• Advanced Composite Materials
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• 제18권2호
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• pp.187-195
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• 2009

Much attention has been paid to the processing of inorganic whisker, especially calcium carbonate whisker, which can be used as reinforcement materials of polymer composite due to its low price. Unfortunately, the present synthesis technique of calcium carbonate whisker starts from calcinations of limestone, which involves high energy consumption and furthermore is a highly environment polluting reaction. In this report, needle-like aragonite was synthesized with a reversible solution reaction from limestone without calcination. Optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques were used to characterize the morphology and crystal structure of intermediates as well as that of the product, aragonite. GCC (grinding calcium carbonate) powder was dissolved in an aqueous solution of magnesium sulfate with reflux and air flush. EDTA titration was used to evaluate reaction rate of the dissolution. A kinetics equation of the dissolution reaction was constructed, which displayed second-order kinetics with respect to the concentration of magnesium sulfate. A rate constant of $0.0015\;l^{-3}{\cdot}mol^{-1}{\cdot}h^{-1}$ was obtained. The dissolution reaction gave fiber-like magnesium hydroxide sulfate and gypsum crystal. Then needle-like aragonite with a length of $9.13\;{\pm}\;1.02\;{\mu}m$ and an aspect ratio of $5.64\;{\pm}\;1.37$ was synthesized from the dissolution product with $CO_2$ bubbling at $70^{\circ}C$.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.252-258
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• 2014

최근에 저탄소녹색성장 및 OPC 절감의 요구에 따라 BS와 같은 산업 부산물을 많이 사용하고 재건축의 증가 및 건설폐기물 발생량이 많아지면서 RA 사용 확대하게 되며, RA 및 무 시멘트 결합재 관심 증대 되고 있다. 무 시멘트 결합재와 RA의 활용을 모두 만족시키기 위하여, RA와 철강 산업 부산물인 BS을 혼합함으로써, 100% 순환자원만을 활용하여 무 시멘트 상태에서 강도발현성을 확인한 바 있다.이에 본 연구는 OPC를 사용하지 않고, BS과 RA 및 CS를 사용하여 모르타르를 제조함으로써 기존 강알칼리를 투입하여 제조하는 지오폴리머 모르타르(Geopolymermortar)와 또 다른 관점에서 접근하였다. 결과적으로, RFA의 유동성 저하 및 초기강도 저하문제만 해결 될 수 있다면, BS에 CS를 15% 치환하고 RFA골재를 사용하는 무 시멘트 모르타르가 OPC 100%를 사용한 종래의 시멘트 모르타르 만큼의 품질을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권1호
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• pp.25-32
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• 2022

인베스트먼트 주조는 정밀기기, 의료분야, 액세서리 등의 제조에 일반적으로 사용되는 생산방식으로 장비의 현대화와 고품질의 재료를 통해 발전을 거듭해 왔으며 그 활용 범위가 확대되고 있다. 본 연구의 목적은 인베스트먼트 주조 공정의 핵심 요소인 금형 온도의 구조적 개선 및 표준화를 도출하여 불량률을 최소화하여 경제성과 생산성을 향상시키는 것이다. 연구의 범위는 소형탕도의 구조와 원리를 이해하기에 적합한 Jewelry 제조 주조 공정에 국한되어 있으며 연구 재료로 soft Wax, 석고 분말 및 14 K Gold를 사용하여 실험적 연구를 수행했다. 그 결과 Alloy 14 k의 주물 패턴에 가장 적합한 주물 표준 온도는 980℃ 플라스크 온도 550℃에서 가장 낮은 난류로 좋은 제품을 생산할 수 있었다. 본 연구의 향후 과제로 소형탕도의 구조 및 표준온도를 데이터를 분석하고, 현장의 생산 불량을 감소시키고 우수한 인베스트먼트 주조 공법의 경쟁력 확보를 위한 데이터를 제공하기 위한 세부 연구가 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1075-1086
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• 2008

