• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.111-119
• /
• 2011

근래 도시 재개발사업 및 사회기반 시설의 확충 등으로 건설현장에서는 막대한 양의 건설폐기물이 발생량은 매년 증가되는 추세에 있다. 이와 같은 건설폐기물의 처리는 국가, 사회적으로 이슈로 부각되고 있으며, 이중 폐콘크리트의 중간처리 과정에서 발생되는 폐슬러지는 현재까지 유효활용되지 못하고 대부분 폐기 또는 매립되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 건설폐기물 중간처리시설 중 습식방식에 의한 순환골재 생산시 필연적으로 부산되는 폐슬러지를 시멘트 복합체용 사용재료(바인더, 충진재 등)로 활용하기 위한 방안을 모색하기 위하여 순환미분말의 가열온도, 혼입조건, 적용용도별에 따른 모르타르의 물리, 역학적 특성을 검토하였다. 연구결과 모든 가열온도 조건에서 순환미분말의 주성분은 $SiO_2$와 CaO인 것으로 나타났으며, 여기에서 유의할 점은 순환미분말의 CaO 함량은 종래 일반적으로 활용되는 보통 포틀랜드 시멘트에 비하여 작은 함량을 나타냈다. 그리고 건조 및 가열온도 조건별에 따른 모르타르의 유동특성은 가열온도가 증가함에 따라 감소되는 결과를 나타냈고 압축강도 및 기공특성의 경우는 $600^{\circ}C$에서 가장 우수한 특성을 나타냈다. 따라서 건설폐기물 중간처리시설에서 발생되는 순환미분말의 재수화성 부여를 위한 유효 온도조건은 $600^{\circ}C$인 것으로 확인되었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2020

외부로부터 시멘트 복합체 내부로 침투되는 염소이온은 주로 농도차로 인한 확산을 통해 이동한다. 확산하는 염소이온 중 일부는 일반적으로 내부 수화물과의 반응을 통해 고정되는데, 최근의 몇몇 연구는 음이온 교환 수지(AER) 분말이 혼입된 시멘트 복합체의 염소이온 침투 저항성 및 고정능력에 관한 연구결과를 보여주었다. 본 연구에서는 AER이 분쇄되는 과정에서 염소이온 흡착능력이 상실하는지를 확인하고자 한다. AER 분말의 염소이온 흡착능력은 증류수와 포화수산화칼슘 수용액 조건에서 분석되었고, AER 비드의 염소 이온 흡착능력에 관한 기존의 연구결과와 비교되었다. 추가로, AER 분말이 포틀랜드 시멘트의 일부 치환된 모르타르의 압축강도 측정, 염소이온 확산계수 도출(NT Build 492 시험방법 이용), 염소이온 침투 프로파일링(전자현미분석 이용)을 수행하였다. 본 연구의 실험 결과는 분쇄과정으로 인한 AER 분말의 염소이온 흡착능력 저하가 거의 없음을 보여 주었다. 그리고 AER 분말은 모르타르 내에서도 염소이온을 빠르게 흡착할 수 있었고, 시멘트 수화물보다 우수한 염소이온 흡착성능을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.601-611
• /
• 2016

