• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.77-88
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• 2017

PURPOSES : It is necessary to clarify the rheological properties of cement paste as a basic research in the development of mechanistic concrete mix design. The rheological properties of cement paste with different binder types, mix propositions, and with/without high range water reducers have been analyzed. METHODS : In this study, ordinary Portland cement, fly-ash, blast furnace slag, silica fume, and limestone powder were used as binders. The range of water-binder ratio was 0.3-0.5, and a total of 30 different mixes have been tested. The slump flow test, V-funnel test, and Dynamic Shear Rheometer (DSR) test were performed to analyze the rheological properties of cement paste. RESULTS : As a result of the slump flow test, it was found that the composition ratio of the binder contents greatly affected the paste flow when the high range water reducers were added. The results of V-funnel test showed that when the water-binder ratio was decreased without high range water reducers, the binder composition ratio had a large effect on the passing time of the V-funnel tester, but with high range water reducers the impact of the binder composition ratio was decreased. The slump flow and V-funnel have a certain relationship with the rheological factors (yield stress and plastic viscosity), but the correlation was not significant. Finally, we proposed the M-value considering the density and specific surface area of the binder. The correlation between rheological factors and M-value were better demonstrated than experimental values, but there is still a limit to predict the rheological factor in general mix design. CONCLUSIONS :In this study, the rheological properties of cement paste were analyzed. The binder type, composition ratio of binder, and with/without high range water reducers have combined to provide the complex effects on the rheological properties of cement paste. The correlation between the proposed M-value and rheological factor was found to be better than experimental results, but needs to be improved in the future.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.513-520
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• 2018

Since Paris Climate Change Conference in 2015, many policies to reduce the emission of greenhouse gas have been accelerating, which are mainly related to renewable energy resources and micro-grid. Presently, the technology development and demonstration projects are mostly focused on diversifying the power resources by adding wind turbine, photo-voltaic and battery storage system in the island-type small micro-grid. It is expected that the large-scaled micro-grid projects based on the regional district and town/complex city, e.g. the block type micro-grid project in Daegu national industrial complex will proceed in the near future. In this case, the economic cost or the carbon emission can be optimized by the efficient operation of energy mix and the appropriate construction of electric and heat supplying facilities such as cogeneration, renewable energy resources, BESS, thermal storage and the existing heat and electricity supplying networks. However, when planning a large residential town or city, the concrete plan of the energy infrastructure has not been established until the construction plan stage and provided by the individual energy suppliers of water, heat, electricity and gas. So, it is difficult to build the efficient energy portfolio considering the characteristics of town or city. This paper introduces an energy mix optimization(EMO) method to determine the optimal capacity of thermal and electric resources which can be applied in the design stage of the real large-scaled residential town or city, and examines the feasibility of the proposed method by applying the real heat and electricity demand data of large-scale residential towns with thousands of households and by comparing the result of HOMER simulation developed by National Renewable Energy Laboratory(NREL).

• 대한토목학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.477-483
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• 2019

최근 원자력발전소 및 LNG 저장탱크 등 특수구조물의 공사 기간과 비용 절감을 목적으로 PSC 구조물 대신 프리캐스트 형식의 SCP 모듈의 사용이 증가하고 있다. SCP 모듈 내부는 강재와 콘크리트의 일체 거동을 위해 스터드로 연결되어 있어 고유동 콘크리트의 사용이 요구된다. 고유동 콘크리트는 일반적으로 많은 단위결합재량를 가지기 때문에 수화열 및 수축의 증대, 비경제적인 강도 발현 문제 등이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 저분체 기반 고유동 콘크리트 최적 배합을 선정하기 위해 재료적 특성에 따른 고유동 콘크리트의 유동성 및 철근의 간극 통과성능을 검토하고, 펌프카를 활용하여 펌핑 전후에 따른 콘크리트의 물성을 검토하며, 최종적으로 강재와 강재 사이를 콘크리트로 채우는 SCP Mock-up 부재에 대하여 고유동 콘크리트의 충전 성능을 평가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.419-426
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• 2015

