• 한국결정성장학회지
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• 제21권3호
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• pp.129-135
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• 2011

제철공업에서 부산물로 발생되는 EAF(Electric Arc Furnace) dust는 유해한 철분 성분을 다량 함유하고 있어 환경파괴를 일으킬 위험이 있는 지정폐기물이다. EAF dust의 자원화를 위하여 석탄화력 발전소에서 발생되는 바닥재와 준설토에 EAF dust를 첨가하여 세라믹 다공체의 제조 가능성을 연구하였다. 또한 등유는 비교적 저온에서 발포기구에 작용하는 탄소(C)의 효과를 보기위해 첨가하였다. 혼합은 건식 공정으로 했으며, 소결 방법은 $1050^{\circ}C$부터 $1200^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 10분간 직화소성 하였다. 소결된 시편의 비중, 흡수율 및 미세구조를 관찰한 결과, EAF dust는 시편 내의 발포 현상을 용이하게 하여 초경량 다공체 골재를 얻을 수 있었다. $1150{\sim}1200^{\circ}C$의 소결온도에서 10 wt% EAF dust를 첨가한 인공경량골재는 비중 1.0 g/$cm^3$ 이하의 초경량 인공 경량 골재를 만드는 것이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.327-332
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• 2000

The objective of this study was to improve the defects of lightweight cement concrete by treating with redispersible polymer powders. The statistical relationships of water-cement ratios, contents of lightweight aggregates and polymer powers and be used for predicting the concrete strength. It was found that the varieties and techniques adopted in this experiment were capable of identifying the influence of various tested for air contents, flow test, water absorption, specific gravity, flexural and compressive strength. This study showed that fundamental properties were very affected by cement- lightweight aggregate ratio, polymer-cement ratio and water-cement ratio.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.339-344
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• 2000

The purpose of this study is to evaluate qualities of lightweight aggregate for structural concrete according to mixing proportions, pelletizer condition, sintering condition and to choose the suitable main and sub material. Main material used paper sludge ash(PSA) and sub material used clay, fly-ash and paper sludge. The aggregates are sintered after granulating at the various condition. As the result of test, quality difference of aggregate showed clear according to the mixing proportions and sintering conditions. It was possible to manufacture lightweight aggregate for structural concrete that dry specific gravity was ranged about 0.9 to 1.4 also the test results of the aggregates showed same physical properties compared with abroad product as 10% granules crushing value from 5 or 10% and absorption percentage from 10 to 20%.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권1호
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• pp.54-59
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• 2009

기존의 로타리 킬른으로는 융착 현상 때문에 3 mm 이하 크기의 세골재를 제조하기 어려웠다. 이를 해결할 수 있는 수직형 유동층로를 설계, 제작하고 이로부터 점토 : 석분슬러지 :폐백토 =60 : 30 : 10(wt%)조성의 성형체를 소성하여 비중 $1.1{\sim}1.7$, 흡수율 $11{\sim}19%$의 다양한 특성을 갖는 경량 세골재를 제조하였다. 골재를 발포시키기 위한 최소 소성온도는 $1130^{\circ}C$이었다. $1140^{\circ}C$ 이상으로 소성된 시편은 전형적인 발포 경량골재 특성을 보였으며, 표면에 균열이 크게 벌어져서 내부 층이 드러나 보였다. 그러나 표면에 발생된 균열은 black core 내부로 진행되지 않았기 때문에 흡수율에 영향을 주지 않았다. 소성온도가 증가하면 골재의 shell 두께는 감소하고 black core 영역은 넓어졌으나 유지시간은 미세구조에 따른 영향을 주지 않았다. 소성온도가 증가되면 표면에 액상 발생량이 증가하여 골재의 흡수율은 감소하였다. 또한 소성시간도 골재 흡수율에 큰 영향을 주었는데, 이는 액상을 형성하고 또 생성된 액상이 표면의 개기공을 막아 폐기공으로 변화시키는데 시간이 필요하기 때문인 것으로 생각된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권6호
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• pp.318-323
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• 2009

