로 증가되는 것을 알 수 있다.

• Carbon letters
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• 제26권
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• pp.74-80
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• 2018

The South Korean Ministry of the Environment has revised the laws relating to the management of interior air quality for multiple use facilities, and recommends maintaining carbon dioxide ($CO_2$) concentration in passenger vehicles below 1000 ppm during operation in urban areas of large cities. However, the interior $CO_2$ concentration of passenger vehicles can rapidly increase and exceed 5000 ppm within 30 min, as observed when two passengers are traveling in urban areas of the South Korean city of Jeonju with the air conditioner blower turned off and the actuator mode set to internal circulation mode. With four passengers, $CO_2$ concentration can reach up to 6000 ppm within 10 min. To counter this, when the actuator is set to external mode, $CO_2$ concentration can be maintained below 1000 ppm, even after a long period of running time. As part of the air conditioning system, alkali-treated activated carbon fiber filters are considered to be far superior to the commercial non-woven filters or combination filters currently commonly in use.