• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.371-374
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• 2005

In this study, calcium chloride($CaCl_2$), sodium chloride (NaCl), organic acids-containing deicer(NS 40, NS 100), mixed deicier($NaCl\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NaCl\;70\%\;+\;NS\;40\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;NaCl\;30\%$) is investigated based on the laboratory test for deicing performance. Test items for deicing performance were ice melting and ice penetration, freezing point depressions and eutectic points, pH, thermal properties for selected deicing chemicals. As a test results, in case of the use chloride-containing deicier in area that concrete structures has subjected to freez-thaw reaction in winter season, it showed desirable method that use deicing chemicals mixed with optimum ratio rather than use one deicing chemicals when is consider to deicing performance and effects, corrosion of steel materials, freez-thaw resistance of concrete. When use various deicing chemicals mixed, NS40($70\%$)+Calcium chloride($30\%$) showed the best effective method.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.15-26
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• 2008

최근 들어 철근 부식, 콘크리트 포장표면의 박리파손, 환경 피해 등 염화물계 제설제의 사용에 따른 각종 피해가 보고되고 있으며, 이를 위해 대체 제설제의 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 개발된 제설제의 성능평가에 대한 연구는 대부분 실내실험을 위주로 한 기초적이고 제한적인 성능평가에 의존하고 있는 선정이다. 특히 제설제의 융빙성능은 제설제가 갖추어야 할 기본적인 성능으로, 합리적이고 체계적인 평가방법을 통한 융빙성능의 평가가 필수적이다. 본 연구에서는 기존 연구를 바탕으로 보다 구체적이고 현실적인 융빙성능 평가방법을 수립하였으며 그 절차에 따라 본 연구진에 의해 개발된 저염화물계 친환경 제설제인 EFD(Eco Friendly Deicer)의 융빙성능을 평가 및 검증하였다. 실내실험 결과, EFD는 국내 고속도로에서 사용 중인 습염식 제설제와 대등한 수준의 초기 융빙성능을 나타냈으며 2회의 현장살포 실험을 통해 EFD의 융빙성능을 검토한 결과, 전체적인 융빙성능이 습염식 제설제의 융빙 성능에 비해 큰 차이가 없음을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.53-62
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• 2005

겨울철 원활한 제설작업은 겨울철 도로운영 및 관리에 중요한 공정이다. 현재 우리나라에서는 염화칼슘을 제설제로 가장 많이 쓰고 있고, 성능은 우수하지만 환경문제와 부식으로 인한 도로주변의 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키는 원인이 되고 있어 심각한 문제가 되고 있다. 한편 유기성 폐기물을 이용하여 환경친화 제설제인 Ca, Mg와 유기산(초산, 프로피온산)의 반응물인 유기산염 (CMO, Calcium magnesium salt of organic acids)으로 구성된 제설제의 경우 자원 재활용으로 인한 생산 단가를 낮출 수 있고 환경문제와 구조물의 내구성저하를 해결할 수 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 실험실에서 화학조성에 의해 샘플로 제조된 환경친화 제설제인 유기산염(CMO의 일종)과 미국에서 개발한 CMA, 기존 제설제에 대해 제설에 필요한 기초물성에 대한 실험과 성능 실험을 통해 융빙성능을 비교 분석하였고 콘크리트 표면의 중량 손실량 실험을 통하여 구조물의 내구성에 미치는 영향을 검토하였다. 결과 분석을 통해 CMO의 융빙성능은 기존 제설제인 염화칼슘에 비해 60$\sim$90% 정도의 효과를 보였다. 중량손실효과는 미미하여 구조물의 내구성에 영향을 거의 미치지 않음을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.237-243
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• 2006

Deicing system is to melt frost or ice freezed in catenary line when the temperature is lower than $0^{\circ}C$ in winter. The principle of deicing system is to melt frost or ice by Joule heat of catenary impedance. The performance of deicing is dependant of deicing current determined by the length of deicing section, deicing impedance and current division ratio of catenary line and messenger line. So, we present technique for estimating deicing current and process for determination of deicing section in the conventional line. Deicing impedance is estimated using Carson-Pollaczek equation, and current division ratio of catenary line and messenger line is estimated using voltage drop, and deicing current is estimated using power system data of deicing system. For the determination of the final deicing section, we verified estimated value comparing with experiment value of deicing impedance and current division ratio of catenary line and messenger line using low voltage experiment. Finally, we verified the validity of estimation technique and process using a simulated test data of real deicing system operation in the Chungju Substation, Chungbuk line.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.113-123
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• 2005