최근 빈번하게 발생하는 크고 작은 지진에 대비하여 구조물의 지진에 대한 안전성을 확보하기 위한 방안으로 지진격리시스템을 이용한 연구개발과 사용이 점차 증가하고 있다. 지진격리시스템의 하나인 고감쇠 고무받침(HDRB)는 특수한 고감쇠 고무(HDR)를 이용한 적층형 고무받침으로서 유사 지진격리장치인 납 고무받침에 비해 감쇠기능이 다소 떨어지는 단점이 있어 활용도가 높지 않았다. 그러나, 고감쇠 고무받침은 재료와 형상이 유사한 천연고무받침의 비해 우수한 감쇠력을 가지고 있으며 기존 납 고무받침의 경우 납의 유해성이 문제되어 납을 사용하지 않은 고감쇠 고무받침에 대한 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 고감쇠 고무받침을 대상으로 압축응력 의존성 및 주파수 의존성, 반복하중 의존성 등 다양한 특성에 대하여 실험을 실시하였다. 그리고 여러 계기지진파 상태에서 고감쇠 고무받침의 내진성능을 평가하기 위해 진동대 실험과 분석을 수행하였다. 축소교량에 고감쇠 고무받침을 적용한 모델을 사용했고, 지진격리와 비 지진격리로 구분하여 진행하였다. 그 결과 고감쇠 고무받침을 적용할 경우 비 지진격리의 경우에 비해 높은 감쇠효과를 보였으나 Mexico City와 같은 연약지반의 구조물에 지진격리를 적용할 경우 오히려 구조물의 응답이 증가하는 양상을 나타내 지진격리장치 적용성에 주의해야 할 것으로 판단된다.

• 폴리머
• /
• 제38권2호
• /
• pp.156-163
• /
• 2014

하이드록시아파타이트는 골 전도가 우수하고 생체 적합성이 우수하며 염증 반응을 일으키지 않아 임상에서 골이식재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 하이드록시아파타이트를 함유한 poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 지지체를 제조하였으며 생체 내/외의 실험을 통하여 골 이식재로서의 응용가능성을 평가하였다. 하이드록시아파타이트/PLGA 지지체는 0, 10, 20, 40 및 60 wt%의 함량으로 제조하였다. 기계적 특성을 알아보기 위하여 압축강도, SEM, FTIR을 측정하였으며 MTT, RT-PCR, FACS, 조직학적 염색(H&E, ED-1)을 실시하였다. 그 결과 하이드록시아파타이트를 함유한 PLGA 지지체에서 염증 반응이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며 골 이식재로서의 가능성을 보여주었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.331-335
• /
• 2018

이 연구에서는 건조 모르타르에 사용되는 천연 골재의 대체재로 CFBC 인공 잔골재의 활용가능여부를 확인하고자 건조 모르타르의 플로우와 압축강도를 포함한 기본적인 성능시험과 건조모르타르에서 제품의 품질을 규정하는 데 중요한 성능인 건조수축 성능을 평가하였다. 이를 위하여 천연 골재만 사용한 시험체, 천연 골재에 개질 CaO 팽창재를 혼입한 시험체, CFBC 인공잔골재에 개질 CaO 팽창재를 혼입한 시험체, 마지막으로 CFBC 인공 잔골재만 사용한 시험체를 4종을 제작하여 각 시험체별 길이변화량을 측정하였다. 건조수축 성능 평가결과 재령 20일 기준 천연 규사에 개질 CaO 팽창재를 사용한 시험체의 건조수축 성능이 변형률 $250{\times}10^{-6}$으로 가장 높게 나타났다. 한편, CFBC 인공 잔골재에 개질 CaO 팽창재를 혼입한 시험체는 수축량이 $410{\times}10^{-6}$을 나타내었으며 천연 잔골재를 사용한 건조 모르타르의 건조 수축량은 $450{\times}10^{-6}$으로 개질 CaO 팽창재를 활용할 경우에는 천연 골재를 사용한 건조 모르타르의 건조수축 성능과 동등 이상의 성능을 발휘하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제17권4호
• /
• pp.333-342
• /
• 2019

