• 동력기계공학회지
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• 제20권5호
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• pp.86-91
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• 2016

This paper is concerned chiefly with the method of porous foam manufacture using basalt stone powder sludge. The hydrogen peroxide($H_2O_2$) of bloating agent has lots of problems to manufacture porous lightweight aggregate due to fast reaction rate with cement or calcium hydroxide($Ca(OH)_2$). The $H_2O_2$ injecting method using nozzle for manufacturing porous lightweight aggregate is proposed, in this study. This method is to inject $H_2O_2$ at the pressure of 10 MPa on upper side of slurry mixing materials such as stone powder sludge and quick-lime(CaO) by injector. The specimen was dried in furnace at $100^{\circ}C$ for 1 hour and cured at ambient temperature for 30 days. We analyzed the characteristics including specific gravity and water absorption. The experiments were found that the porous foam has low specific gravity, high water absorption and uniform distribution of porous more than manufactured foam by general bloating methods.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.55-64
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• 2009

본 연구는 시멘트 종류에 따른 병용계 자기충전 콘크리트의 최적배합비를 도출하고, 최적배합비의 품질특성을 평가하여 현장시공의 자료로 제안하기 위한 것이다. 병용계 자기충전 콘크리트는 분체와 증점제를 함께 사용하기 때문에, 품질의 안정성을 확보할 수 있을 것으로 예측된다. 분체로써 점성 증대 및 수화열 저감에 우수한 석회석 미분말을 사용하였다. 석회석 미분말의 치환율은 시멘트 종류에 따른 구속수비 실험을 통해 정하였으며, 배합변수는 잔골재용적비 ($S_r$), 굵은골재 용적비 ($G_v$) 및 물-시멘트비 (W/C)로 하여, 최적배합비를 도출하였으며, 이에 대한 응결시간, 블리딩량, 침하량 및 수화열 특성을 분석하였다. 실험결과, 고로슬래그 시멘트의 경우에는 석회석 미분말의 치환율 13.5%, 잔골재 용적비 47%, 물-시멘트비 41%이며, 저열포틀랜드시멘트의 경우에는 석회석 미분말의 치환율 42.7%, 잔골재 용적비 43%, 물-시멘트비 51%이며, 굵은골재 용적비는 시멘트의 종류에 관계없이 53%로 나타났다. 최적배합비에 대한 응결시간, 블리딩, 침하량 및 수화열에 대한 실험 결과, 저열포틀랜드시멘트를 사용한 자기충전 콘크리트가 가장 안정적인 것으로 나타났으며, 설계기준강도 40.0 MPa (배합강도 51.5 MPa)를 만족하는 저열포틀랜드시멘트를 사용한 병용계 자기충전 콘크리트를 지하식 LNG 저장탱크의 지하연속벽용 콘크리트로 제안하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.65-65
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• 2012

Copper zinc tin sulfide ($Cu_2ZnSnS_4$, CZTS) is a very promising material as a low cost absorber alternative to other chalcopyrite-type semiconductors based on Ga or In because of the abundant and economical elements. In addition, CZTS has a band-gap energy of 1.4~1.5eV and large absorption coefficient over ${\sim}10^4cm^{-1}$, which is similar to those of $Cu(In,Ga)Se_2$(CIGS) regarded as one of the most successful absorber materials for high efficient solar cell. Most previous works on the fabrication of CZTS thin films were based on the vacuum deposition such as thermal evaporation and RF magnetron sputtering. Although the vacuum deposition has been widely adopted, it is quite expensive and complicated. In this regard, the solution processes such as sol-gel method, nanocrystal dispersion and hybrid slurry method have been developed for easy and cost-effective fabrication of CZTS film. Among these methods, the hybrid slurry method is favorable to make high crystalline and dense absorber layer. However, this method has the demerit using the toxic and explosive hydrazine solvent, which has severe limitation for common use. With these considerations, it is highly desirable to develop a robust, easily scalable and relatively safe solution-based process for the fabrication of a high quality CZTS absorber layer. Here, we demonstrate the fabrication of a high quality CZTS absorber layer with a thickness of 1.5~2.0 ${\mu}m$ and micrometer-scaled grains using two different non-vacuum approaches. The first solution-processing approach includes air-stable non-toxic solvent-based inks in which the commercially available precursor nanoparticles are dispersed in ethanol. Our readily achievable air-stable precursor ink, without the involvement of complex particle synthesis, high toxic solvents, or organic additives, facilitates a convenient method to fabricate a high quality CZTS absorber layer with uniform surface composition and across the film depth when annealed at $530^{\circ}C$. The conversion efficiency and fill factor for the non-toxic ink based solar cells are 5.14% and 52.8%, respectively. The other method is based on the nanocrystal dispersions that are a key ingredient in the deposition of thermally annealed absorber layers. We report a facile synthetic method to produce phase-pure CZTS nanocrystals capped with less toxic and more easily removable ligands. The resulting CZTS nanoparticle dispersion enables us to fabricate uniform, crack-free absorber layer onto Mo-coated soda-lime glass at $500^{\circ}C$, which exhibits a robust and reproducible photovoltaic response. Our simple and less-toxic approach for the fabrication of CZTS layer, reported here, will be the first step in realizing the low-cost solution-processed CZTS solar cell with high efficiency.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권3호
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• pp.523-539
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• 2017

