• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.443-450
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• 2021

순환유동층보일러 석탄회(CFBA)는 탈황공정을 위한 석회석 투입에 의한 탈황석고와 free-CaO에 의해 자기경화되는 특성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 시멘트 바인더 대체용 CFBA의 자가경화에 대한 고로슬래그(BFS)와 탈황석고(FDG)의 영향을 검토하였다. 다량의 Fe₂O₃, free-CaO 및 탈황 석고를 함유하는 CFBA의 수화반응에 의한 압축강도는 칼슘알루미네이트 수화물, 칼슘실리케이트 수화물, 에트링자이트 및 칼슘카보페라이트 수화물(3CaO·Fe₂O₃·3CaCO₃·12H₂O)의 형성에 기인한다. CFBA의 자가 경화에 의한 압축강도는 Ordinary Portland Cement에서 C₄AF의 수화물과 유사한 수화물을 생성하여 표현하며, C₄AF의 수화시 CaSO₄가 존재하면 CaSO₄가 CaO·Al₂O₃와 에트링자이트를 형성하고, 유리 CaO와 CaCO₃가 함께 존재하면 육방정계 결정인 탄산칼슘 또는 탄산칼슘 결정이 형성됩니다. CFBA의 경화 특성은 C₄AF의 수화 및 경화 메커니즘에 의해 유사한 특성을 가짐을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제19권6호
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• pp.534-544
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• 2009

지표 하부 공동의 붕괴는 인간 활동의 대상인 도로 및 건물의 안정성에 영향을 미치는 지반침하를 야기할수 있다. 그러므로 이러한 지반침하를 사전에 예방하기 위해서는 지하공동 충전에 의한 지반보강공법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 장기적으로 친환경적인 칼슘알루미네이트 광물을 지반침하보강공법에 적용하고자 급결 충전물질 및 충전시스템, 급경사 광산채굴적 충전 손실 개선에 관한 현장적용성 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발된 급결 경화 충전물질은 급결 성능재료와 보조 재료로 구성된다. 개발된 재료는 급결 성능 및 수중 불분리 특성을 가지고 있어 수중공동에서 재료의 손실을 최소화하면서 효과적으로 지하댐을 형성하였다. Hg, Cd, As, $Cr^{6+}$, Pb와 같은 중금속 용출시험결과, 환경적으로도 적합한 물질로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.89-96
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• 2013

1990년대 후반부터 사용된 폴리머 콘크리트로 제작된 맨홀은 이 맨홀이 가지고 있는 다양한 장점 때문에 현재까지 널리 이용되고 있다. 그러나, 고유가 시대로 접어들면서 석유화학 재료의 가격인상과 더불어 폴리머 콘크리트의 제조원가가 상승되고 이에 따른 폴리머 콘크리트의 약점이 대두되고 있다. 따라서, 고가의 폴리머 콘크리트로 제작된 맨홀의 뛰어난 휨강도를 대체할 수 있는 경제적인 시멘트 콘크리트 맨홀의 개발이 요구되어 왔다. 본 연구에서는 비정질 칼슘알루미네이트 (Armorphous calcium aluminate, ACA)계의 속경형 시멘트기술을 기반으로 플라이 애쉬와 고로슬래그, 실리카 퓸, 메타카올린 등의 산업부산물을 이용하여 시멘트의 사용량을 최소화시킴으로써 $CO_2$를 저감시킬 수 있는 친환경적인 맨홀용 고인성 콘크리트를 개발하고자 하였다. 연구결과, 경제적이고 친환경적이면서도 요구성능을 만족시키는 시멘트 콘크리트 맨홀을 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6890-6897
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• 2014

본 전기로 환원슬래그는 팽창성 물질이 함유되어 불안정한 상태이므로 건설용 재료로 그대로 사용하기에는 다소 무리가 있다. 그러나 전기로 환원슬래그에는 $11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaF_2$와 ${\beta}-C_2S$ (calcium aluminate compounds) 물질이 함유되어 있으므로 적절한 성분 보조제를 혼합하여 사용한다면 콘크리트용 혼화재료로서 사용이 가능할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 혼화재료서 전기로환원슬래그 미분말의 사용 가능성을 검토하고자 한다. 전기로 환원슬래그 미분말의 치환율별 모르타르 강도특성과 응결특성을 검토 결과, 최적 치환율은 30% 수준으로 나타났다. 최적 치환율에 석고 첨가에 따른 응결시간 및 강도특성을 파악한 결과, 전기로환원슬래그 미분말 치환율 30%인 배합에 이수석고를 8% 혼입하였을 경우 압축강도 발현 성상 및 응결특성이 OPC와 유사한 결과를 나타내었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.237-247
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• 2006

터널의 장기 내구성을 향상시키고 싱글쉘 터널공법을 적용하기 위해서는 고성능 숏크리트 라이닝의 사용이 필수적이라고 할 수 있다. 숏크리트에 적용되는 혼화재료 가운데, 실리카 흄과 같은 포졸란 재료들이 숏크리트의 강도와 내구성을 향상시키는데 주된 영향을 미친다고 할 수 있다. 또한 시멘트 광물계 급결제는 기존 급결제와 비교하여 응결이 빠르며 친환경적인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 포졸란 재료인 메타카올린과 칼슘 알루미네이트 시멘트 광물계 급결제를 적용하여 습식 숏크리트의 성능을 향상시키는데 목표를 두었다. 메타카올린과 실리카 흄의 적용에 따른 성능을 비교하기 위하여 각각의 사용량을 시멘트 중량의 4%와 8%로 적용하였다. 또한 메타카올린과 실리카 흄을 시멘트 중량의4% 및 8%로 병용 혼입한 경우에 대해서도 검토하였다. 각 배합조건에 대해 배합된 숏크리트의 응결시간, 압축강도, 휨강도, 투수성 및 동결융해저항성을 측정한 결과, 숏크리트의 고성능화를 위해 실리카 흄의 대체 재료로서 메타카올린을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.80-87
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• 2015

