• 대한치과기공학회지
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• 제42권4호
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• pp.326-333
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• 2020

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effects of various zirconia surface treatment methods on shear bond strength with resin cements. Methods: We prepared 120 cylindrical zirconia specimens (⌀10 mm×10 mm) using computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM). Each specimen was randomly subjected to one of four surface treatment conditions: (1) no treatment (control), (2) airborne-particle abrasion with 50 ㎛ of Al2O3 (A50), (3) airborne-particle abrasion with 125 ㎛ of Al2O3 (A125), and (4) ZrO2 slurry (ZA). Using a polytetrafluoroethylene mold (⌀6 mm×3 mm), we applied three resin cements (Panavia F 2.0, Super-Bond C&B, and Variolink N) to each specimen. The shear bond strength tests were performed in a universal testing machine. The surfaces of representative specimens of each group were evaluated under scanning electron microscope. We used one-way analysis of variance (ANOVA), two-way ANOVA, and post hoc Tukey honest significant difference test to analyze the data. Results: In the surface treatment method, the A50 group showed the highest bond strength, followed by A125, ZA, and control groups; however, no significant difference was observed between A50 and A125, A125 and ZA, and ZA and control (p>0.05). Among the resin cements, Super-Bond C&B showed the highest shear bond strength, followed by Panavia F 2.0 and Variolink N (p<0.05). Conclusion: Within the limitations of this study, application of airborne-particle abrasion and ZrO2 slurry improved the shear bond strength of resin cement on zirconia.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.113-118
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• 2020

본 연구의 목적은 적층 시공을 위해 개발한 시멘트계 복합재료 배합의 수축특성을 평가하며, 출력공정 중 압출 전/후, 적층 후의 수축을 평가하는데 있다. OPC배합과 프린팅 배합의 재령별 압축강도를 평가한 결과 재령 7일까지 유사한 경향을 보였으나, OPC 배합의 경우 프린팅 배합과 비교하여 최대 252 ㎛/m 수축이 더 크게 나타났다. 출력공정 중 압출 후 재료의 압축강도는 압출 전 재료보다 재령 7일차까지 약 6.5 MPa 낮았으나, 재령 28일에는 동등 수준의 강도가 발현되었다. 수축특성은 적층 이후 재료의 수축 측정 결과 압출 전 재료와 비교하여 220-260 ㎛/m 범위로 수축이 더 크게 나타났다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권 2호
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• pp.123-132
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• 2022

This paper aims to adapt Multilinear regression (MLR) to predict the strength and toughness of SIFCON containing various pozzolanic materials. Slurry Infiltrated Fibrous Concrete (SIFCON) is one of the most common terms used in concrete manufacturing, known for its benefits such as high ductility, toughness and high ultimate strength. Assessment of compressive strength (CS.), flexural strength (F.S.), splitting tensile strength (STS), dynamic elasticity modulus (DME) and impact energy (I.E.) using the experimental approach is too costly. It is time-consuming, and a slight error can lead to a repeat of the test and, to solve this, alternative methods are used to predict the strength and toughness properties of SIFCON. In the present study, the experimentally investigated SIFCON data about various mix proportions are used to predict the strength and toughness properties using regression analysis-multilinear regression (MLR) models. The input parameters used in regression models are cement, fibre, fly ash, Metakaolin, fine aggregate, blast furnace slag, bottom ash, water-cement ratio, and the strength and toughness properties of SIFCON at 28 days is the output parameter. The models are developed and validated using data obtained from the experimental investigation. The investigations were done on 36 SIFCON mixes, and specimens were cast and tested after 28 days of curing. The MLR model yields correlation between predicted and actual values of the compressive strength (C.S.), flexural strength, splitting tensile strength, dynamic modulus of elasticity and impact energy. R-squared values for the relationship between observed and predicted compressive strength are 0.9548, flexural strength 0.9058, split tensile strength 0.9047, dynamic modulus of elasticity 0.8611 for impact energy 0.8366. This examination shows that the MLR model can predict the strength and toughness properties of SIFCON.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.294-301
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• 2020

본 연구에서는 클링커의 고Al₂O₃화를 통한 에너지 절감형 시멘트 제조 가능성을 확인하기 위해, Al₂O₃ 함량이 높은 OPC 조합원료를 실험실 전기로에서 소성하여 C₃A 함량이 높은 클링커를 제조한 후 XRD 리트벨트 분석 및 광학 현미경을 통해 클링커의 소성성을 평가하고, 제조된 클링커에 혼합재를 첨가하여 얻어진 시멘트의 미소수화열 및 압축강도 측정을 통해 시멘트 반응성을 평가하고자 하였다. 그 결과 Al₂O₃ 함량을 일반 OPC보다 증가시켜 제조한 시멘트는 OPC에 비해 소성성이 뛰어나 시멘트 제조 에너지 절감에 기여할 수 있으며, OPC에 비해 C₃A(alite) 광물의 함량이 감소하였음에도 불구하고 압축강도가 오히려 향상되는 등 긍정적으로 작용할 수 있다. 유동성 저하, 수화열 증가와 같은 문제에 대해서도 석고 첨가량 및 분말도 조정, 혼합재 첨가와 같은 방법으로 제어할 수 있을 것으로 기대되어 적극적인 연구가 필요하다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권3호
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• pp.195-209
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• 2012

