• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.283-290
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• 2008

표면 침투제를 이용한 보수기법은 열화된 콘크리트구조물에 대해서 효과적이므로, 최근들어 많은 연구가 수행되고 있다. 특히 무기계 표면 보호재를 제조할 경우나 현장에서 적용할 경우, 공기오염이 없으므로 환경친화적이며, 침투층과 구콘크리트간의 물리적 성능 차이에 의한 박리가 발생하지 않는다. 침투된 콘크리트의 내구성 평가를 위해서는 장기폭로실험에 의한 평가가 매우 중요하지만, 대부분의 내구성 실험이 일시적이고 정성적인 실내실험에 국한되어 있다. 본 연구에서는 무기계 및 유/무기계 침투제를 사용한 콘크리트 시편에 대하여 장기염해폭로실험을 수행하여 내구적 특성을 실험적으로 평가하였다. 21 MPa과 34MPa로 제조된 2가지의 콘크리트 배합에 대하여, 2년간 해수중, 조석대, 비말대에 노출하였으며, 압축강도, 염화물 침투깊이, 철근부식 자연전위 등을 평가하였다. 평가 결과, 침투제를 적용한 시편은 강도 증가에서는 성능 개선 효과가 거의 없었으나, 염화물 침투깊이와 자연전위에 대해서는 내구성능이 개선된 것으로 평가되었다. 유/무기계 침투제 보다 무기계 침투제에서 염해저항성이 크게 평가되었으며 수중부, 조석대에 노출된 시편보다는 비말대에 노출된 시편에서 염해저항성이 높게 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.37-43
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• 2013

최근 FRP 판을 이용한 표면매입 보강공법에서 FRP와 콘크리트 사이의 계면파괴를 연구하기 위한 실험 및 이론적인 연구가 국내외에서 수행되고 있다. 그 결과 보강재의 형상과 콘크리트 강도 그리고 부착길이 등에 대한 일련의 연구가 수행되었지만, 보강재의 부착길이에 따른 각 보강재의 적정 간격, 그리고 무리효과 등과 같은 영향인자들에 대한 연구 필요성이 제기되고 있다. 이에 따라 이 연구에서는 부착길이와 보강재인 FRP 판의 보강간격을 변수로 부착실험을 실시하고 그에 따른 부착성능의 변화를 연구하고자 한다. 또한 표면매입 보강된 FRP 판의 계면파괴시 강도를 산정하기 위한 기존 제안식과의 비교를 통하여 그 적용성을 평가하고자 한다. 연구 결과, 매입된 FRP의 간격이 넓어질수록 FRP판의 인장파단과 함께 내력이 증가하는 양상을 보이는 반면에 FRP판의 간격이 좁을수록 콘크리트 할렬파괴가 지배하는 것으로 나타났다. 기존 제안식을 이용하여 실험 결과를 비교한 결과, FRP의 부착길이와 무리효과를 고려한 기존 제안식을 사용하여 표면매입 보강된 FRP의 부착강도를 적절히 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제17권5호
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• pp.389-410
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• 2007

불연속면의 빈도가 높지 않은 견고한 암반의 경우 굴착시 공동 주변 영역에서의 파괴나 변형 특성은 형성되어 있는 초기응력 조건과 강도 특성에 절대적인 영향을 받는다. 과도한 초기응력장은 굴착 공동 주변에 점진적이고 국부적인 취성파괴를 유발시킴으로서 시공의 안정성과 경제성을 확보하는데 장애요인으로 작용할 수 있다. 이 논문에서는 응력 수준과 터널형상에 따른 공동 주변의 취성파괴 거동 특성을 파악하기 위해 축소된 터널 시험체를 이용한 이축압축시험과 입자 결합모델을 이용한 개별요소법의 일종인 $PFC^{2D}$ 해석에 의한 연구를 수행하였다. 실내 이축압축시험을 통해 취성파괴의 발생 영역과 형태 면에서 실제 암반 공동 주변에서 발생된 파괴 특성과 유사한 파괴 거동을 모사할 수 있었다. 모형시험체에 대한 이축압축시험 결과 최소 주응력 방향의 공동 단면 곡선부에서는 균열이 표면에서 개시된 후 내부로 진행되어 국부적인 노치형 파괴영역이 형성되었다. 이에 비해 모서리와 직선부의 경우 공벽 표면과 내부에서 발생된 균열들의 상호 연결, 결합에 의해 대규모의 노치형 분리면이 유도되고 곡선부에 비해 큰 파괴영역이 형성되는 것으로 조사되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.601-612
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• 2013

