• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.618-625
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• 2018

외부환경에 노출된 콘크리트 구조물은 사용기간 동안 시간의 경과함에 따라 여러 가지 환경적, 화학적, 물리적 요인들이 콘크리트 내부로 서서히 침투 및 확산되면서 콘크리트 초기의 우수한 내구성능을 저하시켜, 열화발생으로 인한 성능저하의 규명과 유지관리에 대한 중요성이 크게 부각되고 있다. 특히, 해안에 근접한 콘크리트 구조물이 동결융해 작용을 받는 경우, 동결융해의 과정에서 콘크리트 조직이 팽창 수축을 반복하면서 콘크리트의 조직이 이완되고 이때, 해수에 존재하는 염화물이온이 콘크리트 내부에 침입하게 되면, 콘크리트 구조물의 철근부식으로 인한 열화를 가속화시키기 때문에 내륙 콘크리트 건축물에 비해 내구성능의 저하가 급속히 진행됨으로 특별한 주의가 필요하다. 본 연구에서는 해수에 접한 콘크리트 구조물의 내구성 확보를 위해 광물성 혼화재료를 혼입한 코팅용 고성능 모르타르의 개발을 목적으로 하고 있으며, 모르타르의 강도 및 내구 특성에 대한 실험적 연구가 진행 되었다. 모르타르에 광물성 혼화재료인 실리카퓸, 메타카올린, 초고분말 플라이애시를 혼입하였다. 혼입률은 실리카퓸과 메타카올린은 각각 3, 7, 10%로 혼입하였으며, 초고분말 플라이애시는 5, 10, 15, 20%로 혼입하여 실험을 진행하였다. 혼화재료 혼입을 통해 제작된 모르타르 시험편을 재령 1일과 28일에 정적 강도시험을 진행하였으며, 재령 28일에 염소이온 침투저항성 시험, 황산 저항성 시험, 염해 저항성 시험 등의 열화 촉진실험을 실시하여 내구 특성을 분석하였다. 촉진 염화물이온 확산 침투 시험 결과를 이용해 국내 콘크리트학회에서 제안하는 방법과 미국, 유럽의 방법으로 내구수명을 평가해 보았다. 메타카올린 혼입 시 모든 규정에서 우수한 내구 수명으로 평가 되었으며, 메타카올린 10%혼입 시 KCI를 기준으로 약 470년의 내구수명이 예측되었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제17권4호
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• pp.272-281
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• 2007