각 산업 부문별 사업장의 이산화탄소 배출량을 산정하는 방법은 IPCC 가이드라인 및 온실가스, 에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침에 의거하여 산정등급 1~4로 나뉜다. 본 연구에서는 발전시설, 소각시설, 그리고 시멘트 생산시설에 해당하는 7개 사업장을 선정하여 각각의 2011년 2월부터 5월까지 3개월 간의 활동 자료를 활용하고, 배출량 실측을 수행하여 산정등급별 이산화탄소 배출량 결과를 비교하였다. 일반적으로 산정등급 4에 의해 측정된 이산화탄소 배출량이 산정등급 3에 따른 계산 결과보다 높게 나타났고, 이는 미국의 발전시설에서의 이산화탄소 배출량 산정 결과와 일치하였다. 또한, 산정등급 3에서 신뢰할만한 이산화탄소 배출량 결과를 도출하기 위해서는 정확한 연료조성 분석 과정이 수반되어야 하는 것으로 파악되었다. 각 사업장의 이산화탄소 실제 배출량을 반영할 수 있는 산정 방법을 적용하기 위해 다각적 연구결과를 바탕으로 한 제도적 보완이 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.9-15
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• 2023

이 연구에서는 적층시험체 제작 방식에 따른 시멘트계 복합재료의 적층성능과 강도특성을 분석하였다. 레이어 높이에 따른 적층성능평가결과, 직선부과 곡선부에서 레이어 높이가 10 mm일 때 가장 높은 치수 안정성을 나타내었다. 몰드 타설 시험체와 Printing-Z 시험체의 재령 28일 압축강도는 동일한 압축강도 성능을 나타내었다. 반면, Printing-X 시험체의 재령 28일 압축강도는 71.72 MPa로 가장 낮았으며, 몰 드 제작 시험체와 Printing-Z시험체 대비 평균 8%가 낮은 압축강도를 나타내었다. 적층시험체의 쪼갬인장강도는 몰드 제작 시험체와 유사한 성능을 나타낼 수 있으나, 하중 가력방향에 대한 레이어의 방향과 시험체 내 레이어의 개수에 따라 10% 이상의 강도성능 저하현상이 나타날 수 있다. X-ray CT 분석을 통한 적층시험체의 계면 분석결과, 레이어의 계면을 따라 일정한 크기의 공극이 분포함을 확인하였다.

• 한국농공학회지
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• 제11권1호
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• pp.1604-1615
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• 1969

본(本) 실험(實驗)은 cement mortar를 고산용액에 침지(浸漬)시켜 산(酸)의 작용(作用)에 의(依)한 모르타르의 부식(腐蝕)이 모르타르의 물리적성질(物理的性質)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하여 보다 내산성(耐酸性) 모르타르 또는 콘크리트의 배합설계(配合設計)에 기초자료(基礎資料)를 제시(提示)하고저 시도(試圖)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 공시체(供試體)는 5cm 입방체(立方體)의 모르타르로서 그 배합비(配合比)(중량(重量))는 1:1, 1:3, 1:5, 1:7, 1:10의 5종(種)을 제작(製作) 사용(使用)하였다. 나. 물리시험(物理試驗)에서는 재령(材令) 7일(日), 28일(日), 3개월(個月), 6개월(個月)의 압축강도시험(壓縮强度試驗)과 5시간(時間) 자비(煮沸)의 흡수율시험(吸水率試驗)을 하였다. 다. 산성시험(酸性試驗)에서는 0.1N-Hcl 용액(溶液)을 사용(使用)하고 7일간격(日間隔)으로 감량(減量)을 7주간(週間) 계속측정(繼續測定)하였다. 라. 물리적(物理的) 제성질(諸性質)인 배합비(配合比), w/c/비(比), 흡수율(吸水率), 압축강도(壓縮强度) 및 밀도간(密度間)의 상호관계(相互關係)는 다음식(式)으로 표시(表示)되었다. 1. 배합비(配合比)와 흡수율(吸水率)과의 관계(關係) Y=1.036X+13.53 여기서 Y : 흡수율(吸水率)(%), X: 배합비(配合比) 2. 배합비(配合比)와 w/c 비(比)와의 관계(關係) Y=0.214+0.204X 여기서 Y:w/c 비(比), X: 배합비(配合比) 3. w/c 비(比)와 흡수율(吸水率)과의 관계(關係) Y=5.01X+12.53 여기서 Y: 흡수율(吸水率)(%) X: w/c비(比) 4. 밀도(密度)와 흡수율(吸水率)과의 관계(關係) Y=50.6-0.0176X 여기서 Y: 흡수율(吸水率)(%) X: 밀도(密度)($kg/m^3$) 5. 밀도(密度)와 w/c 비(比)와의 관계(關係) Y=5.46-0.0024X 여기서 Y: w/c비(比) X: 밀도(密度)($kg/m^3$) 마. 7주간(週間) 0.1N-HCl 용액(溶液)에 침지후(浸漬後) 감량(減量)의 범위(範圍)는 배합비(配合比) 1:1에서 20.4%(最小), 1:10에서 9%(最大)이였다. 바. 감량(減量)과 물리적(物理的) 제성질(諸性質)과의 관계(關係)는 다음식(式)으로 표시(表示)되었다. 1. 감량(減量)과 배합비(配合比)와의 관계(關係) Y=8.59X+8.63 여기서 Y: 감량(減量)(%) X: 배합비(配合比)