본 연구에서는 기존의 염화물계 제설제인 염화칼슘$(CaCl_2)$ 및 염화나트륨(NaCl)과 비염화물계 제설제(NS 100) 초산화합물 함유 염화물 제설제(NS 40), 그리고 이들 제설제를 중량대비 일정비율로 혼합$(NaCl\;70%+CaCl_2\;30%,\;NS\;40\;70%+CaCl_2\;30%,\;NaCl\;70%+NS\;40\;30%,\;NS\;40\;70%+NaCl\;30%)$하였을 때 제설성 능과 특성, 콘크리트의 동결융해저항성 및 강재의 부식에 미치는 영향을 실내시험을 통하여 비교 검토하였다. 이상의 시험결과를 바탕으로 동절기 구조물이 동해를 받을 수 있는 지역에서 염화물계 제설제를 사용할 경우 제설성능 및 효과, 강재의 부식성 콘크리트의 동결융해저항성 및 스켈링저항성에 미치는 영향을 고려해 볼 때 하나의 제석제를 사용하기 보다는 두가지 제설제를 적정 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 방법임을 알 수 있었다. 혼합 사용시에는 제설성능 강재 및 콘크리트에 미치는 영향을 고려해 볼 때 NS40(70%)+염화칼슘(30%)이 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.375-378
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• 2005

In this study, calcium chloride($CaCl_2$), sodium chloride (NaCl), organic acids-containing deicer(NS 40, NS 100), mixed deicier($NaCl\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NaCl\;70\%\;+\;NS\;40\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;NaCl\;30\%$) is investigated based on the laboratory test for freez-thaw resistance of concrete and corrosion of metal. As a test results, in case of the use chloride-containing deicier in area that concrete structures has subjected to freez-thaw reaction in winter season, it showed desirable method that use deicing chemicals mixed with optimum ratio rather than use one deicing chemicals when is consider to deicing performance and effects, corrosion of steel materials, freez-thaw resistance of concrete. When use various deicing chemicals mixed, NS40($70\%$)+Calcium chloride($30\%$) showed the best effective method.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.107-113
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• 2010

콘크리트의 박리(scaling)는 수분의 존재하에 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트의 점진적인 표면열화이다. 특히, 이것은 제설제에 염화물의 존재가 콘크리트 표면박리(스켈링)와 더불어 심한 경우, 굵은골재의 노출 및 탈리로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 스켈링에 대한 저염화물계 제설제(low chloride deicier, LCD)와 염화칼슘 및 염화나트륨 제설제의 상대적인 영향을 ASTM C672에 준하여 실시하였다. 시험 제설제의 농도는 1, 4, 10% 이고, 수돗물은 기준으로 사용하였다. 박리량은 중량으로 평가하였다. 연구결과 4% 농도를 적용하였을 때, 동결융해 56 싸이클 후 콘크리트의 박리는 수돗물에 비해 LCD 용액에서 약 9배, 염화칼슘 용액에서 약 18배, 염화나트륨 용액에서 약 33배 정도 크게 발생하였다. 용액의 농도에 따라서는 고농도인 10%에 비해 4% 농도에서 표면 박리가 가장 현저하게 발생하였는데, 이는 스켈링 발생이 염농도가 3~4%일 때 가장 현저해진다는 기존의 연구결과와 일치함을 알 수 있었다(일본콘크리트공학회, 1999). 또한 콘크리트가 경화된 후, 현장에서 염화나트륨 및 저염화물계 제설제(LCD, 염소이온 중량비 50%)가 살포되고 동결융해 싸이클에 노출된 경우, 제설제에 노출되지 않은 경우의 콘크리트 동해열화에 대해, 콘크리트의 공기량에 따른 영향을 실험적으로 연구하였다. 연구 결과 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트 시편은 제설제에 노출되지 않은 것 보다 염화물 제설제 노출에서 스켈링이 더 심한 것으로 나타났고, 염화물 제설제에 노출된 시편이 노출되지 않은 시편 보다 중량 손실이 2배나 되었다. 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 염화물 제설제에 노출되지 않은 것과 비교하여 염화물 제설제에 노출된 것에서 더 빠르게 감소하였다. 또한 염화나트륨 제설제에 노출된 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 저염화물계 제설제에 노출된 것 보다 더 빠르게 감소하였다. AE 콘크리트는 염화물과 동결융해 싸이클에 노출되었을 때, Non-AE 콘크리트 보다 성능저하가 크게 지연되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.1-14
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• 2003