거대한 벽체를 사용하는 원전구조물의 건설에서, 시공성과 경제성향상을 위해 벽체의 전단철근으로 사용되는 고강도 철근의 사용이 필요하다. 이 연구에서는, 550 MPa 급 철근을 사용한 낮은 벽체(형상비 1.0)의 전단내력과 변형능력을 검증하기 위해 벽체의 반복하중재하 실험이 수행되었다. 실험 변수는 수평철근의 항복강도(550 MPa 급, 420 MPa 급), 콘크리트 압축강도(46 MPa, 70 MPa), 수평/수직전단철근비, 횡구속후프의 여부, 벽체의 단면형상, 파괴모드(휨항복 전 또는 후 전단파괴)였다. 실험결과를 420 MPa 급 철근을 사용한 벽체, 그리고 현행설계기준에 의한 예측강도와 비교하였다. 실험 결과로부터 550 MPa 급 철근을 사용한 벽체의 전단강도가 420 MPa 급 철근을 사용한 벽체의 전단강도에 비해 안전여유가 조금 감소하였으나 비슷함을 보였다. ACI 349 전단강도식은 550 MPa 급 철근을 사용한 벽체를 과소평가하였으며, 휨 항복의 실험체의 경우 큰 변형능력을 보였다. 이 결과는 ACI 349 규정이 550 MPa 급 철근을 사용한 낮은 벽체(형상비 1.0)의 내진설계에 안전하게 적용될 수 있음을 가리킨다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.221-231
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• 2011

강섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)는 압축강도가 200MPa에 이르고, 강성 및 인성이 크기 때문에 이를 이용하면 구조 부재를 얇고 가볍게 설계하는 것이 가능하다. 본 논문은 UHPC를 교량의 바닥판 슬래브에 적용하기 위해서 뚫림전단(punching shear)에 대한 저항능력을 평가한 것이다. 6개의 정사각형 슬래브를 제작하여 4변 완전고정 상태에서 뚫림전단 실험을 수행하였다. 슬래브의 두께는 40mm와 70mm였고, 재하판의 형상비는 1.0~2.5 범위였다. 40mm 실험체는 최대하중 이후에 연성적인 변형률 연화구간이 길고, 70mm 실험체는 상대적으로 더 취성적인 뚫림파괴를 보였다. 기존의 여러 뚫림전단강도 평가식을 이용하여 실험결과를 분석하였는데, 두께가 작은 40mm 실험체에서는 Ductal$^{(R)}$ 및 JSCE의 식이, 그리고 70mm 실험체에서는 Harajli et al. 및 ACI-Ductal$^{(R)}$의 제안식이 상대적으로 실험에 근접한 값을 예측하였다. 그러나 전반적으로 실험결과를 잘 예측하지 못하였으므로 실제 파괴메커니즘에 근거한 새로운 식을 제안하였다. 새로 제안한 식은 실험결과를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.199-208
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• 2010

FRP bar를 철근 대체제로 활용하기 위해서는 설계 기준의 확립이 시급하나 국내에서는 이 소재에 대한 기초 연구가 부족한 상황이다. 그러므로 2차에 걸쳐 전단보강이 없는 18개의 FRP RC와 4개의 기존 RC 실험체의 거동을 관찰하였다. 1차 실험은 휨 파괴 거동과 사용성 항목의 계측 자료 수집을 목적으로 시작되었다. 휨파괴를 유도하기 위하여 전단배근을 강화하는 대신 그로 인한 거동의 불확실성을 배제하기 위하여 전단지간비만을 조정하여 휨파괴를 유도하고, 전단배근을 사용하지 않기로 하였다. 실험 결과 거의 모든 실험체는 전단파괴 되었으며 실험계획에 적용한 ACI 440.1R과 CSA S806의 전단 강도식이 실제와 큰 편차가 있음을 확인하였다. 1차 실험의 결과를 근거로 2차 실험에서는 전단파괴거동을 집중적으로 관찰하였다. 표준 실험체의 제원은 길이 3,300 mm폭 ${\times}$ 800 mm ${\times}$ 유효깊이 200 mm, 순지간 2,800 mm, 전단지간 1,200 mm로 전단지간비는 6.0이며, 단순지지 조건으로 4점 재하실험을 수행하였다. 검토 변수에는 콘크리트 압축강도, 보강근의 종류 및 탄성계수, 전단지간비, 유효보강비, 다발 배근의 영향, 피복두께의 영향이 포함된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.613-620
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• 2005

순환골재를 구조체용 콘크리트에 이용하는 것은 품질관리 및 내구성에 대한 논란으로 활성화가 현실적으로 어려운 실정이다. 이 경우 상대적으로 요구되는 품질 수준이 낮은 콘크리트 2차 제품에 순환골재를 활용하는 것이 유력한 대안이 될 수 있지만 증기 양생시 순환골재 콘크리트의 특성에 대한 연구성과는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 순환골재의 콘크리트 2차 제품 적용성을 검토하기 위하여, 다양한 순환 굵은골재 및 순환 잔골재 치환율에 따라 증기양생 및 수중양생을 통하여 제작된 콘크리트의 압축강도, 휨강도, 쪼갬인장강도, 부착강도 실험을 실시하였다. 강도 실험결과 순환 굵은골재의 치환율이 증가함에 따라 강도가 약간 감소하는 결과를 보이고 있으며, 순환 잔골재를 $100\%$ 치환한 경우에는 증기양생 콘크리트의 강도특성 저하가 뚜렷이 나타났다. 순환 굵은골재의 치환율이 $50\%$인 경우에는 압축강도, 휨강도, 부착강도가 보통 콘크리트와 거의 같게 나타나 일반 콘크리트와 동일하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 순환골재와 고로슬래그 시멘트를 사용한 증기양생 콘크리트의 경우 증기양생 후 7일 시점에서 증기양생 보통포틀랜드 시멘트 콘크리트에 비해 강도가 낮게 나타났다. 양생방법에 따른 순환골재 콘크리트의 역학적인 차이는 일반 콘크리트와 유사하게 나타나 실제 2차제품의 생산에 순환골재 적용이 가능한 것으로 나타났지만 최적의 치환율을 결정하기 위해서는 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권6호
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• pp.537-545
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• 2009