선박제조업을 비롯한 운송업 및 건축업 등의 다양한 분야에서 용접기술이 이용되어 옴에 따라 용접근로자들에 대한 산업보건학적 관심이 높아지고 있다. 노출정도가 다양하기는 하지만 용접흄은 6가 크롬을 비롯한 금속화합물과 유해가스, 화학물질 등을 복합적으로 포함하고 있는 스테인레스 스틸 용접흄에 대한 유전독성영향을 평가하기 위하여 흡입챔버를 이용, 실험동물인 영장류에 스테인레스 스틸 용접흄을 노출시키고 혈액 내 lymphocytes에 생성된 용접흄 노출농도 및 시간별 DNA 손상정도 및 그 회복효소를 측정함으로써, 유해성이 완전하게 확인되지 않은 용접흄에 노출되어 나타날 수 있는 암을 비롯한 심각한 건강영향을 예방하기 위한 각 지표들을 찾아 그 유용성을 비교하고자 하였다. 영장류를 노출시키기 위해 robotic arm을 장치한 영장류 흡입노출 시스템을 개발하였으며, 이 노출 시스템을 이용하여 수컷 영장류 6마리에 대해 용접흄 노출시험을 실시하였는데 실험군은 대조군 2, 저농도 ($31mg/m^3$) 노출군 2, 고농도 ($63mg/m^3$) 노출군 2마리로 구성하였고, 1일 2시간씩 일주일에 5일 동안 용접흄에 노출시켰다. 노출 농도는 지속적으로 모니터링 하였고, 노출과정 중에 영장류의 혈액을 채취하여 lymphocytes를 분리, 단세포 DNA 손상을 선별하기 위해 DNA 손상회복 효소인 E. coli formamidopyrimidine-DNA glycosylase (Fpg)와 endonuclease Ⅲ (Thymine Glycol-DNA glycosylase) 투여와 Comet asaay (single cell gel electrophoresis, 단세포겔전기영동기법)를 결합시켜 이용하는 Fpg/Endo III FLARE 분석법을 사용하였다. Fpg enzyme에 의한 olive tail moment값의 변화는 16주 노출군부터 노출부검(34주)군 까지 노출농도가 높아짐에 따른 olive tail moment 기하평균 값의 양 반응관계를 보기는 어렵지만, 고농도군의 경우 27주 노출군에서 가장 높은 olive tail moment 값을 보이고 이후 차츰 감소하였다. 한편 16주에서 22주까지의 노출기간에서는 대조군에 비해 노출군에서 DNA손상정도(olive tail moment값)는 모두 유의하게 높았으나, 6, 12, 18, 25, 31, 33, 35주간 노출하였을 때는 다른 결과를 보였다. 각 실험군의 Fpg enzyme에 의한 tail length값의 분포를 살펴볼 때, 저농도군 및 고농도군에서 27주간 노출하였을 때 가장 높은 tail length 값을 보이고 이후 차츰 감소하는 경향을 보였다. 또한 16, 22주간 노출하였을 때 대조군에 비해 노출군에서 tail length 값이 유의하게 높았으나, 20주간에서만 양 반응관계가 관찰되었고, 다른 주간에서는 양 반응 및 기간 반응관계를 나타내지는 않았다. Endo III enzyme에 의한 olive tail moment값의 변화는 기간별 노출군에서 대조군에 비해 높은 DNA손상정도(olive tail moment값)를 나타내는 결과들이 있었지만, 10, 12, 16, 22, 25, 31주간 노출하였을 때 등 상당수 노출기간에서 반응관계를 나타내지는 않았다. 각 실험군의 Endo III enzyme에 의한 tail length값의 분포를 살펴볼 때, 18, 20, 27, 33주간 노출하였을 때 대조군에 비해 노출군에서 tail length 값이 조금 높았지만, 양 반응 및 기간 반응관계를 보이지 않았고 수치의 크기가 불규칙하게 변화하였다. 즉, DNA에 있어 산화된 pyrimidine을 형성하여 손상된 부위의 염기를 제거함으로써 AP site (abasic site)를 만들고 이들이 Comet assay를 통해 break로 전환된 것을 포함한 DNA손상을 측정하기 위하여 endonuclease III (Endo III)를 첨가시킨 Endo III FLARE 분석법을 실시한 결과, 본 연구에서 나타난 결과는 용접흄 노출 영장류에서 Olive tail moment 및 tail length 공히 노출량 및 노출기간 반응관계를 볼 수 없었다. Endo III FLARE 분석법을 통한 산화적 DNA 손상지표는 영장류에 적용하기에는 적응반응현상으로 대조군과 유의한 차이도 관찰할 수 없었고 더욱이 역으로 대조군에서의 자연발생적 수치가 더 높아질 수 있어 용접흄 노출 영장류의 모니터링 지표로 사용하기에는 제한점이 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.179-186
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• 2009

고강도콘크리트의 취약점으로 지적되고 있는 화재시의 폭렬현상에 대한 대책을 마련하기 위해 각 계의 노력이 활발한 현 상황에서 각종 폭렬 저감성 재료 및 새로운 개념의 소재에 대한 적정 혼입비율을 구명해야 하는 긴요한 상황이다. 본 연구에서는 메타카올린, 페타이어칩, 폴리프로필렌섬유 및 강섬유의 4가지 기능성 소재를 대상으로, 기본적인 품질 요건은 물론, 내화성능에 최적의 효과를 나타낼 수 있는 배합비를 실험적, 통계적으로 도출하고자 하였다. 여기서, 실험은 4인자 3수준의 직교배열표를 이용하여 최소실험법으로 계획하고, 통계적 분석은 반응표면분석 기법을 이용하였다. 그 결과, 80 MPa급 고강도콘크리트의 내화성능 보강인자로 선정된 기능성 소재간에는 복합 사용시 상호 보완적인 기여를 하는 것으로 확인되었다. 한편, 반응표면분석을 통해 도출한 내화성능 보강인자의 최적조건은 메타카올린을 실리카퓸 대신 80% 수준으로 용적치환하고, 폐타이어칩은 잔골재 대신 3% 수준으로 용적치환하는 경우와 폴리프로필렌 섬유를 전체용적에 대하여 0.2% 수준으로 첨가하는 한편, 강섬유를 혼입하지 않는 것이 고강도콘크리트의 기초 특성과 내화특성을 고루 만족할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.481-490
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• 2012

염화물 이온은 콘크리트 내부로 유입되어 철근부식을 야기하므로 염화물 침투 평가는 매우 중요하다. 전기영동실험을 통한 촉진확산계수가 현실적으로 많이 쓰이고 있지만, 이는 자유염화물 이온에 대한 전기장 내의 이온속도를 나타낼 뿐이므로 염화물량에 대한 명확한 해를 제공하지 못한다. 겉보기 확산계수는 단순한 Fick의 이론을 배경으로 엔지니어에게 전염화물의 확산을 명확하게 제공할 수가 있다. 이 연구는 인공신경망이론을 이용하여 최적의 확산계수를 도출하고 시간의존성 확산계수를 이용하여 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하는 것이다. 이를 위해 기존의 연구에서 30개의 배합 및 염소이온 겉보기 염화물 확산계수를 인용하였으며, 배합인자(물결합재비, 단위시멘트량, 슬래그, 플라이애쉬, 실리카퓸, 단위 잔골재 및 굵은 골재)를 뉴런으로 선택하여 확산계수에 대한 학습을 훈련하였다. 또한 시간의존성 확산계수를 고려하여 단순한 Fick 법칙으로 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 장기침지실험 및 실태조사 결과를 이용하여 제안된 기법의 결과와 비교를 수행하였으며, 그 적용성을 평가하였다. 이 기법은 다양한 배합 및 관련 확산계수의 입수 및 학습을 통하여 더욱 합리적인 기법으로 발전할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.10-19
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• 2013

