• 한국세라믹학회지
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• 제47권3호
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• pp.216-222
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• 2010

Portland cement has been restricted in applications to ecological area because of its environmental harmfulness and the $CO_2$ emission during a production process. Geopolymer materials attract some attention as an inorganic binder due to their superior mechanical and eco-friendly properties. In this study, geopolymer-based cement was prepared by using aluminosilicate minerals (flyash, meta-kaolin) with alkaline-activators and its compressive strength with concentration of alkaline-activators was investigated. Aluminosilicate-based geopolymers were obtained by mixing aluminosilicate minerals, alkaline solution (NaOH or KOH with different concentration) and water-glass under the vigorous stirring for 20 min. Compressive strength after curing at $30^{\circ}C$ for 3 days increased with the concentration of alkaline-activator due to the enhanced polymerization of the aluminosilicate materials and dense microstructure. Aluminosilicate-based geopolymer cement using KOH as an alkaline-activator showed high compressive strength compared with NaOH activator. In addition, geopolymer cement using fly-ash as a raw material showed higher compressive strength than that of meta-kaolin.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.256-257
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• 2017

This paper presented polymerization reactivity of fly ash based geopolymer with alkaline activator type. As a result, the compressive strength development properties of the geopolymer can be confirmed from the combination of the amorphous Si and Al contents in the fly ash and the alkaline activators. Although the direct correlation between the polymerization reactivity of the geopolymer and the development of compressive strength could not be confirmed through an X-ray diffraction analysis, it could be confirmed through scanning electron microscopy.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.45-56
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• 2013

본 연구에서는 자원 재활용을 위해 시멘트를 전혀 사용하지 않고 잠재 수경성을 지닌 고로슬래그를 이용하여 사질토를 고결시키고자 하였다. 알칼리 활성화제에 의해 경화되는 고로슬래그의 함유량과 알칼리 활성화제의 종류를 달리 하여 이들이 사질토의 조기강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 고로슬래그의 함유량을 사질토의 4, 8, 12, 16%로 하고 여섯 종류(두 종류의 천연재료, 네 종류의 화학약품)의 알칼리 활성화제를 사용하여 공시체를 제작하였다. 제작한 공시체는 3일 또는 7일 동안 대기중 양생한 다음 일축압축강도시험을 실시하였다. 알칼리 활성화제 종류에 따른 일축압축강도는 탄산칼륨, 수산화칼슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨 순으로 높게 측정되었으며, 동일한 성분을 가진 천연재료보다 화학약품을 사용한 공시체의 일축압축강도가 높게 나타났다. 3일 양생한 공시체 중 최대 일축압축 강도가 발현된 것은 16%의 고로슬래그에 수산화칼륨을 사용한 경우로 3MPa 정도의 강도가 측정되었으며, 이는 초속 경시멘트 16%를 사용한 공시체 강도의 37%에 해당된다. 알칼리 활성화제 종류에 관계없이 고로슬래그 함유량이 증가함에 따라 건조밀도가 증가하면서 일축압축강도도 증가하였으며, 양생기간이 3일에서 7일로 증가함에 따라 최대 97%의 강도 증가가 발생하였다. 고결된 모래의 XRD 분석 결과 C-S-H 화합물이 생성되었으며, SEM 분석 결과에서는 고로슬래그 함유량이 증가할수록 생성되는 수화물도 증가하여 모래 입자를 에워싸는 형태를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.93-101
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• 2014

본 논문에서는 자원 재활용을 위해 시멘트를 전혀 사용하지 않고 잠재 수경성을 지닌 고로슬래그와 알칼리 활성화제를 이용하여 모래를 고결시키는 연구를 수행하였다. 기존 수산화칼슘이나 수산화나트륨과 같은 화학적 알칼리 활성화제뿐 아니라 pH 10 이상에서 생존하는 극한미생물을 화학적 알칼리 활성화제에 혼합한 미생물 알칼리 활성화제를 개발하여 흙의 고결 가능성을 평가하였다. 낙동강모래에 고로슬래그의 함유량을 네 종류(4, 8, 12, 16%)로 달리하면서 화학적 또는 미생물 알칼리 활성화제를 혼합하여 공시체를 제작한 다음 7일 동안 대기중 양생시킨 후 일축압축시험을 실시하였다. 알칼리 활성화제의 종류에 관계없이 고로슬래그의 함유량이 4%에서 16%로 증가함에 따라 건조밀도가 증가하면서 일축압축강도는 평균 178kPa에서 2,435kPa까지 증가하였다. 화학적 알칼리 활성화제를 사용한 경우, 수산화칼슘이 포함된 공시체의 일축압축강도가 수산화나트륨을 사용한 경우보다 5-54% 정도 높게 나타났다. 한편 본 연구에서 개발한 미생물 알칼리 활성화제를 사용한 경우, 수산화칼슘 성분이 포함된 공시체의 경우에는 화학적 알칼리 활성화제보다 일축압축강도가 11-60% 감소하였으나, 수산화나트륨이 포함된 경우에는 일축압축강도가 19-121% 증가하였다. 고결된 공시체에서 C-S-H 화합물이 생성되었으며, SEM분석에서 고로슬래그 함유량이 증가할수록 수화물의 양도 증가하였다.

