• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.180-186
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• 2005

본 논문은 유기물과 중금속이 함께 포함되어 있는 폐수 슬러지의 시멘트 고형화를 위해 포졸란물질인 실리카흄을 고화보조재로 사용한 연구결과이다. 실리카흄을 고화보조재로 사용할 경우 고화체의 일축압축강도는 현저히 증가하는 결과를 보여주었으며, 실리카흄의 시멘트 대체가 전체 배합물의 15%까지 증가하였을 때 일축압축강도는 실리카흄을 전혀 사용하지 않았을 경우에 비하여 66.7%까지 증가하는 결과를 보여주었다. 또한 시멘트가 실리카흄으로 대체되는 양이 증가하면서 총 유기탄소와 중금속인 크롬의 용출량은 감소하는 결과를 보여주었으며, 배합물 중 실리카흄이 5%를 차지할 때 중성의 용출액에서 총 유기탄소의 85%가 용출억제되었으며, 산성의 용출액에서 0.76 mg-Cr/g-Cr의 크롬만이 용출되었다. 전자주사현미경과 X-선 회절분석, 적외선 분광분석 등을 이용한 미세구조분석 결과 실리카흄은 시멘트경화 초기에 크링커 입자를 피복하여 초결(initial setting)과 수화를 저해하는 에트링가이트(ettringite)의 형성을 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구결과 중금속과 유기물이 혼합된 슬러지의 시멘트 고형화에 있어서 실리카흄의 첨가는 유기물질이 시멘트 수화반응에 미치는 악영향을 억제하고 중금속 및 유기물의 용출을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.650-657
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• 2021

광물질 혼화재를 자극하는 알칼리 활성화제는 고가의 소재이지만, 고 알칼리 성분의 산업부산물 대체하기 위해서는 제품성과 경제성을 모두 만족하여야 한다. 본 연구에서는 50MPa 이상의 고강도 콘크리트에 GGBFS의 알칼리 활성 반응을 위한 목적으로 LCD 제조 공정에서 발생하는 알칼리 산업부산물(LW)을 사용하였다. LW을 혼입한 콘크리트는 작업성이 다소 저하되었으나, 압축강도가 증진되는 특징이 있었다. ACI 209.2R-08 압축강도 모델식을 이용하여 분석하여 LW 혼입에 따른 강도계수의 변화를 비교하였다. 콘크리트의 내구성능 시험에서도 염화물 침투 저항성 및 탄산화 저항성에서 우수한 성능을 나타내었다. 단열온도 상승시험 결과에서는 LW를 혼입하면 초기 수화열이 빨라지는 효과가 있으나, 최종 단열온도상승량은 LW의 혼입 유, 무에 큰 영향을 받지 않았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.216-222
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• 2021

해수 담수화 플랜트에서 배출되는 농축수의 새로운 활용방안을 모색하기 위한 실험이다. 본 연구에서는 염화이온 고정화 효과가 뛰어난 메타카올린을 주요 결합재로 하고 활성화제로 10%와 20%의 산화칼슘을 치환하였다. 그리고 정수(tap-water; TW)와 농축수(reverse osmosis desalination water; RW)를 혼합수로 사용하였다. 실험결과 RW를 사용한 mixture는 TW 보다 더 높은 압축강도를 보였다. 또한 낮은 물-흡수율과 높은 밀도를 나타내었다. RW를 혼합수로 사용한 mixture에서는 Friedel's salt라는 수화반응물질을 관찰할 수 있었다. 강재의 부식문제를 고려한다면 RW는 무철근 콘크리트, 벽돌, 경계석 등의 제품에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 RW의 해양 방출이외에 새로운 활용방안을 제시한 것에 의미 있다고 생각된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.259-266
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• 2018

본 연구에서는 3가지 수준의 재령(28일, 91일, 365일)을 고려하고 OPC 콘크리트와 GGBFS 콘크리트를 대상으로 콜드조인트 콘크리트의 탄산화 거동 및 강도특성을 평가하였다. GGBFS 콘크리트의 압축강도는 91일에서 OPC 콘크리트의 86% 수준이었으나, 지속적인 수화반응으로 인해 재령 365일 재령에서는 107%로 높게 평가되었다. 탄산화 속도계수는 91일을 기점으로 OPC 및 GGBFS 콘크리트 모두 크게 감소하였으며 콜드조인트 효과는 OPC 콘크리트에서 크게 평가되지만 GGBFS 콘크리트에서는 비슷한 수준으로 평가되었다. 콜드조인트에서 OPC 콘크리트의 경우 28일에서는 1.06배, 365일에서는 1.33배 수준으로 탄산화 속도계수가 증가하였다. 그러나 GGBFS 콘크리트의 경우 28일에서는 1.08배, 재령 365일에서는 1.04배로 큰 차이가 발생하지 않았다.