비위생 매립지의 단층형 복토시스템을 위한 산업부산물의 응용성과 적합성을 평가하기 위하여 건설폐기물, 석탄회, 폐석고(인산석고), 슬래그(고로, 제강)와 석분슬러지를 대상으로 연구하였다. 먼저 대상 산업부산물들의 다양한 물리화학적, 수리역학적 특성들이 조사되었다. 그리고 배치실험과 장기간 용출시험을 통하여 이들 산업부산물들의 환경안정성도 검토하였다. 뿐만 아니라, 대상 산업부산물들에 식물을 조성해 봄으로써 식생의 적응성도 평가해 보았다. 산업부산물들의 물리화학적 특성 분석결과, 연구대상인 산업부산물 대부분이 매립지 복토재로 적합한 것으로 나타났다. 특히 모든 연구대상 산업부산물들에서 폐기물관리법에서 규정한 유해한 무기원소 종들의 농도가 규제치를 초과하지 않은 것으로 조사되었다. 이와 더불어, 석분슬러지만 제외하고 그 외 모든 대상 물질들에서 토양환경보전법에서 규제하는 원소들의 농도가 기준치 이하로 검출되었다. 배치실험과 장기간 용출시험 결과로부터 석탄회와 건설폐기물이 고려한 산업부산물들 중에서 매립지 복토재로서 가장 적합한 것으로 선정되었다. 식물 육종실험 결과, 석탄회가 가장 빠른 발아와 가장 큰 생육지표를 보여서 매립지 복토재로 이용될 경우 식생 조성에서 가장 효과적일 것으로 평가되었다. 일반토사와 석탄회로 혼합된 최종복토시스템에서 최적의 축분퇴비 시비는 헥타르당 40$\sim$50톤인 것으로 조사되었다.

• 보존과학회지
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• 제35권5호
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• pp.453-469
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• 2019

청자 '순화4년'명 항아리는 굽바닥에 명문이 새겨져 용도와 사용처, 제작자를 알 수 있는 등 초기 청자의 제작 정황을 보여주는 중요한 편년자료이다. 청자 항아리는 과거에 여러 번 수리복원 되었으나 시간이 지나면서 다양한 환경변화로 인해 처리 재료가 노화되어 균열부의 이격 및 단차가 발생하는 등 구조적 안정성이 우려되었다. 보존상태를 정밀 진단한 결과, 청자 항아리는 정면의 '입(入)'자형 균열, 좌면의 'V'자형 결실부를 포함한 균열, 후면의 'J'자형 균열이 주요 손상부위로 확인되었다. 균열부는 장뇌, 건성유, 송진 등이 포함된 정제 옻을 접착제로 토분을 첨가하여 접합하고 접합선은 다시 정제 옻을 칠한 후 금분으로 표면 처리한 것을 알 수 있었다. 결실부는 석고로 복원 후 아크릴 물감으로 색맞춤하였다. 이후 수리복원 재료가 노화되어 1981년에 국립중앙박물관에서 응급처리를 실시하였는데, 균열부 보강을 위해 Cemedine C를 쓰거나 Cemedine C에 Microballoon을 첨가하여 사용하였다. 보존처리는 유물의 보존상태 진단 결과를 근거로, 과거 수리복원 재료를 제거하고 물리적으로 취약한 부분을 다시 접합복원을 통해 보강하는데 중점을 두었다. 또한 추후 전시하는데 활용될 수 있도록 복원부를 중심으로 색맞춤을 실시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제28권2호
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• pp.156-169
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• 2018