• Fibers and Polymers
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• 제7권4호
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• pp.339-343
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• 2006

The aim of this paper is to improve moisture regain of PET fabrics using a lipase treatment. Effects of nine lipase sources, lipase activator and nonionic surfactant on moisture regain of PET fabrics are examined. Moisture regains of lipase-treated samples improve by two times in average compared with untreated and buffer-treated samples. Alkaline treatment creates larger pitting by more aggressive attack into fiber which is proved by SEM and water contact angle measurement. Moisture regain by alkaline treatment ($0.568%{\pm}0.08$) does not improve. However, lipase-treatment (L2 treatment) improves moisture regain up to 2.4 times ($1.272%{\pm}0.05$). Although lipase treatment is more moderate than alkaline treatment, lipase hydrolysis on PET fabrics improves moisture regain, efficiently. K/S values improved confirm that carboxyl and hydroxyl groups are produced on the surface of PET fabrics by lipase hydrolysis. Moisture regain and dyeability improve by lipase hydrolysis on PET fabrics.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권6호
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• pp.566-574
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• 2012

To address the problem of global warming, consumption of cement, the main material of concrete, should be decreased. Unfortunately, when industrial by-products are used in large quantities as admixture, the early age strength of concrete will be decreased, reducing its viability for use in concrete structures. Therefore, in this study, the application of an ionization accelerator and alkaline activator as addition agent of superplasticizer were investigated to secure a similar early age strength to that of normal concrete, thus increasing the viability of low cement concrete. Through the investigation, it was found that specimens that used a combination of Alkaline-activator (Na2Sio3) and ionization accelerator (Amine) had the highest early and long-age compressive strength. From this, we can determine an appropriate range of application of superplasticizer to improve early-age compressive strength of low cement concrete.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권4호
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• pp.393-400
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• 2012

본 연구에서는 고로슬래그의 치환율이 80% 이상에 이르는 슬래그 대량 치환 콘크리트(High Volume Slag Concrete, HVSC)의 개발을 목표로 응결특성, 압축강도, 건조수축 및 중성화 저항성에 미치는 고로슬래그 치환율의 영향 및 알칼리 자극제의 효과에 대해 평가하였다. 고로슬래그 미분말의 치환율 증가에 따른 시험결과는 다음과 같다. 응결시간은 초결 및 종결 도달시간이 약 2~2.5 시간 지연되는 것으로 나타났으며 압축강도 발현특성은 초기 및 장기의 모든 재령에서 감소하였다. 건조수축은 치환율에 따른 뚜렷한 경향을 나타내지 않았으며 모든 배합에서 $6{\times}10^{-4}$ 이하의 값을 보여 매우 양호한 것으로 나타났다. 중성화는 현저히 증가하는 경향을 나타냈다. 한편 알칼리 자극제의 첨가에 따른 응결시간 및 초기강도 발현특성은 현저히 개선되었으며 건조수축에 기여하는 효과가 큰 것으로 나타났다. 반면 중성화 저항성에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권2호
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• pp.39-50
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• 2009

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 $CO_2$ 가스 배출로 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소에서 발생하는 산업부산물인 플라이애시를 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트에 재활용하고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 알칼리 활성 콘크리트는 시멘트 대신에 Si와 Al이 풍부한 플라이애시를 사용하여 알칼리 용액으로 활성화시킨 시멘트 ZERO 콘크리트로서 $CO_2$ 가스를 저감하는데 효과적이다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시를 100% 사용한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 알칼리 활성화제와 양생조건 등이 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트(Sodium Silicate)를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, $60^{\circ}C$에서 48시간 동안 앙생을 한 다음 기건양생을 실시할 경우 재령 28일에서 압축강도 70MPa의 알칼리 활성 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.20-21
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• 2017

In this study, fundamental properties by pore structure and heat of microhydration test were determined. As a result of pore structure analysis, BS(AA) specimen showed showed the maximum peak value of significantly lower incremental intrusion than the maximum peak value of incremental intrusion at smaller pore size than that of BS. As a result of heat of microhydration test, the maximum heating value was in the order of OPC > BS > BS(AA), and initial drying shrinkage and compressive strength of BS(AA) were expected to be improved.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권2호
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• pp.160-165
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• 2018

This paper investigates the reaction rate of $CO_2$ storing carbonation hybrid reaction by comparing the behavior of carbonation between $Ca(OH)_2$ and fly ash with that of CFBC (Circulating Fluidized Bed Combustion) containing plenty of Free-CaO. Because fly ash with CFBC contains a lot of unreacted CaO, it cannot be used as a raw material for concrete admixtures and its usages are limited. To reuse such material, we stabilized unreacted CaO by carbonation and investigated the carbonation rate. We used a pH meter and a thermometer to check the rate of the carbonization. Also, we set the contents of fly ash with CFBC, $Ca(OH)_2$, flow and fluid of $CO_2$, respectively, to 100 g, 50 g, 100 ~ 1000 cc/min and 400 g based on the content of Free-CaO. We used carbonated water instead of water, and added an alkaline activator to promote the carbonation rate. As a result, the addition of the alkaline activator and carbonated water promoted the rate of carbonation via a hybrid reaction.