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.285-297
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• 2021

전세계적으로 해체 대상 원자력 시설이 증가하고 있으며, 이러한 원자력 시설을 해체하게 되면 수십만 톤의 콘크리트, 토양, 금속 등의 폐기물이 발생한다. 따라서 고상 방사성 폐기물 감용 및 재활용 기술에 대한 기존 연구를 면밀히 검토할 필요가 있다. 폐콘크리트 미분말은 소성 및 분쇄와 같은 추가적인 공정을 통하여 재수화 반응이 일어나며, 시멘트 수화 반응 및 고화체 압축강도에 영향을 미치는 주요 화합물인 aluminate (C3A), C4AF, C3S, ��-C2S가 생성된다. 기존 연구를 통하여 폐콘크리트 미분말을 재생 시멘트로 재활용할 수 있음을 확인하였으나, 골재의 혼입으로 인한 고화체의 강도 저하와 같은 문제점에 대한 해결방안은 현재까지 연구되지 않았다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그, 비산회를 성분 조정재로 혼합하여 재생 시멘트의 성능을 증진시키는 연구가 수행되었으며, 고화체의 압축강도가 증진되는 것을 확인하였다. 그러나, 폐토양을 재활용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구는 많이 수행되지 않았다. 폐토양 내 함유된 일라이트와 제올라이트는 방사성 핵종에 대한 흡착능이 우수하며, 이를 고화재로 재활용하면 원전 해체 폐기물의 부피를 저감함과 동시에 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. 이러한 이유에서 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존에 수행된 국내외 연구를 통하여 원전 해체 폐기물인 콘크리트의 재생 시멘트로서 재활용 가능성 및 개선 방안과 더불어 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트 제조에 대한 연구 필요성에 대하여 고찰하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.99-104
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• 2019

본 연구의 목적은 시멘트계 복합재료의 적층을 위해 증점제를 적용하여 개발한 출력배합의 수축 특성을 평가하고, 프린팅 기법을 이용해 제작한 적층시험체와의 수축 특성을 비교하는 데 있다. 증점제 적용 시 수축이 기준배합과 비교하여 평균 25% 저감(56일 기준)되는 것을 확인하였다. 수축이 저감되는 긍정적인 효과에 반해 압축강도는 약 15% 감소(28일 기준)되는 부정적인 효과도 확인되었다. 출력배합을 이용해 제작한 적층시험체와 몰드시험체를 이용하여 수축을 평가한 결과, 적층시험체의 수축변형률이 약 25% 감소(28일 기준)되는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 3D 프린팅을 이용한 시멘트계 복합재료의 출력 시 수축의 진전속도와 수축으로 인한 균열의 발생시점을 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권5호
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• pp.3-11
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• 2014

칼슘 페라이트는 기존 소결광용 결합제 및 제강용 융제보다 용융온도가 낮아 결합제 및 융제로서의 효과가 우수하다. 본 연구에서는 제조비용절감과 생산성 증대를 위해 기존 용융법이 아닌 시멘트 제조공정에서의 소성법으로 칼슘 페라이트를 제조하였다. 칼슘페라이트의 석회질 원료로 소성슬러지 및 석회석을 사용하였고, 철질 원료로 제강슬러지, 고로분진 및 철광석을 사용하였다. 이때 소성온도는 $950{\sim}1170^{\circ}C$이며, 저융점 특성을 가진 '소결광용 결합제' 또는 '전로 및 전기로용 융제'로의 사용 가능성을 검토하고자 원료를 분석하고 소결 특성을 평가하였다.