• 제목/요약/키워드: Bio-concrete

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친환경 투수 콘크리트 바이오 블록의 개발 (Development of Environment Friendly Permeable Concrete Bio Blocks)

  • 송현우;이중우;권성민;이태형;오영탁
    • 한국항해항만학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.305-311
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    • 2020
  • 지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 일반적으로 연안침식에 대응하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구에서는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물 바이오코스트(Biocoast)를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오폴리머 콘크리트 블록을 개발하였다. 자연에서 내구성이 강하고 안정된 구조인 벌집, 주상절리, 클로버에서 정육각형 모양과 삼각형의 복합체로 디자인을 도출하였으며, 월파방지와 처오름 현상 감소를 위해 바이오코스트로 요철(凹凸)을 적용하도록 디자인에 변화를 가하였다. 한국 동해안의 해수욕장의 자연조건을 반영하여 디자인 한 블록의 중량과 크기를 계산하여 실형을 제작하고 이를 현장에의 설치를 앞두고 있다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 단위화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며 하천, 호수의 호안과 자연산책로에 확장 적용하고자 한다.

고강도 콘크리트의 내화성능 용도에 따른 FRP재활용 공정 개발 (Development of FRP Recycling Process for Regenerating Applications of Fire Resistance Performance of High Strength Concrete)

  • 이승희;박종원;윤구영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.207-215
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    • 2015
  • 환경문제를 야기시켰던 해상용 FRP재활용에 대해 지난 10여 년간 다양한 국가적 지원이 이루어져서 폐FRP로부터 콘크리트 강화용 섬유 제작이 진행되어 왔다. 이렇게 제작된 강화 콘크리트에 대해 구조적 능력까지 시험한 바 있다. 시험 테스트 결과 재활용 FRP 가루를 사용한 콘크리트는 고강도 콘크리트의 압축강도를 감소시키지 않았을 뿐 만 아니라, 고강도 콘크리트의 내폭 특성을 상당히 증대시켰다. 그러나 폐FRP로부터 매트층의 분리 방법이 안정화되지 않았기 때문에 폐FRP 섬유 가루의 특성에 대한 연구는 종결되지 않았다. 본 연구는 폐FRP로부터 매트층을 분리하는 효과적이며 친환경적인 새로운 방법에 관한 것이며, 이것은 내폭성이 강한 제품이나 구조물에 적합한 FRP섬유가루 생산 공정에 유용한 재활용 공정이라 생각한다.

재활용 FRP 미분말을 혼입한 고강도 콘크리트의 압축강도 및 내화성능 (Compressive Strength and Fire Resistance Performance of High Strength Concrete with Recycled Fiber Power from Fiber-Reinforced Plastics)

  • 이승희;박종원;윤구영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.46-51
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    • 2014
  • 폐 FRP 양의 증가는 환경적 문제를 일으키고 있다. 최근 폐 FRP로부터 콘크리트를 보강시킬 수 있는 섬유를 만들 수 있는 기술이 개발되었으며, 재활용 섬유로 강화된 콘크리트 제품의 구조적 성능을 연구하기 위한 시험도 수행되었다. 본 연구의 목적은 폐 FRP에서 생성되는 재활용 섬유 분진이 고강도 콘크리트의 압축강도와 내화성능에 주는 영향을 연구하는 것이다. 실험적 강도 측정 결과 재활용 섬유 분진의 부피 분율이 0.7%보다 작으면 그 분진을 사용하더라도 고강도 콘크리트의 압축강도가 감소하지 않았다. 전기로 시험 결과 역시 재활용 섬유 분진의 사용으로 고강도 콘크리트의 내화성이 크게 향상될 수 있음을 보였다.

한일 주거형태 비교에 의한 국산재 이용 증진 방안 고찰 (A Study on Promotion of Domestic Timber Utilization According to Dwelling Type Comparison of Between Korea and Japan)

  • 연정윤;피덕원;강석구
    • 한국가구학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.51-59
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    • 2013
  • In this study, a dwelling type of Korea and Japan was compared, and consumption rate of domestic timber and its usage was also investigated. In Korea, dwelling type of apartment which constructed by iron and steel-concrete is main shared, but a detached house which is shared at 60% of dwelling type of Japan is mainly constructed by timber. And the rate of the consumption of domestic wood in Japan is 73%. In Japan, there is an effort to substitute imported wood to domestic timber through the promotion of using of domestic timber. Whereas the needs on using of domestic timber gradually emerged. So, the legal about sustainable use of wood is approved by the National Assembly on May 2012. There is not active movement in the aspect of using of domestic timber yet. These causes to the geographical and environmental characteristics, but industry, policy, and the difference of recognize on domestic timber utilization is thought to do greater influence. Hence, it is recommended to make a portfolio of both balanced domestic timber usage and the change of awareness of people by referring to the example of Japan.