Clay soils are typical for their swelling properties upon absorption of water during rains and development of cracks during summer time owing to the profile desorption of water through the inter-connected soil pores by water vapour diffusion leading to evaporation. This type of unstable soil phenomenon by and large poses a serious threat to the strength and stability of structures when rest on such type of soils. Even as lime and cement are extensively used for stabilization of clay soils it has become imperative to find relatively cheaper alternative materials to bring out the desired properties within the clay soil domain. In the present era of catastrophic environmental degradation as a side effect to modernized manufacturing processes, industrialization and urbanization the creative idea would be treating the waste products in a beneficial way for reuse and recycling. Bottom ash and ecosand are construed as a waste product from cement industry. An optimal combination of bottom ash-eco sand can be thought of as a viable alternative to stabilize the clay soils by means of an effective dispersion dynamics associated with the inter connected network of pore spaces. A CATIA model was created and imported to ANSYS Fluent to study the dispersion dynamics. Ion migration from the bottom ash-ecosand pile was facilitated through natural formation of cracks in clay soil subjected to atmospheric conditions. Treated samples collected at different curing days from inner and outer zones at different depths were tested for, plasticity index, Unconfined Compressive Strength (UCS), free swell index, water content, Cation Exchange Capacity (CEC), pH and ion concentration to show the effectiveness of the method in improving the clay soil.

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.22-30
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• 2012

지구온난화에 대한 해결방향으로 배가스 중 이산화탄소를 분리 및 저장하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이산화탄소 흡수액은 주로 MEA와 같은 아민계 화합물이 사용되는데 이때 배가스에 함께 포함된 이산화황 ($SO_2$)은 $CO_2$ 흡수액의 성능을 저하시키는 원인이 되거나 공기중으로 배출될 경우 산성비의 원인이 된다. 지금까지의 $SO_2$ 흡수제로는 Ca계 고체 흡수제가 주로 사용되었는데 최근 액체 흡수액으로 이온성액체가 주목받고 있다. 이온성액체는 이온으로 이루어진 특징으로 인하여 넒은 액체 범위 및 극성가스에 대하여 높은 용해성을 갖고 있다. 본 총설에서는 최근 발표된 $SO_2$ 흡수제로 이온성액체에 대하여 그 구조 변화에 따른 $SO_2$ 흡수량 변화 그리고 흡수 메커니즘에 대하여 살펴보았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.811-817
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• 2006

본 연구에서는 지하식 LNG 저장탱크의 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질 및 보증강도 평가를 정리한 것이다. 일반적으로 지하연속벽에 사용되는 고유동 콘크리트의 배합강도는 높은 할증계수와 낮은 수중 콘크리트의 저감계수를 적용하기 때문에, 매우 비경제적인 배합설계가 된다. 이를 구명하기 위한 방안으로 현장에서 실시한 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질과 보증강도를 평가하여 이에 적합한 배합강도 산정식을 제안하고자 하였다. 연구 결과, 최적배합조건은 물-시멘트비 51%, 잔골재율 48.8%, 그리고 석회석 미분말을 시멘트의 중량비로 42.6% 치환한 것으로 선정하였다. 또한, 현장 적용 결과를 분석해 보면, 슬럼프 플로우에 대한 시공 품질 시험 결과 평균 616~634mm이고 500mm 플로우 도달시간은 평균 6.3초, 공기량은 평균 4.0%로 관리기준을 만족하였다. 표준양생 공시체의 압축강도에 대한 시공 품질 시험 결과, 평균 49.9MPa를 나타내었고 표준편차는 1.66MPa, 변동계수는 3.36%로 매우 낮았다. 코어 공시체의 압축강도는 평균 66.4MPa를 나타내었고, 표준편차는 3.64Pa, 변동계수는 5.48%로 나타났다. 표준양생 공시체와 코어 공시체의 보증강도비는 1.23 및 1.32로 나타났다. 기존에 배합강도를 산정하기 위하여 적용한 할증계수 및 저감계수가 매우 안정적인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이러한 결과를 통해 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 배합강도 산정에 있어서 변동계수 7%, 할증계수 1.13 및 수중 콘크리트의 강도저감 계수를 0.98로 제안하였다.