본 연구는 도로 포장에 자체 융설 아스팔트 혼합물의 적용을 위해, 융빙특성을 분석하는 기초연구의 일환으로 수행되었다. 본 연구의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위해 아스콘 제조시 지속성있는 융설제를 첨가하여 높은 융설기능을 유지하도록 한 아스팔트 혼합물을 개발하고 이에 대한 융빙(설) 특성 및 아스팔트 포장으로서의 역학적 특성을 알아보는데 있다. 결합재로는 AC 60-80이 사용되었고, 본 연구에서 개발된 융설제와 CRM이 건식 혼합방법으로 사용되었다. 기존 포장위에 박층포장 용도로 사용하기 위한 샌드 융설 아스팔트 혼합물과 표층용 혼합물과 동일 용도인 13mm 밀입도 융설 아스팔트 혼합물을 개발하였다. 아스팔트 혼합물의 특성을 평가하기 위하여 마샬안정도와 간접인장강도, 결빙 및 융빙실험, 용출수의 수질분석 실험을 수행하였다 융설 아스팔트 혼합물은 포장용 혼합물로서의 충분한 강도 및 우수한 융설 기능도 가지고 있는 것으로 나타났으며, 용출수의 중성화를 유도하여 도로 주변의 식생에도 악영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.5-17
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• 2012

최근 지구온난화로 인한 기후변화로 제설재의 사용량이 증가될 것으로 예상되어 제설재의 효율적인 관리가 필요하다. 우선 현실적으로 국내의 동절기 기온을 살펴볼 때 빙점강하의 역할을 30%, 염화칼슘 용액의 빙점인 $-52^{\circ}C$ 이하까지로 기준을 잡을 필요는 없다. 비용측면에서도 염화칼슘은 소금에 비해 2~3배 가량 가격이 비싸고 수급상황에서는 더 이상 국내에서는 생산이 되지 않고 전량 수입해야 하는 여건이므로 이에 따른 제설재의 활용방안을 다각적인 방향으로 고려해야 하는 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 현재 제설작업에서 습염살포방식에서 사용하는 염화칼슘용액을 소금용액으로 대체하기 위한 기초적 연구로 융빙량 시험, 강재부식 시험, 콘크리트 동결융해 시험 등의 제설재의 품질시험을 통하여 기존의 제설효과에 비해 효과가 저하되지 않는 공법을 개발하고자 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.787-792
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• 2022

겨울철 제설염의 사용은 콘크리트의 미세조직을 손상시기게 되고 이는 내구성을 감소시켜 콘크리트의 수명 단축으로 이어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열을 콘크리트에 적용함으로써 손상을 완화하고 제설염의 수요를 감소시킬 수 있는 융설 PCM 함침 경량골재(Phase Change Material Impregnated Light Weight Aggregate, PCM-LWA) 콘크리트를 개발하고자 한다. 콘크리트를 제작할 때, PCM을 함침하고 캡슐화한 팽창점토(Expanded Clay)는 일반골재의 50 %를 대체하여 사용되었으며, 열적 성능을 향상시키기 위해 사용된 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nano Tube, MWCNT)는 바인더 중량 대비 0.10 %, 0.15 % 및 0.20 %의 비율로 첨가되었다. PCM-LWA를 적용한 시편들의 압축강도 시험 결과 약 54 %의 강도 감소를 보였지만 MWCNT의 첨가를 통하여 PCM-LWA 콘크리트의 열적 성능을 크게 향상시켰다. 열 사이클링 시험에서 모든 시편은 15℃ ~ -5℃의 온도에서 시험하였다. 주변 온도가 0℃ 미만으로 내려갈 때, 다른 시편들의 내부 온도는 0℃ 미만으로 내려가거나 조금 웃도는 경향을 보였지만, CNT를 0.10 % 첨가한 시편의 내부 온도는 2℃로 유의미한 차이를 보였다. 0.15CNT와 0.20CNT의 경우 CNT의 함유로 인하여 과냉각이 발생하였고 열효율이 떨어지게 되어 시편 내부의 온도가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 융설 시험에서 열 사이클링 시험의 결과와 유사하게 50PCM-LWA와 0.10CNT는 얼음을 녹이는 데에 가장 뛰어난 성능을 보였지만 시간이 흐름에 따라 열전도율이 높은 0.10CNT 시편이 가장 우수한 성능을 보였다.