• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.182-188
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• 2018

최근 우수한 전기전도도와 넓은 비표면적을 갖는 탄소나노튜브(CNT)를 활용하여 고강도 및 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 연구가 많은 연구자들에 의하여 활발히 이루어지고 있다. CNT의 혼입을 통한 콘크리트의 고강도에 대한 연구가 주를 이루고 있으나, 그 외의 연구는 미흡한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 CNT 첨가량에 대한 시멘트 복합체의 역학성능 및 발열성능에 대한 평가를 실시하였다. 낮은 물-바인더 비를 기반으로 하는 시멘트-플라이애시 배합에 대하여, 바인더 중량대비 0.2% 및 0.5%의 CNT 첨가에 따른 재령별 압축강도, 수화특성분석을 위한 미소수화열 분석, 페이스트 내 CNT의 분산 및 주변 수화물과의 관계를 규명하기 위한 SEM분석, 기준전극 삽입을 통한 발열실험 및 열 중량 분석을 실시하였다. CNT 첨가량의 증가에 따라 발열성능은 증가하며, CNT가 첨가되지 않은 기준 배합 CNT가 첨가된 배합의 경우 동등수준의 역학성능을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국염색가공학회지
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• 제7권4호
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• pp.61-73
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• 1995

Inorganic salts have negative or positive effects on the rates of many chemical reactions and also the rates of acidic and alkaline hydrolysis of carboxylic esters. The direction of salt effects on the hydrolysis of ester depends on the charge of esters. It is expected that the rate of the alkaline hydrolysis of Poly(ethylene terephthalte)(PET), polymeric solid carboxytic polyester with carboxyl end group at the polymer end, is also influenced by inorganic salts. In the present work, to clarify the effect of divalent cations on the alkaline hydrolysis of PET, many salts with divalent cations like $MgCl_{2},CaCl_{2},SrCl_{2},BaCl_{2},$ were added to the aqueous alkaline solutions. Then PET was hydrolyzed with aqueous NaOH solution having many salts under various conditions. Some conclusions obtained from the experimental results were summarized as follows. Many salts with various divalent cations increased or decreased the reaction rate of alkaline hydrolysis of PET depending on their electrophilicity, hydration property, ability of ion pair formation, solubility, and the degree of interactions between divalent cations and anions, etc. The hydrolysis was interrupted in the order of $Ca^{+2} and was generally accelerated in the order of $Ba^{+2}. It was inferred from the increase in ΔS$^*$and the decrease in the ΔG$^*$that the divalent cations $Sr^{+2}$ and $Ba^{+2}$attracted by PET increased the collision frequency between carbonyl carbon and $OH^{-}$ion and then accelerated the reaction rate. $Mg^{+2}$and $Ca^{+2}$decreased the reaction rate because of their strong interaction with $OH^{-}$.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.392-399
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• 2013

본 연구는 건설 산업에 있어서 지구온난화의 주된 원인으로 알려져 있는 시멘트를 고로슬래그 미분말로 대체하기 위한 기초적인 연구를 수행한 것으로, 고로슬래그 및 알칼리 자극제를 사용하여 시멘트 콘크리트와 같은 성질을 가지는 경화체의 제조가 가능한지에 대한 실험적 검토를 실시하였다. 이를 위하여 시멘트 대체재로 철강 산업의 부산물인 고로슬래그 미분말과 자극제로 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘($Ca(OH)_2$), 수산화나트륨(NaOH) 등을 사용하여 공시체를 제작한 후, 휨 및 압축강도, XRD, EDS 및 SEM 등에 대한 측정을 실시함으로써 무시멘트 경화체의 반응 특성에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과 고로슬래그에 함유되어 있던 $SiO_2$, CaO 등이 용출되어 시멘트의 수화반응과 같은 칼슘 실리케이트(C-S-H) 수화물을 생성하는 것으로 나타나 고로슬래그 미분말을 사용하여 무시멘트 경화체의 제조가 가능할 것으로 나타났으며, 이후 건설 산업에 있어서 가장 중요한 콘텐트 중에 하나인 시멘트 제조에 수반하는 $CO_2$ 발생량을 줄이기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권3호
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• pp.36-42
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• 2013