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ALC(Autoclaved Light-weight Concrete)를 이용한 생물학적 반응벽체에 관한 연구

  • 박근민;이재영;오병택;최상일
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.402-406
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    • 2006
  • The physical and chemical characteristics of ALC were analyzed and showed 2.2 of specific gravity and 9.05 of pH. The results of leaching tests with standard method for soil and waste indicated heavy metals(Cu, Cd, Pb, $Cr^{6+}$) were under maximum concentration level. The anaerobic digestion sludge was attached in the surface of ALC within 90 hours. As the results of batch test, pH of the ALC and Bio-ALC were decreased from initial pH of ALC to 8.7 and 7.8 respectively Also, the concentration of heavy metals was rapidly eliminated in the solution with the batch test. The result of column experiment indicates that the removal efficiency of ALC was showed 66% of T-P, 60% of T-N, and 67% of CODcr. Also, removal efficiency of Bio-ALC was slightly higher than that of ALC in T-N (64%) and CODcr (74%).

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도로포장용 아스콘으로 슁글의 재활용 (Recycling of Shingle Waste for Pavement Asphalt Concrete)

  • 홍영호;권영진
    • 공업화학
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    • 제17권6호
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    • pp.614-618
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    • 2006
  • 슁글 중 함유된 아스팔트 성분의 재활용 기술의 개발은 슁글의 처리 비용의 감소와 경제적인 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 아스팔트 슁글을 도로 포장용 아스콘으로 재활용하기 위한 기초적인 연구를 수행하였다. 이를 위하여 순수한 아스팔트분과 재활용된 아스팔트 혼합물의 열적 특성, 점성 그리고 침입도를 측정하였다. 연구 결과 다음과 같은 몇 가지 결론을 얻을 수 있었다. DSC 분석에 의하면 처리 조건에 관계없이 분리된 슁글의 열적 특성은 유사한 결과를 보였다. 또한 슁글에서 분리된 아스팔트분의 멜팅은 $170^{\circ}C$ 부근에서 발생하였다. 분리된 아스팔트분을 중량비로 1~5% 까지 혼합한 후에 침입도를 측정한 결과 도로 포장용 아스팔트분의 기준에 적합한 것을 확인 할 수 있었다.

Application of shrinkage prediction models to restraint crack formation in unbonded post-tensioned slabs

  • Gabriela R. Martínez Lara;Myoungsu Shin;Yong-Hoon Byun;Goangseup Zi;Thomas H.-K. Kang
    • Computers and Concrete
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    • 제33권4호
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    • pp.349-359
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    • 2024
  • This study aims to investigate the effect of restraint configuration on crack formation due to shrinkage-and-creep-induced volumetric change in unbonded post-tensioned slabs. The first part of this study focuses on the comparison of existing shrinkage and creep calculation models that are used to predict the volume-changing behavior of concrete. The second part of this study presents the finite element analysis of a series of architectural configuration prototypes subjected to shrinkage and creep, which comprise unbonded post-tensioned slabs with various restraint configurations. The shrinkage and creep effects were simulated in the analysis by imposing strains obtained from one selected calculation model. The results suggest that a slab up to 300 ft. (90 m) in length does not require a closure strip if it is unrestrained by perimeter walls, and that the most effective restraint crack mitigation strategy for a slab restrained by perimeter walls is a partial wall release.

Observation of reinforcing fibers in concrete upon bending failure by X-ray computed tomographic imaging