• Advances in concrete construction
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• 제11권5호
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• pp.419-428
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• 2021

The pH of cement-based materials (CBMs) is an important factor for their durability, sustainability, and long service life. Currently, the use of supplementary cementitious materials (SCMs) is becoming mandatory due to economic, environmental, and sustainable issues. There is a decreasing trend in pH of CBMs due to incorporation of SCMs. The determination of numerical values of pH is very important for various low and high volume SCMs blended cement mortars for the better understanding of different defects and durability issues during their service life. In addition, the effect of cement hydration and pozzolanic reaction of SCMs on the pH should be determined at initial and later ages. In this study, the effect of low and high-volume fly ash (FA) and ground granulated ballast furnace slag (GGBFS) cement mortars in different curing conditions on their pH values has been determined. Thermal gravimetric analysis (TGA) was carried out to support the findings from pH measurements. In addition, thermal conductivity (k-value) and strength activity indices of these cement mortars were discussed. The results showed that pH values of all blended cement mortars were less than ordinary Portland cement (OPC) mortar in all curing conditions used. There was a decreasing tendency in pH of all mortars with passage of time. In addition, the pH of cement mortars was not only dependent on the quantity of Ca(OH)₂. The effect of adding SCMs on the pH value of cement mortar should be monitored and measured for both short and long terms.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.16-22
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• 2021

본 논문에서는 수화반응이 가능한 결정성장형 무기재료를 사용하여 고상 캡슐을 제조하였다. 고상 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 8:2, 7:3, 및 6:4의 조성비에 따라 3, 5 및 10% 혼합하여 자기치유 모르타르 배합을 진행 하였으며, 정수위투수시험을 통해 내구적 치유 특성을 평가하였다. 정수위투수시험 실험결과, 고상 캡슐의 조성비 7:3으로 제조된 고상 캡슐을 혼합함에 따라 자연 치유성능을 최적으로 향상시키는 효과가 나타났다. 0.3 mm 이하 균열폭의 경우 약 90% 이상 자기치유 성능을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 결과, 고상 캡슐의 자기치유 성능은 정수위투수시험을 통하여 내구적 치유 특성에 영향이 있는 것으로 판단되며, 고상 캡슐의 혼합에 따라서 자기치유 성능을 향상시키는 경향이 있다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.395-403
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• 2020

CaO원 산업부산물은 CaO, SO3 및 Al2O3 등으로 구성되어 있어 CaO 화합물의 원료로 사용되고 있다. 이러한 CaO원 산업부산물을 레미콘 회수수에 적용할 경우 슬러지수의 pH를 높여주어 콘크리트 분말 원료의 수화 반응을 촉진하여 콘크리트 조직을 치밀하게 하여 성능 향상이 가능할 것이다. 본 연구에서는 레미콘 회수수에 CaO원 산업부산물 중 하나인 탈황석고를 혼입하여 제조된 활성슬러지의 효과를 확인하기 위해 콘크리트의 특성을 분석하였다. 그 결과 콘크리트에 대한 시험 결과 작업성을 확보하면서 강도 및 건조수축에 대한 문제점이 없는 것을 확인할 수 있었으며, 활성슬러지를 이용한 콘크리트 적용에 대한 가능성을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.557-562
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• 2022

Hyaluronic acid (HA) is a mucopolysaccharide, occurring naturally in living organisms. It is one of the most hydrophilic molecules, so it has been known as being related to skin hydration and skin aging. The purpose of this study was to examine the effects of Cimicifuga heracleifolia ethanol extract on the hyaluronic acid synthesis and the inhibition of hyaluronidase activity. To determine cytotoxicity, hyaluronic acid synthase 2 (HAS2) gene expression, HA production and, hyaluronidase inhibitory effects, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-ly)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay, real time - polymerase chain reaction (RT-PCR), hyaluronic acid enzyme linked immunosorbent assay (HA-ELISA), and hyaluronidase assay were used, respectively. When the Cimicifuga heracleifolia extract was treated in the HaCaT cells up to 500 ㎍/mL concentration, cytotoxicity was confirmed by the Cimicifuga heracleifolia extract at concentrations above 200 ㎍/mL. Therefore, the optimum concentration of all experiments used in this study was determined to be 200 ㎍/mL. HAS2 gene expression increased by Cimicifuga heracleifolia extract in a concentration-dependent manner at all treatment concentrations. The production rate of HA was tended to decrease at the highest concentration of 200 ㎍/mL. The hyaluronidase activity inhibition effect of Cimicifuga heracleifolia extract was very high compared to the control group. Based on these results, Cimicifuga heracleifolia extract was expected to have a moisturizing effect on human skin and special attention should be paid to the determination of the concentration of Cimicifuga heracleifolia when developing cosmetic materials using it.

• 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.