• 한국표면공학회지
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• 제49권1호
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• pp.1-13
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• 2016

This review deals with one of the surface modification techniques, chemical conversion coating and particularly cerium-based conversion coatings (CeCC) as a promising substitute for chromium and phosphate conversion coating on magnesium and its alloys. The CeCCs are commonly considered environmentally friendly. The effects of surface preparation, coating thickness, bath composition, and e-paint on the corrosion behavior of CeCCs have been studied on the AZ31 magnesium alloy. This review also correlates the coating microstructural, morphological, and chemical characteristics with the processing parameters and corrosion protection. Results showed that the as-deposited coating system consists of a three layer structure (1) a nanocrystalline MgO transition layer in contact with the Mg substrate, (2) a nanocrystalline CeCC layer, and (3) an outer amorphous CeCC layer. The nanocrystalline CeCC layer thickness is a function of immersion time and cerium salt used. The overall corrosion protection was crucially dependent on the presence of coating defects. The corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy was better for thinner CeCCs, which can be explained by the presence of fewer and smaller cracks. On the other hand, maximum corrosion protection was achieved when AZ31 magnesium samples with thin CeCCs are e-painted. The e-paint layer further restricts and hinders the movement of chloride and other aggressive ions present in the environment from reaching the magnesium surface.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.59-60
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• 2023

The corrosion of steel rebar embedded in the coastal areas is corroding once the chloride ions ingress through the pores of the concrete. Therefore, in the present study, a 100 ㎛ thick Al and Zn coating was deposited by an arc thermal spray process onto the steel. The corrosion studies of these deposited coatings were assessed in 3.5 wt.% NaCl contaminated concrete pore (CP) solution with immersion periods. The results show that the Al coating is more corrosion resistance compared to the Zn coating attributed to the formation of gibbsite (γ-Al(OH)₃) whereas Zn coating exhibits Zn(OH)₂ onto the coating surface as passive layer. The Zn(OH)₂ is readily soluble in an alkaline solution. Alternatively, γ-Al(OH)₃ on the Al coating surface is less solubility in the alkaline pH, which further provides barrier protection against corrosion.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.12-23
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• 2024

본 연구에서는 원심성형 기법을 이용하여 구조용 콘크리트 각형보를 개발하였으며, 단면의 휨강성을 확보하기 위하여 단면의 중공률은 10 %이하로 하며 이를 위하여 기존의 빈배합상태의 콘크리트가 아닌 고슬럼프(150~200)의 물성을 갖으며 설계강도가 100 MPa이상인 콘크리트 배합비를 개발하여 적용하였다. 피암터널이나 라멘소교량의 상부구조로 활용될 원심성형 PSC 각형보의 내구성을 조사하기 위하여 압축⧵강도 100 MPa급 초고강도 원심성형 콘크리트의 열화 및 내화학적 특성에 대한 내구성능을 평가하였다. 2022년과 2023년에 제작한 원심 성형 각형보 시험체에 대하여 염화물침투 저항성, 촉진탄산화 , 황산염침식 저항성, 동결융해 저항성, 스케일링 저항성 등 콘크리트의 내구성 시험을 수행하였다. 본 연구에서 검증한 내용을 고려해 볼 때 추후 제작단계에서 수밀성이 높아지는 원심성형 콘크리트의 내구성은 일반적인 콘크리트에 비해 우수한 것으로 조사되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.356-363
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• 2017