퇴적암의 역학적 성질과 구조적 성질간의 관계는 오랫동안 연구되었다. 그러나 암석의 불균질성과 실험에서 여러 구조적 성질 중 오직 하나의 영향인자만을 변화시키는 것의 어려움 때문에 실험 결과들간의 불일치가 관찰되어왔다. 본 연구에서는 인공 퇴적암을 사용해 역학적 성질에 영항을 미치는 모든 요인을 통제할 수 있도록 하였으며, 실제 암석에 비해 균질성을 높였다. 이로 인하여 실험 결과들의 편차가 낮아졌으며, 실제 암석에 대한 실험보다 더욱 명료한 상관관계가 밝혀졌다. 실험에 사용된 시료는 반수석고 파우더를 물과 규사와 혼합하여 만들었으며, 완성된 형태의 인공 퇴적암은 입자 알갱이로서의 모래와, 교결물질로서의 석고로 이루어졌다. 이 인공 퇴적암으로 모래입자의 비율과 크기가 일축압축강도, 탄성계수, 그리고 탄성파속도에 미치는 영향을 분석하였다. 모래입자의 비율을 높일수록 일축압축강도는 줄어들었으며, 탄성계수와 탄성파속도는 증가하였다. 전반적으로 모래입자의 크기는 암석의 역학적 성질과 비선형적인 관계를 보였다. 여기에서의 연구 결과는 추후에 다른 종류의 교결물질이나 입자 알갱이를 사용한 연구와 통합될 수 있다. 이로부터 입자 알갱이나 교결물질의 종류, 혹은 교결물질과 입자 알갱이 간의 상호작용 등이 암석의 역학적 성질에 끼치는 영향에 대한 고찰이 가능할 것이며 그 결과는 다양한 종류의 퇴적암에 적용 가능할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제42권6호
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• pp.549-559
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• 2009

연구 목적은 미생물기원으로 추측되는 나선형구조물과 협막구조물에 형성된 침철석과 레피도크로사이트의 광물화작용, 그리고 철수산화물 중에 함유된 중금속함량의 특성을 해석하고자 하였다. 오염된 지하수와 비오염된 지하수의 Cl과 Br의 함량 그리고 Cl/Br의 비율을 이용하여 본 지하수의 오염 정도를 비교해본 결과 인간 활동에 의하여 오염이 진행된 것으로 나타났다. 황갈색 철수산화물을 구성하는 주성분은 $Fe_2O_3$와 $SiO_2$로 나타났다. $Fe_2O_3$ 함량은 58.57wt.%에서 75.73 wt.% 범위이고, $SiO_2$ 함량은 5.8 wt.%에서 16.17 wt.% 범위로 나타났다. 황갈색 철수산화물에 고 함량으로 함유된 중금속원소는 Zn(최대 6,160 mg/kg), Pb(최대 377 mg/kg), U(최대 503 mg/kg), Cr(최대 203 mg/kg) Cu(최대 77 mg/kg), V(최대 162 mg/kg) 및 Ni(최대 105 mg/kg) 등이다. 래스상과 엽편상의 결정들 그리고 침상의 결정들이 나선형구조물과 협막구조물에 발달 돤 것이 관찰되었다. 황갈색 철수산화물에 대한 x-선 회절분석에서 침철석, 석고 및 레피도크로사이트가 관찰되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.76-83
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• 2012

본 연구는 RA 사용 BS 모르타르의 품질향상에 미치는 FC, WG, RP의 치환율 변화에 따른 영향을 검토하였다. 먼저, 플로우는 FC 치환율이 증가할수록 증가하였고, WG 및 RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 나타내었다. 공기량은 FC 및 RP 치환율이 증가할수록 감소하였고, WG 치환율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 압축강도 특성으로 배합비 1 : 7의 경우 FC 및 WG 치환율이 증가할수록 강도가 증가한 반면, RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 보였으나, 배합비가 커짐에 따라 RP의 경우도 압축강도가 상승하는 경우도 존재하였는데, 품질향상재 종류 및 치환율에 따른 차이는 점차 감소하였다. 흡수율은 모든 배합비에서 FC 및 RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 보였으며, WG가 사용된 경우는 다소 높게 나타났다. 한편, 상호관계로는 모든 배합비에서 압축강도가 증가할수록 흡수율은 감소하는 경향을 보였는데, 품질향상재 종류에 따라서는 FC, RP, WG의 순이었다. 종합 분석으로 품질향상 측면은 FC 및 WG가 가장 유리한 것으로 나타났지만, 경제성 및 자원재활용 측면까지 고려하면 WG와 RP가 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.87-95
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• 2023