본 연구는 일반 페인트 및 건조시멘트에 목탄을 첨가하여 제조된 건축자재의 제반 물리 화학적 특성 조사를 바탕으로 하여 목탄의 친환경 건축자재 혼합제로서의 활용 가능성을 모색하기 위한 목적으로 수행되었다. 목탄을 포함한 액상몰탈의 물리 화학적 물성 시험결과, 목탄 20% 이상을 포함한 액상몰탈의 경우, 점도에 대한 저항치인 주도와 불휘발분이 품질기준에 적합하였다. 목탄 첨가량이 증가할수록 건조시간은 지연되었으나, 모든 처리구에서 품질기준인 60분 이내에서 건조가 완료되었다. 기타 제반 물성에서는 모든 처리구에서 품질기준을 충족하였다. 이 결과로 볼 때, 액상 몰탈에 대한 적정 목탄 함량은 25%로 판단된다. 건조 시멘트 몰탈에 대한 압축강도는 목탄 5% 첨가구에서 가장 우수하였으며, 20% 이상 첨가구에서는 KS 기준치에 비해 낮은 것으로 조사되었다. 또한 목탄 첨가량 증가로 보수성은 지속적으로 증가하며, 암모니아가스 탈취율의 경우 일반 시멘트 몰탈이 59.5%, 목탄 10% 첨가 시멘트 몰탈은 71.6%의 암모니아를 흡착하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.269-275
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• 2019

경제 규모의 확장으로 국가 산업이 점차 발전해 나갈수록 사회 인프라를 구축하기 위한 대형 초고층 구조물의 건설이 증가함에 따라 상부의 큰하중을 하부의 암반지지층까지 안전하게 전달할 수 있는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 단단한 암반층을 활용하여 지지력을 극대화 할 수 있도록 PHC의 콘크리트 압축강도를 기존 80 MPa에서 110 MPa로 높인 초고강도PHC에, 말뚝의 선단을 확장시킨 선단확장PHC를 항타공법과 매입공법으로 시공한 후 재하시험을 통해 지지력의 경향성을 확인해 보았다. 항타공법을 사용하여 선단확장PHC의 지지력을 측정해 본 결과 주면마찰력이 일반 PHC에 비해 작게 나타났으며, Stet-up 효과도 미미하게 나타나 지지력 측면에서 우위를 가질 수 없었다. 그러나 매입공법 적용시 주면마찰력의 발휘 효과는 주면부와 지반의 간격이 넓어 시멘트페이스트가 밀실히 채워질 경우 지지력 증가효과가 기대된다. 또한 초고강도PHC가 일반PHC에 비해 높은 지지력이 나타났으며, 허용항타응력도 60% 이내로 나타나 좀 더 견고한 지반까지 안전한 시공이 가능하였다. 따라서 초고강도PHC의 높아진 강도를 활용하기 위해서는 말뚝의 선단부를 연암의 강도를 지닌 지반에 설계하는 것이 말뚝 본수를 크게 절감 할 수 있으며, 시공비 절감과 공기단축의 효과도 얻을 수 있을 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.581-589
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• 2020

본 논문에서는 수화반응이 가능한 결정성장형 무기재료를 사용하여 고상 캡슐을 제조하였으며, 고상 캡슐 혼합에 따른 자기치유 모르타르의 품질 및 역학적 치유 특성을 평가하였다. 고상 캡슐은 시멘트 질량에 대하여 5% 혼합하였다. 압축하중 재부하 실험결과 Plain의 자연 치유 효과에 대하여 평균적으로 약 20% 수준을 향상시키는 것으로 나타났으며, 탄성범위의 경우 치유재령 7일에 약 79% 및 치유재령 28일에 98%의 치유율이 나타났다. 휨하중 재부하 실험결과, 탄성범위의 경우 치유재령 7일에 약 79% 및 치유재령 28일에 98%의 치유율이 나타났다. 이러한 결과를 통하여, 고상 캡슐의 치유성능은 투수시험에 의한 내구적 특성 외에도 강도와 같은 역학적 치유 특성에도 영향이 있는 것으로 판단되며, 고상 캡슐의 혼합에 따라 강도가 감소하는 경향이 있으므로 이에 대한 보완이 필요하다고 판단된다.