본 실험에서는 로터리 킬른으로 제조되는 인공경량골재의 실험실적 제어 가능성을 찾고자 여러 가지 소성조건에서 석탄 화력발전소에서 발생되는 바닥재와 준설토를 이용하여 인공경량골재를 제조하였다. 인공경량골재 조성은 바닥재 70 wt%와 준설토 30 wt%의 무게비로 성형하였고, 산화 분위기, 불활성 분위기, 환원 분위기에서 각각 $1150^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$에서 소성하여 제조된 인공경량골재는 산화 분위기에서 명확한 블랙코어와 껍질(shell)간의 경계를 보이나, 불활성 분위기에서는 질소량이 증가할수록 그리고 소성온도가 증가할수록 경계가 없어지는 경향을 보이며, 환원 분위기에서는 단면 전체가 진회색을 띄게 된다. 로터리 킬른의 분위기와 가장 근접한 소성 분위기는 불활성분위기였으며 밀도나 흡수율 또한 그것과 유사하였다. 이러한 결과로 소형 전기로에서 로터리 킬른의 환경과 유사하게 조건을 제어할 수 있고, 물성을 예측할 수 있는 실험이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권1호
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• pp.48-53
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• 2009

점토와 석분오니로 비중이 1 이하인 인공경량골재를 제조할 때 발포제와 융제의 종류 및 소성온도가 미세구조, 부피 비중 흐리고 흡수율에 미치는 영향을 분석하였다. 한 종류의 기포 발포제를 첨가한 경우 부피 비중 $0.5{\sim}1.0$, 흡수율 $41{\sim}110%$ 범위의 다공성 인공경량골재 제조가 가능하였으나 골재 외형이 거칠고 미세구조가 불균일하였다. 융제 된 발포제가 각각 한 종류씩만 첨가된 골재는 소성 중 시편이 폭발하여 표피층(shell)의 일부가 소실되었다. 발포제로서 진공오일외에 ${Fe_2}{O_3}$와 탄소를 복합 첨가할 경우 black core와 shell 구조가 잘 형성되어 균일한 미세구조론 나타내었다. 융제된 발포제가 복합적으로 첨가된 $1200^{\circ}C$ 소성체의 경우, 점토 및 석분오니로만 제조된 시편에 비해 부피비중이 67% 줄고 흡수율은 48배 증가하여 우수한 발포특성을 좌였다. 본 연구에서 제조된 복합 첨가 계열 시편은 부피비중 $0.5{\sim}1.0$, 흡수율 $50{\sim}125%$의 다양한 물성을 나타냈으며, 따라서 각종 분야에 적용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.498-505
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• 2020

골재는 콘크리트 체적의 약 70~85%를 차지하며, 콘크리트의 건조수축을 저감시켜주는 필수요소이다. 하지만 고층건축물 건설시 천연골재의 높은 하중으로 인해 문제점으로 작용한다. 고층 건물 건설시 하중이 커지게 되면 크리프가 발생하고 지반이 침식될 우려가 있으므로 기초를 크게 설계하고 암반층까지 깊게 내린 지정이나 파일등을 설치해야 하므로 공사비 및 재료비가 늘어 경제적 문제점이 있다. 콘크리트의 하중을 줄이기 위해 골재의 경량화를 진행하고 있다. 하지만 인공경량골재는 천연 골재에 비해 높은 흡수율과 낮은 부착강도로 인해 골재와 페이스트 사이의 계면에 영향을 주고 콘크리트 전체 강도에 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 천연골재와 경량골재 종류별 계면을 파악하기 위해 비파괴 실험인 EIS측정 장비를 활용하여 전기저항을 측정하는 방식을 채택하였고, 경량골재 겉면을 고로슬래그 코팅을 통해 계면상태의 변화를 실험하였다. 실험결과, 골재 종류별 및 코팅유무에 따른 압축강도의 차이를 보였고, 경량골재 종류별 임피던스 값과 위상각의 차이를 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.258-263
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• 2008