본 연구는 지하식 LNG 저장탱크의 시공에 앞서 연약지반의 개량을 위하여 현장 원위치의 흙과 시멘트, 벤토나이트 등을 사용하는 소일-시멘트 연속벽체를 효과적으로 시공하는 SMW 공법에 대한 배합설계 및 현장적용 사례를 실험적으로 규명하기 위한 것이다. 현장조건을 고려하여, 보통 포틀랜드 시멘트와 벤토나이트를 주재료로 선정하였고, 흙의 단위용적중량은 $1,833kg/m^3$을 적용하였으며, 이에 따른 물-시멘트비 4종류와 배합속도 3수준을 대상으로 블리딩 및 압축강도 실험을 실시하였다. 실험은 실내실험 및 현장적용 사례로 나누어 수행되었으며, 실험을 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. (1) 물-시멘트비가 감소할수록, 배합속도(rpm)이 증가할수록, 블리딩량 및 블리딩율이 감소하는 것으로 나타났다. (2) 물-시멘트비 150% 이하에서 현장적용강도(1.5 MPa)를 만족하였으며, 현장 코아강도는 공시체 강도에 비해 8~23% 증가하였다. 따라서 적용현장 조건을 고려하여 단위시멘트량 $280kg/m^3$, 벤토나이트 $10kg/m^3$, 물-시멘트비 150%, 그리고 배합속도 90 rpm을 현장시공의 최적배합으로 제안하였으며, 현장적용 사례의 실험결과로부터 요구되는 성능을 만족하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권4호
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• pp.28-34
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• 2005

In the study application of volcanic scoria concrete to artificial reefs is investigated. Volcanic scoria is a natural volcanic product that shows light weight, mil/i-porous, and far-infrared irradiation characteristics. The properties of volcanic scoria concrete using Jeju scoria aggregate are evaluated by conducting a comprehensive series of tests on strength and void ratio. It is concluded that the volcanic scoria concrete has the sufficient strength of 4MPa-13MPa and adequate void ratio of $12\%-35\%$ to be accepted as artificial reef concrete. The field experiments are performed through observation by scuba diver's at the Seogwipo coast. Porous specimen and plane concrete specimen are prepared for comparison purposes. Seasonal changes of soft coral on the two series of test specimens were have been observed from Apr. 9, 2004 to Mar. 18, 2005. The soft coral is well grown on the porous specimen however there are no significant changes on the conventional plain concrete specimen. Thus it is concluded that the volcanic scoria concrete is highly suitable as artificial reef concrete.

• 콘크리트학회지
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• 제8권2호
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• pp.151-161
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• 1996

콘크리트 충전형 합성강관기둥의 현장실용화에 앞서 고강도측면과 초유동측면을 동시에 만족해야 하는 420 및 $560kg/cm^2$강도의 고강도-초유동 콘크리트의 최적배합비 도출을 위한 실내시험을 수행하고 그 결과를 바탕으로 레미콘공장에서의 콘크리트 생산에 다른 문제점 해결, 현장까지의 운반에 따른 경시변화등을 검토하기 위하여 실물크기의 강관기둥을 제작하여 현장실물모형시험을 실시하였다. 또한 현장적용시점이 동절기임을 고려하여 콘크리트의 경화지연에 대비한 연구의 필요성으로 인해 응결시간, 내부수화온도이력 및 초기강도의 발현정도에 관한 추가모형실험을 실시하여 현장적용에 적함한 고품질의 고강도-초유동 콘크리트를 얻고자 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.3-11
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• 2009