최근 원도심을 대상으로 한 재개발이 이루어짐에 따라 구조물의 대형화 및 초고층화로 인한 인접 위치에서의 시공 필요성이 높아지고 있다. 하지만 밀집화된 도심지에서의 굴착공사는 다양한 원인에 의해 지반 문제가 유발되기 때문에 이를 최소화할 수 있는 재료 및 공법의 활용이 요구되고 있다. 일반적인 흙막이공법으로는 시멘트를 사용하여 지하연속벽, CIP공법 등 다양한 방법이 적용되고 있다. 그러나 흙막이공법의 시공을 위해서는 많은 양의 시멘트가 사용되기 때문에 온실가스 배출량을 획기적으로 감축시키기 위해서는 새로운 시멘트 대체 재료의 개발을 위한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고로슬래그 미분말과 탈황석고 및 고칼슘 플라이애시의 알칼리 자극 반응에 따른 경화반응을 활용하여 SCW공법에 적용하고자 하였다. 연구결과, 개발 고화재를 사용한 고화토의 경우, 재령 28일 압축강도는 OPC 대비 96.2 ~ 106.3%를 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 압축강도 증가율은 사질토의 경우 2.06, 점성토의 경우 2.41로 OPC의 1.85 보다 높은 값을 나타내어 장기강도 측면에서 유리한 것으로 분석되었다. 그리고 환경성 측면에서 중금속 용출은 없고, 온실가스 발생량을 획기적으로 감소시킬 수 있어 추가적인 검토가 이루어진다면 SCW공법으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.297-302
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• 2017

최근 실내공기 중의 라돈기체의 농도를 저감하기 위하여 친환경 숯을 이용한 공기정화 필터 및 건축자재를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 종래의 입상 활성탄 필터에 비해 취급이 용이하고, 효율적으로 라돈을 흡착 및 제거할 수 있는 새로운 판재형 활성탄을 설계 및 제작하여 라돈 저감 성능을 평가하였다. 판재형 활성탄은 분말 활성탄과 폴리우레탄 폼을 일정한 비율로 혼합하고 믹싱 및 압착 공정을 통해 성형제품으로 제작하였으며, 다이아몬드 절삭을 통해 2 mm, 4 mm, 6 mm 두께로 각각 제작하였다. 제작된 활성탄 필터에 대한 물리적 특성을 분석하기 위해 비표면적과 휨 강도를 측정을 하였다. 또한, 실내 라돈기체의 저감성능을 평가하기 위해 3개의 아크릴 챔버를 이용하였으며, 일정한 공기유량에 대해 필터 통과 전과 후의 라돈 농도를 연속 측정하여 저감율을 평가하였다. 측정결과, 제작된 판재형 활성탄의 비표면적은 약 $1,008m^2/g$으로 종래의 활성탄과 유사한 값을 보였으며, 휨 파괴 하중은 435 N으로 석고보드보다 3배 이상 높은 강도를 가지는 것을 알 수 있었다. 끝으로, 실내 라돈기체의 저감은 활성탄의 두께가 증가함에 따라 저감효율이 증가하였으며, 6 mm 두께의 활성탄 필터에서 90 % 이상의 우수한 라돈제거율을 보였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제작된 판재형 활성탄은 밀폐된 실내에서 라돈 기체의 농도를 감소시키기 위한 친환경 건축 재료 및 공기 정화 필터로 활용이 가능할 것으로 기대된다.