입자를 부유 상태에서 소성할 수 있는 수직로를 이용하여 2 mm 이하 크기의 경량 세골재를 제조하고 그 물리적 특성을 고찰하였다. $1200{\sim}1300^{\circ}C$에서 소성된 대부분 시편은 표면에 다량의 액상이 발달하였고 따라서 내부의 가스가 팽창하여 다공성의 중앙부와 상대적으로 치밀한 표피층이 형성되었다. 특히 압출 성형체를 파쇄시켜 얻은 부정형의 C 계열 시편은 $1300^{\circ}C$ 이상으로 소결하면 내부에 가스가 팽창하여 시편 전체가 부풀어져서 구형으로 되었다. 본 부유 수직로에서 소성된 시편의 겉보기 비중은 $0.68{\sim}1.08$ 범위로 대부분 물에 뜰 정도의 경량이었다. 제조된 경량 세골재의 흡수율은 기공율과 비례하였고, 따라서 내부 기공들이 완전 고립된 폐쇄기공은 아님을 나타내었다. 부유소성로에서 제조된 세골재는 전기 머플로에서 소성된 시편과 비슷한 물성을 나타내었으나, 전기로에서 나타나는 골재 간 융착 현상이 발생하지 않았다. 수직로에서 부유소성된 세골재의 내충격성은 자연골재보다 다소 낮았으나, 단위용적중량은 KS 규격 기준을 만족하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권1호
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• pp.143-161
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• 2016

Utilization of mineral and chemical admixtures in concrete technology has led to changes in the formulation and mix design in recent decades, which has, in turn, made the concrete stronger and more durable. Lightweight concrete is an excellent solution in terms of decreasing the dead load of the structure, while self-compacting concrete eases the pouring and removes the construction problems. Combining the advantages of lightweight concrete and self-compacting concrete is a new and interesting research topic. Considering its light weight of structure and ease of placement, self-compacting lightweight concrete may be the answer to the increasing construction requirements of slender and more heavily reinforced structural elements. Twenty one laboratory experimental investigations published on the mix proportion, density and mechanical properties of lightweight self-compacting concrete from the last 12 years are analyzed in this study. The collected information is used to investigate the mix proportions including the chemical and mineral admixtures, light weight and normal weight aggregates, fillers, cement and water. Analyzed results are presented in terms of statistical expressions. It is very helpful for future research to choose the proper components with different ratios and curing conditions to attain the desired concrete grade according to the planned application.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.449-455
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• 2022

콘크리트는 가장 많이 사용되는 건설재료이다. 콘크리트의 비교적 높은 자중은 압축강도 발현과 수축저항성에서 이점을 갖지만, 초장대교량이나 초고층빌딩에 적용되기에는 구조물 자체의 무게가 큰 폭으로 증가하게 되어 거대 구조물의 형상을 제약하는 조건이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하고자, 경량골재를 사용하는 경량 콘크리트 개발이 많이 진행되어 왔으나, 경량 골재의 경우 다공질 구조로 인해 자체 강도가 작기 때문에, 일반적으로 경량 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해서 낮은 강도를 가지게 된다. 본 연구에서는 기존의 경량 콘크리트의 한계점을 극복한 경량을 유지하면서 고강도를 만족시키는 건설재료를 개발하고자 하였다. 중공 유리 마이크로스피어를 낮은 물-시멘비율의 매트릭스에 다량으로 사용하는 방법을 적용해 보았으며, 네 가지 다른 종류의 마이크로스피어를 사용하여 그 적용성을 살펴보았다. 실험결과, 마이크로스피어의 종류와 관계 없이 밀도 1.7 g/cm³를 유지하면서 압축강도 60 MPa와 80 MPa를 각각 상온양생과 고온양생 조건에서 만족하는 것을 확인할 수 있었다.