최근 사회기반 구조물이 대형화, 특수화, 다양화 되어감에 따라 강도적인 측면과 환경적인 측면에 부합하는 건설재료를 필요로 하고 있다. 따라서, 시멘트 제조시 주원료인 석회석 미분말을 사용하여 에너지 감축과 $CO_2$발생을 절감하고자 하였으며, 환경부하 저감형 건설재료로 부각되고 있는 고로슬래그, 플라이애쉬를 사용하고자 하였다. 본 연구에서는 수화생성물의 결합력에 따른 화학적 특성을 고려해 내구성 측면을 파악하고자 한다. 그 결과 3일 압축강도가 30 Mpa 이상 측정되었다. 또한 석회석 미분말의 사용량이 증가함에 따라 응결시간이 빨라지고, 길이변화에서 팽창되는 특징을 가지고 있다. 그리고 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였을 때와 비교하여 재령 7일 이전에는 휨강도가 높은 것으로 측정되는 등 기존 건설용 재료를 대체할 가능성이 충분하다고 판단되어진다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.609-616
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• 2021

본 연구에서는 금속염계 무기물인 발수분말과 포졸란계 재료인 천연제올라이트 분말을 사용하여 시멘트 모르타르에 혼입하고 물리적 특성 및 수분에 대한 저항성을 확인하였다. 무기물 금속염계 발수분말을 단독으로 혼입한 시험체에 비해서 천연제올라이트를 동시에 사용한 시험체에서 수분침투실험 및 그에 수반하는 염화물 침투시험에서 높은 저항성을 갖는 것을 확인 할 수 있었다. 금속염계 발수분말을 사용하는 경우 불용성으로 인하여 수분침투저항성이 내부에서 고르게 분산되지 못하고 표면에 국한되었으며 천연제올라이트와 동시에 사용하는 경우 포졸란 반응으로 인해 수화초기의 응결시간이 빠르고 또한 천연제올라이트의 다공성 내부에 발수분말이 부착되어 내부에서도 수분저항성이 일부 생성된 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권5호
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• pp.425-430
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• 2022

초고층 건축물용 매트기초에 사용되는 콘크리트는 시공성 및 품질확보를 위하여 일체타설로 진행되는 경우가 많다. 하지만 일체타설의 경우 수화반응 과정에서 온도균열이 발행할 우려가 높으며 혼화재 치환을 통해 고성능 고내구성 콘크리트 최적배합을 도출할 필요가 있다. 본 연구에서는 저자의 기존연구에서 도출한 최적 고성능 저발열 콘크리트 배합으로 제작된 시험체를 대상으로 염해 및 탄산화, 내황산염에 대한 실험을 실시하고 염소이온 확산계수와 탄산화계수, 황산염에 대한 시멘트 매트릭스의 저항을 정량적으로 평가하였다. 혼화재의 혼입에 의한 잠재수경성 및 포졸란 반응에 의한 높은 저항성을 확인할 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권4호
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• pp.421-434
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• 2022

In the present study, reference samples were prepared using ore preparation facility tailings taken from the copper mine (Kure, Kastamonu), Portland cement (PC) in certain proportions (3 wt%, 5 wt%, 7 wt%, 9wt% and 11 wt%), and water. Then natural zeolite taken from the Bigadic Region was mixed in certain proportions (10 wt%, 20 wt%, 30 wt% and 40 wt%) for each cement ratio, instead of the PC, to prepare zeolite-substituted CPB samples. Thus, the effect of using Zeolite instead of PC on CPB's strength was investigated. The obtained CPB samples were kept in the curing cabinet at a temperature of 25℃ and at least 80% humidity, and they were subjected to the Uniaxial Compressive Strength (UCS) test at the end of the curing periods of 3, 7, 14, 28, 56, and 90 days. Except for the 3 wt% cement ratio, zeolite substitution was observed to increase the compressive strength in all mixtures. Also, the liquefaction risk limit for paste backfill was achieved for all mixtures, and the desired strength limit value (0.7 MPa) was achieved for all mixtures with 28 days of curing time and 7 wt%, 9 wt%, 11 wt% cement ratios and 5% cement - 10% zeolite substituted mixture. Moreover, the limit value (4 MPa) required for use as roof support was obtained only for mixtures with 11% cement - 10% and 20% zeolite content. Generally, zeolite substitution seems to be more effective in early strength (up to 28th day). It has been determined that the long-term strength losses of zeolite-substituted paste backfill mixtures were caused by the reaction of sulfate and hydration products to form secondary gypsum, ettringite, and iron sulfate.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.315-324
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• 2023