고로슬래그는 제철과정에서 생산되는 산업부산물로써, 냉각방법에 따라 서냉슬래그와 급냉슬래그로 구분된다. 본 연구에서는 콘크리트 결합재로써 서냉슬래그를 시멘트에 대하여 부분 대체(0, 5, 10, 20, 30 및 40%)하여 삼성분계 시멘트 콘크리트 공시체를 제조하였으며, 강도, 흡수율, 투수공극량 등 콘크리트의 역학적 특성뿐 만 아니라, 염소이온 침투저항성, 탄산화 저항성 등 콘크리트의 내구성능을 실험적으로 평가함으로써, 서냉슬래그의 콘크리트용 혼화재료로써 적용 가능성에 대하여 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 도출된 실험결과로부터, 서냉슬래그를 약 10% 대체할 경우, 콘크리트의 성능은 만족할 만한 수준의 성능을 나타내는 것으로 조사되었다. 그러나, 서냉슬래그를 30% 이상 사용한 콘크리트는 결정질의 AS가 다량 대체됨으로 인하여 수화반응 및 포졸란 반응 등 결합재의 경화반응이 상대적으로 지연된 탓으로 인하여 역학적 성능 및 내구성이 다소 떨어지는 결과를 나타내었다. 따라서, AS를 콘크리트용 결합재로 적용하기 위한 최적 대체율이 존재하는 것으로 나타났으며, 건설재료의 경제적 및 환경적 관점에서 AS를 약 10% 정도까지 적용할 경우, 구조용 콘크리트 재료로써 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권1호
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• pp.35-42
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• 2024

본 연구에서는 도로 보수재로서 메틸 메타크릴레이트(MMA)의 활용 적합성을 평가하였다. A type과 B type의 2가지 MMA를 콘크리트에 적용하여 건조시간, 인장 접착 강도, 내알칼리 시험을 진행하였다. 항온항습(R), 수중(W), 수중+염화이온(N)의 3가지 조건으로 양생하여 모체의 표면 상태를 설정하였다. 시험 결과, B type MMA가 A type 보다 빠른 건조시간과 우수한 내알칼리성을 나타냈다. 인장 접착 강도는 A type이 더 높게 나타났지만, 콘크리트 모체와 함께 탈락되었다. 본 연구 범위에서는 B type이 도로 보수재로 사용하기 적합하다고 판단된다. 그러나 내구성을 고려하여 아스팔트 모체에서의 추가 실험을 진행할 필요가 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.701-706
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• 2007

본 연구는 장기간 숏크리트의 강도를 유지할 수 있는 영구지보재로서 알칼리 프리계 및 시멘트 광물계 급결제를 사용한 적정 배합비의 고성능 숏크리트의 내구성을 평가하였다. 내구성 실험은 염소이온 투과 시험, 동결융해 반복 시험, 촉진 중성화 시험 및 숏크리트에 염해의 영향 실험을 실시하였다. 실험 결과 실리카퓸을 사용한 모든 배합이 낮은 투과성을 나타내었다. 실험 결과 실리카퓸을 사용한 모든 배합이 모두 낮은 투과성을 나타내었다. 또한 동결융해 300회 반복 후에 상대동탄성계수가 85% 이상을 초과하는 우수한 동결융해 저항성을 보였다. 촉진 중성화 시험 결과 급결제에 따른 영향은 나타나지 않았으며 실리카퓸을 사용한 배합에서 중성화 깊이가 약간 깊게 나타났다. 염해 환경에서는 어떠한 영향도 없었다. 따라서 본 연구에서의 고성능 숏크리트 배합은 우수한 내구 성능을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.39-45
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• 2017

본 연구에서는 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재의 개발을 위한 일환의 기초 연구로써 국내에서 쉽게 입수가 가능한 규산염계 무기재료를 주성분으로 하는 침투성 보수 재를 제조하였다. 또한, 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재는 국외에서 많은 활용사례가 있는 제품군을 선정하여 보수재의 성능을 비교 고찰하고자 하였다. 실험에 사용된 규산염계 무기재료는 Sodium, Potassium 및 Lithium silicate를 주성분으로 하는 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재를 제조하였다. 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재의 성능평가는 내흡수 및 내투수, 압축 및 부착, 급속 염소 이온 침투, 급속 동결 융해, 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재는 모든 부분에서 효과적인 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 이러한 결과의 주요 원인은 모세관을 따라 내부로 침투되어 조직을 치밀하게 하기 때문인 것으로 나타났다. 따라서 본 실험결과를 기반으로 콘크리트의 내구성을 향상시키는 데 다양하게 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.47-54
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• 2018