최근, 프리캐스트를 통한 모듈화에 대한 관심으로 인해 교량 및 빌딩 뿐만 아니라, 원전구조물, LNG 가스탱크, 중소형 강합성 구조물 등 특수구조물에도 프리캐스트 모듈화에 대한 연구가 활발하게 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 프리캐스트 제작의 시공 및 작업성, 원활한 자재의 조달할 수 있는 방법으로 페로시멘트 (ferrocement)를 바탕으로 한 스틸메쉬로 보강된 모르타르 프리캐스트 패널을 제작하였다. 모르타르는 고강도 및 고유동성을 지니도록 실리카퓸과 고로슬래그의 배합율에 대한 변수연구를 통해 최적의 배합을 선정하였으며, $1,200{\times}600{\times}150mm$의 패널을 제작하여 스틸메쉬로 보강한 모르타르 시편과 일반 철근콘크리트 시편을 보강비 2%와 4%로 각각 제작하였다. 제작된 스틸메쉬로 보강한 모르타르의 프리캐스트 모듈화의 적용 가능성을 판단하기 위하여 기본적인 재료물성실험과 자유건조수축실험을 수행하였으며, 선하중으로 하중을 재하하여 3점 휨 시험으로 스틸메쉬로 보강한 모르타르의 구조성능을 검토하였다. 실험결과를 통해, 스틸메쉬로 보강된 모르타르 프리캐스트 패널은 높은 휨성능 및 연성효과가 있으나, 4%로 보강된 스틸메쉬 모르타르 프리캐스트 패널은 전단보강에 대한 고려가 필요하다고 판단되며, 이에 대한 조치가 이루어진다면 프리캐스트 모듈화 부재로 적용이 가능하다고 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권6호
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• pp.670-676
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• 2004

유독성 물질의 흡인은 화학성 폐렴을 유발하며 이는 직업성 폐질환의 한 원인이다. 질산은 흔한 대기 오염물질의 한가지이고 작업장에서 사용되는 강력한 산화제로 직업적 노출의 가능성이 있다. 52세 남자 환자가 질산을 이용한 에어컨 도관 세척작업 중에 발생한 증기의 흡입 후 기침, 호흡곤란을 호소하며 병원에 방문하였다. 내원 당시 호흡수 분당 26회였고, 산소 투여 없이 시행한 동맥혈 가스분석에서 $PaO_2$ 42.6 mmHg, $SaO_2$ 80.2%로 저산소혈증이 나타났으며, 흉부 방사선 검사에서 양측폐야에 미만성 폐침윤과 젖빛유리 음영이 나타났다. 환자는 전신적인 스테로이드를 사용하지 않고, 보존적인 치료만으로 입원 2일째부터 임상적인 증상과 방사선 사진의 호전이 있었고 퇴원 후 폐기능의 손상 없이 호전되었기에 이를 보고하는 바이다.

• 한국산업보건학회지
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• 제24권4호
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• pp.547-555
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• 2014

Objective: This study was conducted to investigate the association between subjective distress symptoms and argon welding among workers in Gyeongnam Province shipyard. Method: 31 argon and 29 non-argon welding workers were selected as study subjects in order to measure concentrations of personal dust, welding fumes and other hazardous materials such as ZnO, Pb, Cr, FeO, MnO, Cu, Ni, $TiO_2$, MgO, NO, $NO_2$, $O_3$, $O_2$, $CO_2$, CO and Ar. An interviewer-administered questionnaire survey was also performed on the same subjects. The items queried were as follows: age, height, weight, working duration, welding time, welding rod amounts used, drinking, smoking, and rate of subjective distress symptoms including headache and other symptoms such as fever, vomiting and nausea, metal fume fever, dizziness, tingling sensations, difficulty in breathing, memory loss, sleep disorders, emotional disturbance, hearing loss, hand tremors, visual impairment, neural abnormality, allergic reaction, runny nose and stuffiness, rhinitis, and suffocation. Statistical analysis was performed using SPSS software, version 18. Data are expressed as the mean ${\pm}SD$. An ${\chi}^2$-test and a normality test using a Shapiro wilk test were performed for the above variables. Logistic regression analysis was also conducted to identify the factors that affect the total score for subjective distress symptoms. Result: An association was shown between welding type (argon or non-argon welding) and the total score for subjective distress symptoms. Among the rate of complaining of subjective distress symptoms, vomiting and nausea, difficulty breathing, and allergic reactions were all significantly higher in the argon welding group. Only the concentration of dust and welding fumes was shown to be distributed normally after natural log transformation. According to logistic regression analysis, the correlations of working duration and welding type (argon or non-argon) between the total score of subjective distress symptoms were found to be statistically significant (p=0.041, p=0.049, respectively). Conclusion: Our results suggest that argon welding could cause subjective distress symptoms in shipyard workers.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권1호
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• pp.54-63
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• 2012