이온교환막은 전기막 공정의 성능을 결정하는 핵심 구성 요소이다. 본 총설에서는 다양한 전기막 공정에 적용되는 이온교환막의 성능을 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용한 개질을 통해 향상시킨 최신 연구 동향을 살펴보았다. 나노물질들은 다양한 방법을 통해 이온교환막에 도입될 수 있다. 특히 탄소계 나노물질은 화학적 개질을 통해 추가적인 기능기를 도입함으로써 고분자 사슬과의 상호작용을 강화할 수 있다. 이를 통해 이온교환막의 이온전도도를 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 적층 구조를 통한 체거름 현상으로 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 한편, 금속계 나노물질은 적층 구조 혹은 다공성 구조를 갖는 특성을 이용하여 이온교환막 내에서 목적 이온과 배제 이온 간의 수화 반경 차이를 이용한 체거름 특성을 통해 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 또한, 사용한 바인더의 특성에 따라서는 나노물질-바인더 간의 상호작용을 통해 이온전도도도 향상시킬 수 있다. 본 총설로부터 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용하여 이온교환막의 특성을 효과적으로 조절할 수 있으며, 따라서 이에 관한 연구가 전기막 공정의 성능을 크게 향상시키기 위해 중요함을 확인할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.95-102
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• 2015

본 연구는 수산화나트륨(NaOH)과 칼륨명반($AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$)의 농도에 따른 강도특성에 관한 연구이다. 활성화제의 농도에 따른 강도 특성연구를 위해 4%(N1 series)와 8%(N2 series) 농도의 NaOH에 대해 1~5%(K1~K5) 농도의 칼륨명반과 1%(C1)과 2%(C2) 농도의 산화칼슘(CaO)을 고려하였다. 물-결합재 비(W/B)는 0.5, 결합재/잔골재의 비는 0.5로 하였다. 실험결과 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)의 강도는 NaOH와 $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$의 농도에 영향을 받았다. XRD 분석결과 NaOH와 $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$에 의해 활성화된 슬래그의 주요 반응생성물질은 ettringite와 CSH로 나타났다. 그러나 초기재령에서 ettringite와 황산염은 미수화된 고로슬래그 미분말의 표면에 침착하거나 고로슬래그 미분말의 수화반응을 방해하였다. $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$에서 용출된 $SO_4{^{-2}}$ 이온은 고로슬래그 미분말에 포함된 CaO와 첨가된 CaO와 반응하여 석고(gypsum, $CaSO_4{\cdot}2H_2O$)를 생성하고, 다시 CaO와 $Al_2O_3$와 반응하여 ettringite를 생성한다. 따라서 $NaOH+AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$는 고로슬래그 미분말의 활성화를 통한 강도향상에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.359-365
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• 2008

전기방사법에 의해 미생물 유래의 나노섬유 부직포를 제조하였고, 전자선조사에 의해 나노섬유상에 poly(N-isopropylacrylamide)(PIPAAm)을 그래프트함으로써 온도응답성 나노섬유표면을 제조하였다. 얻어진 나노섬유는 랜덤하게 배열되었으며 평균직경이 400 nm이었다. ATR-FTIR 및 ESCA 분석에 의해서 PIPAAm이 나노섬유 표면에 성공적으로 그래프트되었음을 확인하였다. PIPAAm을 그래프트 하지 않은 표면에서는 물접촉각의 변화가 없었으나, PIPAAm이 그래프트된 나노섬유 표면에서는 온도가 $37^{\circ}C$에서 $20^{\circ}C$로 바뀜에 따라 물접촉각이 감소하였다. 이러한 결과는 PIPAAm이 그래프트된 표면에서 높은 온도에서는 소수성의 특성을 가지다가, 낮은 온도에서는 PIPAAm 사슬이 수화되면서 친수성으로 바뀌었기 때문이다. 제조한 온도응답성 나노섬유는 조직적합성이 우수하였으며, 저온처리에 의해 배양세포가 원활히 탈착 회수됨을 알 수 있었다.