Geological dynamic hazards during coal mining can be caused by the failure of a composite system consisting of roof rock and coal layers, subject to different loading rates due to different advancing velocities in the working face. In this paper, the uniaxial compression test simulations on the composite rock-coal layers were performed using $PFC^{2D}$ software and especially the effects of loading rate on the stress-strain behavior, strength characteristics and crack nucleation, propagation and coalescence in a composite layer were analyzed. In addition, considering the composite layer, the mechanisms for the advanced bore decompression in coal to prevent the geological dynamic hazards at a rapid advancing velocity of working face were explored. The uniaxial compressive strength and peak strain are found to increase with the increase of loading rate. After post-peak point, the stress-strain curve shows a steep stepped drop at a low loading rate, while the stress-strain curve exhibits a slowly progressive decrease at a high loading rate. The cracking mainly occurs within coal, and no apparent cracking is observed for rock. While at a high loading rate, the rock near the bedding plane is damaged by rapid crack propagation in coal. The cracking pattern is not a single shear zone, but exhibits as two simultaneously propagating shear zones in a "X" shape. Following this, the coal breaks into many pieces and the fragment size and number increase with loading rate. Whereas a low loading rate promotes the development of tensile crack, the failure pattern shows a V-shaped hybrid shear and tensile failure. The shear failure becomes dominant with an increasing loading rate. Meanwhile, with the increase of loading rate, the width of the main shear failure zone increases. Moreover, the advanced bore decompression changes the physical property and energy accumulation conditions of the composite layer, which increases the strain energy dissipation, and the occurrence possibility of geological dynamic hazards is reduced at a rapid advancing velocity of working face.

• 터널과지하공간
• /
• 제33권1호
• /
• pp.29-41
• /
• 2023

암석의 취성은 암석의 파쇄 및 파괴특성에 주요한 영향을 미치는 인자로 알려져 있으나, 현재까지 표준화된 정의가 없고 연구자들은 취성을 정의하기 위한 다양한 취성도의 산정방식을 제안하여 오고 있다. 암석의 드릴링 및 암반의 기계굴착과정에서도 암석의 취성은 기계굴착장비의 굴진효율 혹은 암석의 굴진저항성을 평가하기 위한 중요한 파라미터로 평가되고 있으며, 다양한 취성도와 기계굴착장비의 굴진효율 사이의 상관관계를 규명하려는 연구들이 지속적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 압입시험으로부터 암석의 취성도를 산출하기 위한 방법에 대하여 소개하고, 압입시험에서 산정되는 취성도와 기존의 암석의 일축압축강도와 간접인장강도로부터 계산되는 기존의 취성도의 상관관계에 대하여 분석하고자 하였다. 상관관계분석 결과로부터 다양한 취성도들 간의 상관관계를 확인할 수 있었으며, 압입시험으로부터 계산되는 PSI와 BI₃가 기존의 취성도들과 좋은 상관관계를 보임을 확인하였다. 또한 기존의 취성도 중에서는 B₃와 B₄가 암반기계굴착분야에서의 굴진효율 및 굴진저항성을 나타내기에 적합한 취성도인 것으로 판단되었다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제9권1호
• /
• pp.539-544
• /
• 2023

연구 대상은 경상북도 ◯◯시 ◯◯동에 위치한 마애여래입상 암반으로서 안정성이 우려되는 중생대 백악기 화강섬록암 마애불상이다. 안정성 해석을 위해 마애불 암반의 3차원 face mapping과 절리의 지질공학적 특성, 3차원 스캐닝, 초음파속도, 편광현미경 분석, 전자현미경 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 더불어 손상상태 조사, 평사투영해석, 암반분류 및 한계평형해석으로 마애불 암반의 안전율을 산정하였다. 구간별로 손상 및 가능한 붕괴의 유형과 규모는 암석의 풍화도와 절리면의 배향과 특성에 따라 다르나 쐐기파괴와 전도파괴가 소규모로 예상된다. face-mapping 자료, RMR, 암석의 물성·역학시험, 평사투영해석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 마애불 암반의 건기 시와 우기 시의 허용안전율 1.2에 미달하여 안정성이 우려된다. 손상유형은 박리, 균열, 입상분해 및 초목생장, 균열 방향별 점유율은 전면이 가장 우세한 것으로 나타난다. 마애불 암석은 화강섬록암이며, 표면 변색의 물질은 K, Fe, Mg로 판명되었고, 4조의 절리 중 J1은 인장절리이고 나머지는 전단절리이다. 초음파탐사로 추정한 일축압축강도는 514kgf/cm2로서 대부분 연암과 일부 풍화암에 해당한다. 암반분류 결과 5등급으로 추산되며, 마애여래입상 전면부 불안정성이 예상된다. 기존의 문화재 안전진단의 방법과 더불어 이들 기법은 석조문화재의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권11호
• /
• pp.87-98
• /
• 2007