본 연구에서는 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 사용하여 콘크리트의 혼화재가 아닌 시멘트 대체재로 사용하여 시멘트 제조시 배출되는 $CO_2$가스 및 환경부하를 저감하고자 하였다. 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 혼합한 저탄소 무기결합재에 알칼리 자극제만으로 고온의 소성과정없이 상온에서 제조하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 이를 위해 CaO 함유량 및 Si/Al, 알칼리 자극제 혼합비율 및 양, 양생조건 및 W/B 변화에 따른 경화성상 및 압축강도시험을 실시하였다. 시험분석 결과, 저탄소 무기결합재의 최적배합은 CaO 함유량 30%, Si/Al 4, 알칼리 자극제 혼합비율$(NaOHg:Na_2SiO_3g)$ 50g:50g, 알칼리 자극제 양 100g, W/B 31%인 것으로 판단된다. 또한 무기결합재의 단점인 수축을 보완한다면 보다 우수한 성능의 저탄소 무기결합재의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.715-726
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• 2012

콘크리트의 대표적 물성치인 강도 및 염화물 확산계수는 재령에 따라 변화하며, 염화물 침투 해석시 이러한 영향들이 고려되고 있다. 이 연구는 다양한 혼화재료 (고로슬래그 미분말, 플라이애쉬, 실리카 퓸)을 포함하는 고성능콘크리트의 촉진염화물 확산계수, 겉보기 염화물 확산계수, 강도 특성을 재령에 따라 실험적으로 도출하고 그 상관성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 30개의 배합을 가지는 고성능 콘크리트가 제작되었고, 재령 28일, 91일, 180일, 270일에 대한 촉진확산계수를 실험적으로 도출하였으며, 또한 동일배합에 대하여 침지 6개월 이후의 겉보기 확산계수가 도출되었다. 재령에 대한 강도 특성을 평가하기 위해, 재령 7일, 28일, 91일, 180일에 대한 강도시험이 수행되었다. 시간 의존적인 촉진확산계수의 변화가 겉보기 확산계수 및 강도와 비교되었으며, 각각의 상관관계가 재령에 대하여 분석되었다. 이 연구를 통하여 겉보기 확산계수와 촉진확산계수는 재령에 큰 영향을 받지 않으면서 선형적인 상관성이 도출되었다. 또한 강도와 촉진확산계수 그리고 강도와 겉보기 확산계수에서도 재령에 큰 영향을 받지 않는 선형적인 관계가 도출되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권5호
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• pp.127-133
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• 2009

일반적으로 콘크리트를 고강도화 하기 위해서는 결합재의 강도를 증가시키는 것이 중요하다. 그러나 고강도 콘크리트에 사용되는 광물질 혼화재들이 가진 고결현상으로 인해 개별투입 혼합 시에는 분산성이 크게 저하되어 유동성을 저감시키고, 충분한 강도를 발휘하지 못하는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각각의 결합재를 사전에 프리믹스하여 콘크리트를 제조하게 되면 광물질 혼화재가 충분히 결합재 중에 분산되어 콘크리트의 유동성 향상 및 강도증진 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 W/B $15{\sim}35%$ 범위내에서 프리믹스 시멘트의 효과를 분석하기 위해 결합재의 혼합방법에 따른 고강도 콘크리트의 물성을 분석하였다. 그 결과 유동성은 프리믹스의 균일분산 및 볼 베어링 효과로 인해 개별혼합보다 양호한 결과를 나타내었고, 공기량은 프리믹스의 시멘트 입자간 공극을 실리카퓸의 미세한 입자가 충전하는 마이크로 필러 효과로 인해 개별혼합 보다 약간 감소하였으며, 응결시간은 프리믹스의 균질한 분산이 수화발열속도에 영향을 주어 개별혼합보다 단축되었다. 압축강도는 프리믹스의 공극구조 치밀화로 인하여 증가하였으며, 강도편차 또한 평균적으로 약 1.69 % 정도 변동계수가 감소하는 효과를 나타내었다.