• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.73-82
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• 2011

산업부산물 중 석탄회는 전체배출량의 약 30%가 재활용되지 못하고 매립되고 있으며, 매립에 따른 비용 등의 문제가 심각하다. 국내 석탄회 중에서 비회는 건설재료로서 재활용되나, 매립회는 대부분 재활용되지 못하고 매립되고 있다. 본 연구에서 석탄회를 활용하여 개발한 경량기포유동화재는 기존의 유동화재에 기포를 더하여 단위중량을 낮추었으며, 교대 및 옹벽 등의 뒷채움에 적용가능한 경량성과 유동성을 지닌 재료이다. 또한, 단위중량, 일축압축강도, 플로우 시험 등과 같은 실내시험을 통해 적용성을 검토하였다. 시험결과 매립회와 비회의 혼합비 70:30~50:50에서, 기포량 각각 2~3%, 함수량 26.5~29.5% 범위에서 단위중량기준 $12{\sim}15kN/m^3$, 일축압축강도기준 0.8~1.2MPa, 플로우기준 20cm 이상을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제23권8호
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• pp.423-429
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• 2013

Recently, steel structures have increasingly been required to have sufficient deformability because they are subjected to progressive or abrupt displacement arising from structure loading itself, earthquake, and ground movement in their service environment. In this study, high-strength low-carbon bainitic steel specimens with enhanced deformability were fabricated by varying thermo-mechanical control process conditions consisting of controlled rolling and accelerated cooling, and then tensile and Charpy V-notch impact tests were conducted to investigate the correlation between microstructure and mechanical properties such as strength, deformability, and low-temperature toughness. Low-temperature transformation phases, i.e. granular bainite (GB), degenerate upper bainite(DUB), lower bainite(LB) and lath martensite(LM), together with fine polygonal ferrite(PF) were well developed, and the microstructural evolution was more critically affected by start and finish cooling temperatures than by finish rolling temperature. The steel specimens start-cooled at higher temperature had the best combination of strength and deformability because of the appropriate mixture of fine PF and low-temperature transformation phases such as GB, DUB, and LB/LM. On the other hand, the steel specimens start-cooled at lower temperature and finish-cooled at higher temperature exhibited a good low-temperature toughness because the interphase boundaries between the low-temperature transformation phases and/or PF act as beneficial barriers to cleavage crack propagation.

• 에너지공학
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• 제27권2호
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• pp.55-60
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• 2018

폐자원으로 분류되는 화력발전소의 석탄재와 제강슬래그(KR슬래그)를 주 재료로 활용하여 저강도 고유동채움재를 제조하였다. 산업부산물의 활용방안을 확대하고 중금속 용출 억제 등의 환경적 안정성을 확보하기 위해 화력발전소 바닥재(bottom ash)와 KR슬래그는 7:3으로 혼합하여 탄산화반응($CO_2$고정화)을 실시하였다. 연구결과 석탄바닥재의 기공이 많아 $CO_2$고정화 물질 함량이 증가할수록 물비율이 증가하였다. 배합 중 분체함량이 증가할수록 블리딩율이 저하되는 것을 확인하였다. 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)함량이 감소할수록 수화반응의 활성화가 저하되어 압축강도는 감소하였다. 하지만 배합 조성을 적절히 조절할 경우 저강도 고유동 채움재가 요구되는 2.0MPa의 압축강도는 충족시킬 수 있는 결과를 확보하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.11-18
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• 2009

지하매설관 설치시 매설관 아래의 베딩면 상부 되메움재는 적절한 다짐이 필요하다. 그러나 원형매설관 설치시 기존 시공법의 경우는 관 하부의 다짐이 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설관의 안정성을 저감시키며, 이로 인하여 매설관의 파손이 발생한다. 이러한 지하매설관 되메움시 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 방법 중의 하나가 유동성 채움재(CLSM)를 이용하는 것이다. 유동성 채움재는 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 것이다. 이의 대표적인 특성은 자기수평화(self-leveling), 자기다짐(self-compacting), 유동성(flowablility), 인위적인 강도조절, 시공단계를 줄여 시공비 절감이 가능하다는 것이다. 따라서, 본 논문에서는 유한요소해석을 수행하여 동일한 조건에서 현장발생토, 일반모래, 유동성채움재를 되메움재로 사용하였을 경우의 거동을 비교 분석하였다. 그 결과 되메움재로 유동성채움재를 사용하는 경우가 현장발생토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표침하 및 매설관의 변위를 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권12호
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• pp.65-75
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• 2017

현장의 목적에 따라 유동성 채움재(Controlled Low-Strength Material, CLSM)의 유동성과 재령일에 따른 강도 특성은 다르게 요구될 수 있으며, 본 연구에서는 현장에 맞는 유동성 채움재의 배합설계가 가능하도록 다중회귀분석을 이용하여 유동성 채움재의 배합 비율로써 강도 및 플로우 특성을 예측하고자 하였다. CSA 팽창재, 보통 포틀랜드 시멘트, 플라이애시, 모래, 실트, 물 그리고 급결제로 구성된 유동성 채움재의 배합비에 따라 플로우값 그리고 12시간 및 7일 강도를 측정하였다. 유동성 채움재의 재료비율을 독립변수로, 측정된 각 특성을 종속변수로 선정 후, 통계 분석 프로그램인 SPSS Statistics 23을 통하여 다중회귀분석을 수행하였으며, 독립변수항이 1~3차식으로 이루어진 회귀모형의 회귀계수를 추정하였다. 회귀분석 결과, 플로우값은 3차식의 모형, 12시간 및 7일 강도는 1차식의 모형으로 설명하는 것이 가장 적절한 것으로 판단하였다. 본 논문에서 제안된 CLSM의 플로우값 및 강도 특성에 대한 회귀모형을 통하여, 실험을 수행하기 전, 요구되는 특성에 맞는 배합비를 추정할 수 있을 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제16권2호
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• pp.261-274
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• 2015