  • Seok Yong Lim;Kwang Soo Youm;Kwang Yeom Kim;Yong-Hoon Byun;Young K. Ju;Tae Sup Yun
    • Computers and Concrete
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    • 제31권5호
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    • pp.433-442
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    • 2023
  • This study presents the visually observed behavior of fibers embedded in concrete samples that were subjected to a flexural bending test. Three types of fibers such as macro polypropylene, macro polyethylene, and the hybrid of steel and polyvinyl alcohol were mixed with cement by a designated mix ratio to prepare a total of nine specimens of each. The bending test was conducted by following ASTM C1609 with a net deflection of 2, 4, and 7 mm. The X-ray computed tomography (XCT) was carried out for 7 mm-deflection specimens. The original XCT images were post-processed to denoise the beam-hardening effect. Then, fiber, crack, and void were semi-manually segmented. The hybrid specimen showed the highest toughness compared to the other two types. Debonding based on 2D XCT sliced images was commonly observed for all three groups. The cement matrix near the crack surface often involved partially localized breakage in conjunction with debonding. The pullout was predominant for steel fibers that were partially slipped toward the crack. Crack bridging and rupture were not found presumably due to the image resolution and the level of energy dissipation for poly-fibers, while the XCT imaging was advantageous in evaluating the distribution and behavior of various fibers upon bending for fiber-reinforced concrete beam elements.

경수로 구조재 내 불순물 조성 및 함량이 중성자 방사화 핵종 재고량에 미치는 영향 분석 (The Effects of Impurity Composition and Concentration in Reactor Structure Material on Neutron Activation Inventory in Pressurized Water Reactor)

  • 차길용;김순영;이재민;김용수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.91-100
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    • 2016
  • 경수로 원전을 대상으로 원전 내 방사화 대상 물질인 스테인리스강, 탄소강 및 콘크리트의 불순물 정보 적용여부에 따른 방사화 핵종 재고량을 계산하였다. 본 연구에서 탄소강은 압력용기 물질에 사용되었고, 스테인리스강은 압력용기 내부 물질에 사용되었으며, 일반 콘크리트가 생체 차폐체에 사용되었다. 금속 물질에 대해서는 참고자료 1개의 불순물 함량 정보를 적용하였고, 콘크리트 물질에서는 참고자료 5개의 불순물 함량 정보를 적용하여 평가를 수행하였다. 방사화 핵종 재고량 전산해석 시 중성자속 계산에는 MCNP 전산코드를, 방사화 계산에는 FISPACT 전산코드를 각각 사용하였다. 계산 결과, 금속 물질에서 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 비방사능이 2배 이상 높았으며, 특히 콘크리트에서는 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 최대 30배 이상 비방사능이 높게 계산되었다. 방사화 핵종의 생성반응과 재고량을 분석한 결과, 금속 구조물에서는 불순물 중 Co원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인 Co-60이, 콘크리트에서는 불순물 중 Co, Eu 원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인Co-60, Eu-152, Eu-154 이 방사성폐기물 준위 결정에 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 원전 해체 계획 수립 시 방사화 핵종 재고량 평가 및 규제에 활용될 수 있을 뿐 아니라, 해체를 고려한 원전 또는 원자력시설의 설계 단계에서도 참고자료로 활용 될 것으로 판단된다.

유용미생물을 이용한 포러스 콘크리트의 장기간 연속흐름 실험을 통한 수질정화 효과 검토 (Investigation on Water Purification Effect Through Long-Term Continuous Flow Test of Porous Concrete Using Effective Microorganisms)

  • 박준석;김봉균;김우석;서대석;김화중
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.219-227
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    • 2014
  • 이 연구는 생물의 서식기반 제공 효과가 있는 다공질의 부석 및 포러스 콘크리트와 대사 작용 및 항산화작용에 의해 유기 오염물질을 분해시켜 오염된 하천수의 수질정화 효과가 있는 유용미생물을 동시에 이용하여 장기간 연속흐름시험을 통한 수질정화 특성을 검토하고자 하였다. 특히 기존의 미생물 탈리 등의 문제점을 해결하기 위하여 이 연구에서는 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 유용 미생물을 포러스 콘크리트 제조과정에서 각 단계별로 3차 처리하였으며, 최적의 연속흐름 실험을 위한 농도 및 체류시간별에 따른 기초실험을 통하여 운전조건을 검토하였다. 실험 결과 유용미생물을 적용한 포러스 콘크리트는 수질 및 생물에 대한 독성이 없는 것으로 나타났다. 그리고 일반 포러스 콘크리트 보다 유용미생물을 적용한 포러스 콘크리트가 우수한 제거효율을 나타내었으며, 150일 이상 큰 변화를 나타내지 않아 장기간 운전이 가능할 것으로 판단된다. 이와 같이 유용미생물을 적용한 포러스 콘크리트의 장기간 연속흐름 실험으로 오염물질 처리성능에 대한 검토를 통하여 오염된 수질을 향상시킬 수 있을 것이라고 판단되며, 실험과정 중 나타난 문제점들이 보완된다면 하천에 적용하여 유입되는 비점오염원을 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.