• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.62-67
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• 2024

이 논문에서는 콘크리트 내 미생물을 보호하는 최적의 미생물 담체로서 세포 친화적이며 높은 수분 흡수율과 미생물의 생체광물형성 조건을 효과적으로 부여하면서 균일한 제작 및 보관이 가능한 키토산 기반 고분자 미생물 비드 담체를 개발·최적화하고 이를 적용한 모르타르의 자기치유성능을 분석하였다. 원형 모양의 미생물 내생포자를 혼입하기 위하여 키토산과 알지네이트 고분자를 조합한 원형 형태의 미생물 비드 담체를 개발하였으며, 담체 내 조성물질의 조절로 탄산칼슘 생성량을 능동적으로 조절할 수 있었다. 키토산을 포함한 하이드로젤 비드담체에서 생체광물 형성량과 결정의 크기가 최대로 나타났으며, 이를 적용한 모르타르 균열의 경우, 균열 발생 후 96시간 이내에 최대균열폭 0.3mm의 균열이 자기치유가 완료됨을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제17권4호
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• pp.94-102
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• 2013

Manufactured $SiC_f/SiC$ composites by NITE method was investigated fracture characteristics according to the size of the surface crack. Coated surface crack with a $SiO_2$ colloid in several ways was evaluating the possibility of healing. The strength of CCS and UCS is 313 and 230MPa, respectively and it is about 1/3 of the SPS. Bending strength of $SiC_f/SiC$ composites has no effect with the pre-crack size to the critical crack size. $SiC_f/SiC$ composites can not generate large amount of $SiO_2$ oxides to the bottom of crack, and is only generated randomly on surfaces, and can not contribute to the recovery of bending strength.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.84-89
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• 2018

최근 자기치유 재료에 대한 연구는 보수하기 힘들거나, 보수비용이 많이 소요되는 구조물에 대해 구조물 스스로 손상을 치유하여 사용수명을 증가시키기 위해 많이 수행되어오고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 자기치유 평가 방법으로는 투수시험이 있다. 하지만, 자기치유 평가 방법에서 자기치유 성능은 콘크리트의 초기 균열 폭에 큰 영향을 받지만 일관된 기준을 가지고 있지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 기존 연구에서 사용한 균열 폭과 투수량을 기반으로 균열 폭-투수량의 상관관계와 시간-투수량의 상관관계를 분석하였다. 또한, 광학현미경을 이용하여 측정한 초기 균열 폭은 신뢰성이 떨어지므로 Poiseuille flow에서 ${\alpha}$값을 도출하여 시간-균열 폭에 대한 상관관계를 분석하여 시간-투수량과 시간-균열 폭에 대한 경향을 분석하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제50권3호
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• pp.167-174
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• 2015

Anionic epoxy compound was synthesized and added to asphalt aiming to prepare self-healing asphalt. Epoxy-modified asphalt showed excellent modification effect and healing effect as well. The results revealed that with 5% addition of polymer the tensile strength, impact strength and complex shear modulus of the polymer-modified asphalt increased by 65%. 64% and 35%, respectively. It seems that high interaction occurs between polymer and asphalt matrix. Self-healing efficiency of the polymer-modified asphalt based on tensile strength showed 100%, comparing to 79% of straight asphalt. In impact experiment the polymer-modified asphalt showed 99% of healing efficiency, comparing to 77% of straight asphalt. In rheological experiment the polymer-modified asphalt showed 103% of healing efficiency, comparing to 72% of straight asphalt. It appears that the ionic bonding existing in epoxy polymers contributed to high values of self-healing efficiency. The polymer which has high intermolecular force fills the crack of the asphalt, pulling the opponent side each other, and so the original properties were restored.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.84-85
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• 2015

The aim of this study is to develop crack self-healing concrete and repair materials with the sulfate resistance using geo-materials and by-products for practical industrial application. Research has been done on the healing of cracks in aged concrete, but it seems that very little is known about the actual healing mechanism and its conditions. In this research, the essential properties of geo-materials with pozzolanic reaction for self-healing were analyzed and discussed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권7호
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• pp.652-657
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• 2009