콘크리트는 장기간 사용환경에 노출되면서 다양한 표면열화과정을 거친다. 실리케이트 기반 함침제는 콘크리트 표면에 적용되어 불용성 수화물을 형성하는데, 이 과정에서 다양한 공학적 장점을 기대할 수 있다. 본 연구는 분산형 실리케이트를 사용하여 표면의 내구성능을 강화하고 이후 광촉매를 분무함으로서 표면 함침된 콘크리트의 자기정화능력을 평가하는 것이다. 이를 위해 실리케이트 함침 콘크리트에 대하여 압축강도 뿐 아니라, 흡수성, 건조 수축, 염소이온저항성, 황산저항성, 동결융해 저항성 등과 같은 내구성 실험이 수행되었다. 또한 아세트 알데이드 및 메틸렌블루 반응 평가를 통하여 독성카스의 제거와 자기정화성능을 평가하였다. 실리케이트 함침 후 광촉매 도포를 함으로서 광촉매의 부착성을 확보할 수 있었으며, 콘크리트의 내구성 개선과 광촉매 고유의 정화성능을 유지할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.177-186
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• 2005

최근 콘크리트 구조물은 염해, 중성화 및 동결융해 등에 의한 내구성능 저하의 사례가 증가하고 있다. 이렇게 내구성능이 저하된 콘크리트에 대한 다양한 대책이 강구되고 있으며, 그 중에서도 콘크리트의 표면을 보호하여 내구성능 저하의 요인을 차단하는 표면처리공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 에폭시 등 유기계 및 시멘트계 보수재는 콘크리트의 물성의 차이로 인하여 시간이 경과함에 따라 보수층의 파단 및 들뜸 등 문제가 발생하는 사례가 보고되고 있다. 저자들은 콘크리트의 물성과 동일한 무기계를 주성분으로 한 표면 성능 개선제를 콘크리트에 도포하면, 칼슘이온 등과 반응하여 콘크리트의 조직이 치밀해짐으로써 $CO_2$ 가스, 염소이온 및 물 등 내구성능 저하요인을 차단하는 보수재를 개발하고 있다. 본 연구에서는 개발된 표면성능 개선제의 침투성능, 수밀성능, 통기성능, 화학저항성능, 용출저항 성능 및 열화된 콘크리트에 대한 적용성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 표면성능 개선제는 콘크리트의 내부로 10mm 이상 침투되며 콘크리트의 수밀성능 및 통기성능 등을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발된 표면성능 개선제를 콘크리트 구조물에 도포하면 콘크리트의 내구성능 저하를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.51-58
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• 2016

콘크리트 구조물은 내구성과 경제성이 확보된 건설재료이지만, 매립된 철근의 부식은 내구적인 문제뿐 아니라 구조물의 안전성에 큰 영향을 준다. 본 연구는 유리섬유와 강재를 에폭시로 일체화 시킨 FRP Hybrid Bar를 적용한 콘크리트에 대해 염해 침투 저항성과 부식수준에 따른 부착성능을 평가하였다. 이를 위해 일반 강재를 적용한 OPC(Ordinary Portland Cement)시편과 GGBFS를 30% 혼입한 시편에 대하여 부식을 0~10% 촉진하여 부착력을 평가하였다. 또한 FRP Hybrid Bar는 에폭시 코팅으로 인해 보통 상태에서는 부식 진전이 매우 작으므로 notch를 인위적으로 가하여 OPC 콘크리트에 매립시켰으며, 이후 부식실험을 수행하였다. 실험 결과, 부식된 철근의 부착력이 21% 수준으로 감소해도 FRP Hybrid Bar에 발생된 notch는 부착력에 큰 영향이 없는 것으로 평가되었다. 또한 GGBFS 콘크리트를 사용한 부재의 경우, 통과 전류가 감소하여 일반철근을 사용해도 70%이상의 부착력을 유지하고 있었다.