석탄의 수요증가와 소비는 석탄의 이용과정에서 생성되는 고형페기물의 처리와 관련된 문제들을 증대시켰다. 석탄 부산물의 주요한 이용은 건설과 관련돼 적용되었다. 석탄부산물의 하나인 플라이애쉬는 폐기물 재활용 생산의 일부분으로 설명될 수 있기 때문에, 과학적인 조사의 대다수는 많은 사용에서 플라이애쉬의 활용에 관하여 초점이 맞춰졌다. 반면에, 바텀애쉬의 재활용에 관해서는 관심을 기울이지 않았다. 이러한 소홀함의 결과로서, 많은 양의 바텀애쉬가 처리장에 쌓여왔다. 따라서, 바텀애쉬의 적당한 이용을 위한 안전하고 경제적인 해결을 얻기 위한 필요성이 좀 더 긴급하게 되었다. 논문에 나타낸 연구는 오토클레이브 경량기포콘크리트를 제조하기 위해 사용된 바텀애쉬의 성능 특성을 확인하기 위해 계획되었다. 실험실 측정 결과, 토버모라이트는 수열합성반응을 위한 재료로서 바텀애쉬가 사용되었을 때 생성되는 것으로 나타났다. 분산분석에 따른 결과로서, 기포슬러리의 굳지 않은 상태에서 물비는 플로우와 슬러리의 밀도에 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 기포비는 슬러리의 밀도에만 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 굳은 상태에서에서 기포비는 경량기포콘크리트의 절건밀도와 압축강도에 영향을 끼쳤지만 휨강도와 인장강도에는 영향을 끼치지 않았다. 반응표면분석의 결과에서, 목표성능을 얻기 위한, 바텀애쉬를 사용한 경량기포콘크리트의 최적배합조건은 물비 70$\sim$80%, 기포비 90$\sim$100%로 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권2호
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• pp.183-195
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• 2020

Mineral admixtures have been widely used to produce concrete. Pozzolans have been utilized as partially replacement for Portland cement or blended cement in concrete based on the materials' properties and the concrete's desired effects. Several environmental problems associated with producing cement have led to partial replacement of cement with other pozzolans. Furnace slag and fly ash are two of the pozzolans which can be appropriately used as partial replacements for cement in concrete. However, replacing cement with these materials results in significant changes in the mechanical properties of concrete, more specifically, compressive strength. This paper aims to intelligently predict the compressive strength of concretes incorporating furnace slag and fly ash as partial replacements for cement. For this purpose, a database containing 1030 data sets with nine inputs (concrete mix design and age of concrete) and one output (the compressive strength) was collected. Instead of absolute values of inputs, their proportions were used. A hybrid artificial neural network-genetic algorithm (ANN-GA) was employed as a novel approach to conducting the study. The performance of the ANN-GA model is evaluated by another artificial neural network (ANN), which was developed and tuned via a conventional backpropagation (BP) algorithm. Results showed that not only an ANN-GA model can be developed and appropriately used for the compressive strength prediction of concrete but also it can lead to superior results in comparison with an ANN-BP model.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권5호
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• pp.491-497
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• 2013

본 연구의 목적은 구조용 경량골재 콘크리트의 배합설계 절차를 확립하고, 설계강도로부터 콘크리트 목표 기건밀도의 범위를 평가하는 것이다. 본 절차를 확립하기 위해, 기존 347 실험데이터의 비선형 회귀분석 및 두 경계조건 (절대용적 및 콘크리트 기건밀도)에 기반한 수학적 모델을 구성하였다. 배합설계 모델제시 결과, 설계강도에 대한 물-시멘트비와 콘크리트 기건밀도는 굵은골재 체적비의 증가와 함께 감소하는데, 이 경향은 모래 경량보다는 전 경량골재 콘크리트에서 현저하였다. 경량골재 콘크리트의 기건단위는 설계강도에 따라 임의의 범위에서 설정되어야 하는데, 이는 제시된 모델에 의해 평가될 수 있다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.103-111
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• 2010

에너지 절약과 $CO_2$발생량의 절감을 위해 자전거의 이용을 적극 장려하고 있다. 이를 위해 다량의 신설 자전거 도로 건설 계획을 추진 중에 있다. 현재 국내에서 신설 자전거도로 건설을 위해 아스팔트포장 및 콘크리트 포장을 비롯하여, 반강성포장, 유색포장, 흙포장 등이 적용되고 있다. 하지만 이들 포장형식은 자전거도로의 요구 성능에 비하여 시공비용이 높다. 본 연구에서는 경제적이고 친환경적이며 내구성을 확보한 자전거도로포장으로써 롤러 다짐 콘크리트의 최적 다짐율과 배합비를 기초물성시험을 통해 검토하였다. 도출된 배합비에 대한 동결융해와 제설제 저항성 시험을 통해 환경저항성을 검토하였다. 추가적으로 경제성 및 $CO_2$발생량을 일반콘크리트포장과 비교를 통해 평가했다.