화재 후 터널 구조물의 신속한 복구를 위하여 화재손상 구간을 정확하고 빠르게 파악하는 것이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 화재로 인한 라이닝 콘크리트의 역학적 특성 변과를 라이닝의 두께방향으로 연속적으로 측정하기 위한 천공저항시험법을 제안하고, 천공시험으로부터 측정된 천공 변수들로부터 모르타르와 콘크리트의 역학적 특성을 추정하고자 하였다. 비교적 균질한 모르타르에 대하여 일련의 천공저항시험을 실시한 결과, 분당회전수가 1,300rpm, 관입속도가 1.40mm/sec, 그리고 비트직경이 10mm인 경우에 측정된 천공 반력값의 편차가 가장 작게 나타나 최적의 시험조건으로 판별할 수 있었다. 최적 시험조건에서 모르타르에 대해 천공저항시험을 실시한 결과, 천공반력과 모르타트의 압축강도 및 탄성계수 사이의 결정계수가 각각 0.91 및 0.93으로 나타나 양호한 상관관계를 도출할 수 있었다. 또한 콘크리트에 존재하는 골재의 영향을 고려하기 위하여 반력 에너지 개념을 제시하였고 실제 압축강도와의 결정계수는 0.94로서 역시 양호한 상관관계를 도출할 수 있었다. 이상과 같이 천공 비트의 관입과 동시에 연속적으로 재료의 역학적 특성을 추정할 수 있는 천공저항시험의 적용 가능성을 파악할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권8호
• /
• pp.159-169
• /
• 2007

취성적인 파괴를 보이는 시멘트 혼합토의 역학적 특성을 개선하기 위하여 단섬유를 사용한 섬유시멘트 혼합토에 관한 연구를 수행하였다. 낙동강 유역에서 채취한 모래, 보통포틀랜드시멘트 그리고 최근 콘크리트와 시멘트 보강재로 많이 사용되고 있는 폴리비닐알코올(PVA) 섬유를 사용하였다. PVA 섬유는 시멘트와 접착성이 매우 우수하며 비중이 1.3으로 물보다 약간 큰 것이 특징이며 시멘트 보강재로 사용되고 있는 일반 PVA 섬유보다는 다소 직경이 큰 0.1mm의 PVA 섬유를 사용하였다. 깨끗한 낙동강 모래에 시멘트와 섬유를 최적함수비로 잘 섞은 후 5층으로 나누어 층당 55회 다짐하여 공시체를 만든 후 7일간 양생시켰다. 모든 공시체의 시멘트 혼합율은 4%로 동일하지만 섬유의 혼합위치를 다르게 시료를 제작하여 일축압축시험을 실시하였다. 강도시험에서 섬유의 보강 형태와 위치에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였으며, 동일한 양의 섬유가 균일하게 보강된 경우의 일축압축강도가 그렇지 않은 경우보다 약 2배 증가하였다. 층당 섬유 혼합율이 동일할 경우 섬유 보강율이 증가함에 따라 일축압축강도도 증가하였으며, 전층이 보강되었을 때의 일축압축강도는 중간층만 보강된 경우보다 1.5배 이상 강도가 증가하였다. 섬유-시멘트 혼합토 거동에서 섬유의 혼합율과 섬유가 골고루 잘 분산되도록 하는 방법 또는 분산이 용이한 섬유를 선택하는 것이 중요하였다.