Strength characteristics of $Si_3N_4$ composite ceramics has been studied as functions of heat-treatment temperature and additive $SiO_2$. $SiO_2$ colloidal could significantly increase the bending strength. Crack healing temperature decreased 300 K by additive $TiO_2$. Bending strength of specimen added $SiO_2$ is higher than that of non-added $SiO_2$. Moreover, bending strength of specimen with $SiO_2$ colloidal coating is much higher that of non-coated specimen. In in-situ observation, crack-healed specimen at 1,573 K shows phenomenon like a fog on the surface. By SPM, both crack-healed specimen, non-coating and coating of $SiO_2$ colloidal, at 1,273 K were healed completely but both of 1,573 K exist crack. This was made by evaporation of $SiO_2$ at high temperature. Crack-healing materials of $Si_3N_4$ composite ceramics is crystallized $Y_2Si_2O_7$, $Y_2Ti_2O_7$ and $SiO_2$. A large amount of Si and O, and little C were detected by EPMA. Si and O increase but C decreases according to heat treatment temperature. Specimens with additive $SiO_2$ were more detected Si and O than that of non-additive $SiO_2$. Specimen with $SiO_2$ colloidal coatings were much more detected O.

• 한국해양공학회지
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• 제27권5호
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• pp.10-15
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• 2013

The crack-healing behavior and corrosion resistance of SiC ceramics were investigated. Heat treatments were carried out from $900^{\circ}C$ to $1300^{\circ}C$. A corrosion test of SiC was carried out in acid and alkaline solutions under KSL1607. The results showed that heat treatment in air could significantly increase the strength. The heat-treatment temperature has a profound influence on the extent of crack healing and the degree of strength recovery. The optimum heat-treatment temperature was $1100^{\circ}C$ for one hour at an atmospheric level. In the two kinds of solutions, the cracks in a specimen were reduced with increasing time, and the surface of the crack healed specimen had a greater number of black and white spots. The strength of the corroded cracked specimen was similar to that of the cracked specimen. The strength of the corroded crack healed specimen decreased 47% and 75% compared to that of the crack healed specimen in the acid and alkaline solutions, respectively. Therefore, the corrosion of SiC ceramics is faster in an alkaline solution than in an acid solution.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권3호
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• pp.310-318
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• 2006

In this study, we investigate the feasibility of in-situ crack propagation by using a double cleavage drilled compression (DCDC) specimen showing a slow crack velocity down to 0.03 mm/s under 0.01 mm/s of displacement control. Finite element analysis predicted that the DCDC specimens would show at least 4.3 fold delayed crack initiation time than conventional tensile fracture specimens under a constant loading speed. Using DCDC specimens, we were able to observe the in-situ crack propagation process in a particle reinforced transparent polymer composite. Our results confirmed that the DCDC specimen would be a good candidate for the in-situ observation of the behavior of particle reinforced composites with slow crack velocity, such as the self-healing process of micro-particle reinforced composites.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.59-66
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• 2020

본 연구에서는 보수 모르타르와 직접 혼합 가능한 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 제조하였으며, 자기치유 고상캡슐이 혼합된 보수 모르타르의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 자기치유 고상캡슐을 혼합한 보수 모르타르의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. 정수위 투수시험에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.120-128
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• 2020

본 연구에서는 모르타르와 직접 혼합 가능한 결정성장형 무기재료 활용 고상 캡슐을 제조하였으며, 결정성장형 무기재료 조성비에 따라 3수준의 고상 캡슐을 제조하였다. 제조된 고상 캡슐은 시멘트 질량에 3% 혼합하여 모르타르의 품질 및 균열 치유 특성을 평가하였다. 고상 캡슐을 혼합한 모르타르의 테이블 플로우 및 공기량 평가결과 고상 캡슐의 혼합에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다. 고상 캡슐을 혼합한 모르타르의 water flow test 및 crack closing test에 따른 균열 치유특성 평가결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인할 수 있었다.