본 연구에서는 칼슘알루미네이트 시멘트(CAC) 모르타르의 수화생성물, 강도, 흡수율, 표면전기 저항성 및 염소이온 침투저항성을 실험적으로 고찰하였다. CAC 모르타르의 성능은 보통포틀랜드 시멘트(OPC) 모르타르의 성능과 상호 비교되었다. 실험 결과에 따르면, CAC 모르타르의 주요 수화생성물은 $C_2AH_8$ 및 $CAH_{10}$으로 조사되었으며, 압축 및 부착강도는 OPC 모르타르에 비하여 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 표면전기 저항성 및 염소이온 침투저항성도 대체적으로 좋은 결과를 나타냄으로서, CAC의 우수한 성능도 확인하였다. 그러나, CAC 모르타르의 흡수율은 초기재령부터 OPC 모르타르에 비하여 다소 크게 나타남으로써, CAC 경화체의 표면흡수 성능을 개선하기 위한 연구가 더 필요할 것으로 판단된다. 반면, CAC 및 OPC 혼용배합 모르타르의 역학적 성능은 CAC 모르타르에 비하여 대체적으로 다소 떨어지는 것으로 조사됨으로써, CAC계 경화체 제조시 주의가 요구된다.

• 콘크리트학회지
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• 제2권4호
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• pp.83-90
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• 1990

최근 개발되어 사용되고 있는 초속경시멘트는 그 조성광물중에 Cakcium-aluminate(11 Cao \ulcorner7Al2O3\ulcornerCaF2) 및 그 수화물이 존재하고 있어 이것들이 산과 극렬반응을 일으켜 시멘트 경화체에 균열과 붕괴현상을 가져온다. 본 연구는 이러한 초속경 시멘트를 사용한 경화체가 Polymet에 의한 개길로 어느 정도의 내산성을 발휘할 수 있는지를 실험한 내용으로 P/C=15 및 20%에서는 다른 시멘트를 사용한 경우와 비슷한 내산성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권1호
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• pp.37-42
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• 2014

$Mn^{4+}$-doped $CaAl_4O_7$ ($CA_2$) and $CaAl_{12}O_{19}$ ($CA_6$) powders were prepared under different conditions, with changes in the amounts of flux, Mn concentration, and mole ratio of $Al_2O_3$ to $CaCO_3$ in the starting mixtures, which affected the structure and the luminescence. $CA_2:Mn^{4+}$ and $CA_6:Mn^{4+}$ had the same excitation and emission spectra but with different intensities. The excitation spectra exhibited broad bands (320 - 470 nm) centered at 395 nm, while red emission bands were observed at 656 nm. The emission intensity of $CA_6:Mn^{4+}$ was nearly twice as high as that of $CA_2:Mn^{4+}$, as the $Mn^{4+}$ ions were located in an octahedral crystal field in the $CA_6$, but not in the $CA_2$.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권3호
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• pp.175-181
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• 2007

Molecular dynamics simulation (MD) of $(62-x)CaO{\cdot}38Al_{2}O_{3}{\cdot}xBaO$ glasses has been carried out using empirical potentials with the covalent term. The simulations closely reproduce the total neutron correlation functions of glass with 5 mol% BaO and physical properties of these glasses such as elastic constants. For these glasses, aluminum is tetrahedrally coordinated by oxygen, but there is a part of five-fold and six-fold coordination of aluminum. There are no major changes to the mid-range structure of glass, as barium is substituted for calcium. To predict the barium coordination number, we have used the bond valence (BV) theory and also compared the results of simulation with Bond valence. The coordination number for oxygen around barium atoms is close to 8 and the average distance of barium and oxygen is nearly 2.80 A. The viscosity of these glasses increases with the content of barium oxide substituted for calcium oxide.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.639-646
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• 2007

본 연구에서는 환경에 유해한 휘발성 유기화합물 (VOC)을 사용하지 않은 나노합성 세라믹 도장재를 도포한 콘크리트의 내구성 증진 효과를 평가하기 위하여 건조상태 부착강도 실험, 습윤상태 부착강도 실험, SEM 촬영, MIP 분석, 탄산화 촉진 실험, 전기적 촉진법에 의한 염소이온 확산실험, 동결융해에 대한 저항성, 내알칼리 실험 및 내염수성 실험을 실시하여 기존의 표면처리제와 비교 평가하였다. 부착강도 측정 결과 나노합성 세라믹 도장재가 건조상태 및 습윤상태에서 가장 이상적인 결과를 나타내었는데 이는 가수분해와 중축합반응을 통하여 무기질계 세라믹 구조를 형성한 나노합성 세라믹이 콘크리트 내의 C-A-S (calcium silicate aluminate)나 C-S-H (calcium silicate hydrate)와 같은 수화물과의 수소결합을 통해 콘크리트 표면과 일체화되어 나타난 결과로 판단된다. 또한 SEM 및 MIP 분석의 결과를 통해 미세한 공극을 가진 표면 조직을 보여주었다. 그리고 탄산화 및 염소이온 확산 실험과 동결융해 저항성에서 기존의 유기도장재를 능가하는 결과를 보였으며 내알칼리성 및 내염수성 실험에서도 좋은 성능을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 기존의 휘발성 유기화합물을 사용하는 유기도장재의 대안으로써 해안 구조물, 하수 처리장 등 콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위한 나노합성 세라믹 도장재의 사용이 기대된다.