This study established the standard recommended values and expansion fracture threshold values for the content of steel slag in controlled low-strength materials (CLSM) to ensure the appropriate use of steel slag aggregates and the prevention of abnormal expansion. The steel slags used in this study included basic oxygen furnace (BOF) slag and desulfurization slag (DS), which replaced 5-50% of natural river sand by weight in cement mixtures. The steel slag mortars were tested by high-temperature ($100^{\circ}C$) curing for 96 h and autoclave expansion. The results showed that the effects of the steel slag content varied based on the free lime (f-CaO) content. No more than 30% of the natural river sand should be replaced with steel slag to avoid fracture failure. The expansion fracture threshold value was 0.10%, above which there was a risk of potential failure. Based on the scanning electron microscopy (SEM) analysis, the high-temperature catalysis resulted in the immediate extrusion of peripheral hydration products from the calcium hydroxide crystals, leading to a local stress concentration and, eventually, deformation and cracking.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권5호
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• pp.380-385
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• 2014

Clay-based membranes with submicron pore size were successfully prepared by a simple pressing process using low-cost starting materials(e.g., kaolin (K), bentonite (B), talc (T), and sodium borate). The green bodies were sintered at $1000^{\circ}C$ for 2 h in air. The effect of clay-mineral composition on the flexural strength of clay-based membranes was investigated. The porosity of the clay-based membranes could be controlled within the range of 34 - 42% by adjusting the starting composition. The flexural strength of the low-cost membranes depended on both the porosity and the ${\alpha}$-quartz content. In turn, the porosity and ${\alpha}$-quartz content were affected by the (B+T) /(K+B+T) ratio. The plot of strength relative to this ratio, showed a maximum when the ratio was 0.4. The typical flexural strength of these clay-based membranes (with ratio 0.4) was 28 MPa at 34% porosity.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.75-83
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• 2010

저강도고유동화재는 다짐이 필요 없고 유동성이 큰 물질로 일반적으로 시멘트, 비회, 잔골재, 물, 혼화제 등을 혼합하여 만들어진다. 기존의 CLSM은 잔골재로 모래를 사용하고 있으나 때문에 모래가 점점 구하기 어려워지는 현재 우리나라 실정에서는 그대로 사용하기 곤란하다. 본 연구에서는 모래대신 매립회를 이용하여 매립회, 비회, 시멘트, 물의 혼합물로 만들어진 CLSM의 강도특성을 조사하여 사용가능성을 제시하고자 한다. 일축압축강도실험결과 기준 일축압축강도(0.5MPa~1.0MPa)를 만족하는 배합비는 매립회와 비회의 혼합비 0:100~70:30, 시멘트비 3.0~5.0%, 함수비 31~34%로 나타났다. 플로우시험 결과 매립회와 비회를 혼합하여 사용하는 모든 경우(매립회와 비회의 비 30:70~70:30)에서 기준 플로우값(0.2m)를 만족하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.113-125
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• 2000

The purpose of this study was to examine the durability characteristics of controlled low strength material(flowable fill) with high volume fly ash content. Flowable fill refer to self-compacted, cementitious material used primarily as a backfill in lieu of compacted fill. The two primary advantages of flowable fill over traditional methods are its ease of placement and the elimination of settlement. Therefore, in difficult compaction areas or areas where settlement is a concern, flowable fill should be considered. The fly ash used in this study met the requirements of KS L 5405 and ASTM C 618 for Class F material. The mix proportions used for flowable fill are selected to obtain low-strength materials in the 10 to 15kgf/$\textrm{cm}^2$ range. The optimized flowable fill was consisted of 60kg f/$\textrm{m}^3$ cement content, 280kgf/$\textrm{m}^3$ fly ash content, 1400kgf/$\textrm{m}^3$ sand content, and 320kgf/$\textrm{m}^3$ water content. Subsequently, durability tests including permeability, warm water immersion, repeated wetting & drying, freezing & thawing for high volume fly ash-flowable fill are conducted. The results indicated that flowable fill has acceptable durability characteristics.

• 한국재료학회지
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• 제23권9호
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• pp.525-530
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• 2013

This study investigated the continuous cooling transformation, microstructure, and mechanical properties of highstrength low-alloy steels containing B and Cu. Continuous cooling transformation diagrams under non-deformed and deformed conditions were constructed by means of dilatometry, metallographic methods, and hardness data. Based on the continuous cooling transformation behaviors, six kinds of steel specimens with different B and Cu contents were fabricated by a thermomechanical control process comprising controlled rolling and accelerated cooling. Then, tensile and Charpy impact tests were conducted to examine the correlation of the microstructure with mechanical properties. Deformation in the austenite region promoted the formation of quasi-polygonal ferrite and granular bainite with a significant increase in transformation start temperatures. The mechanical test results indicate that the B-added steel specimens had higher strength and lower upper-shelf energy than the B-free steel specimens without deterioration in low-temperature toughness because their microstructures were mostly composed of lower bainite and lath martensite with a small amount of degenerate upper bainite. On the other hand, the increase of Cu content from 0.5 wt.% to 1.5 wt.% noticeably increased yield and tensile strengths by 100 MPa without loss of ductility, which may be attributed to the enhanced solid solution hardening and precipitation hardening resulting from veryfine Cu precipitates formed during accelerated cooling.