• 한국건축시공학회지
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• 제17권2호
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• pp.135-140
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• 2017

본 연구는 식생 콘크리트 개발에 대한 기초적인 연구로 낮은 pH특성을 갖는 마그네시아-인산염 복합체(MPC)의 압축강도 및 pH 특성을 평가하였다. 주요 변수는 인산염 종류이며, 8종의 인산염(암모늄계, 나트륨계, 칼륨계, 칼슘계)을 사용하여 모르타르 및 페이스트를 제작하였다. 실험결과, 제 2 인산나트륨, 제 2 인산칼륨 및 제 2 인산칼슘의 경우 MPC 모르타르의 압축강도 발현에 대한 영향은 없었다. 제 1 인산암모늄, 제 1 인산칼륨을 적용한 MPC모르타르의 경우 34MPa 이상의 압축강도가 발현되었으며, pH는 9.8이었다. 따라서 식생용 콘크리트의 결합재로 제 1 인산암모늄 및 제 1 인산칼륨인산염이 적용된 MPC가 가장 효과적일 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.357-364
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• 2017

본 논문에서는 생물학적 판넬의 모재로써 마그네시아-인산칼륨 복합체의 품질을 제어하기 위하여 마그네시아-인산칼륨 복합체의 혼합비와 물-결합재비(W/B)에 대한 유동 및 압축강도의 영향을 고찰하고자 하였다. MPPC는 W/B 7수준(30, 35, 40, 45, 50, 55 and 60 vol. %) 및 인산칼륨 및 마그네시아 비율(P:M) 4수준(1;0.5, 1;1.0, 1;2.0 and 1;3.0)으로 제조하였으며, 실험결과, MPPC의 유동 및 압축강도는 P:M비 및W/B에 크게 의존하는 것을 확인할 수 있었다. MPPC의 플로우는 P:M이 증가할수록 반응을 위한 배합수의 부족으로 혼합이 되지 않는 것으로 나타났으며, 이러한 원인은 P의 밀도와 M의 밀도가 크기 때문인 것으로 나타났다. 또한 MPPC의 압축강도는 P:M이 증가함에 따라 강도가 감소하는 경향이 나타났으나 W/B에 따라서는 비례적인 변화가 나타나지 않아 모순된 결과가 나타났다. 이러한 결과는 MPPC의 경우 W/B에 따라 최적의 배합비율이 존재함을 확인할 수 있었다. 본 논문의 이러한 결과를 통하여 생물학적 판넬 설계시 재료적 측면에서 모재 재료의 유동성 및 압축강도에 대한품질 제어를 위한 기반자료로써 활용하고자 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.617-624
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• 2021

본 연구에서는 리빙 콘크리트 패널 설계시, 재료적 측면에서 모재료의 품질을 제어하기 위하여 마그네시아 복합체의 마그네시아 및 인산칼륨 비율에 따른 품질특성을 평가하였다. 품질특성은 W/B는 7수준(30, 35, 40, 45, 50, 55 및 60%), P:M 4수준(1:0.5, 1:1.0, 1:2.0 및 1:3.0 vol. %)에 따라 제조하여 평가하였다. 마그네시아 복합체의 플로우 평가결과, W/B가 증가할수록 플로우가 증가하는 경향이 나타났으며, P:M 증가에 따라 플로우가 감소하는 경향이 나타났다. 마그네시아 복합체의 압축강도 평가결과, P:M이 증가함에 따라 강도가 감소하는 경향이 나타났으나 최적의 배합비율이 존재함을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.59-66
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• 2013

한중공사에 있어서 일반 콘크리트는 영하의 기온에서 타설할 경우 양호한 경화를 얻을 수 없으며, 저온에서 동해를 방지하고 경화성을 확보하기 위하여 내한방동제를 첨가하여 사용하고 있다. 초속경 콘크리트를 한중공사에 적용할 경우 초기 급속한 발열반응을 통하여 동해를 입기 전에 소요강도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 최근 연구되고 있는 마그네시아인산염복합체는 초속경성이고 저온에서도 수화반응이 가능한 것으로 보고되고 있어 새로운 극한지용 건설재료로 사용할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 극한지용 건설재료의 개발을 위한 연구로서, 마그네시아인산염복합체를 개발하고 이 복합체를 사용한 모르타르에 대해 온도의 영향을 고려한 재료물성 평가를 실시하여 적정 배합을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.163-170
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• 2012

한중콘크리트 공사에 적용을 검토할 수 있는 초속경 콘크리트는 초기 급속한 발열반응을 통해 동해를 입기 전에 소요의 강도를 확보할 수 있을 것이며, 열 보상을 통해 시공환경이 유지될 경우 강도발현에 필요한 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 일반 콘크리트는 영하의 기온에서 타설할 경우 양호한 경화를 얻을 수 없으며, 저온에서 동해를 방지하고 경화성을 확보하기 위하여 내한방동제를 첨가하여 사용하고 있다. 그러나, 내한방동제의 대부분은 염화물을 주성분으로 하고 이를 다량으로 사용할 경우, 콘크리트의 동결을 방지하고 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 응결시간을 단축하고 초기강도 증진을 유도하는 효과가 있는 반면, 장기재령에서 강도발현이 문제가 되고, 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 최근 연구되고 있는 마그네시아 인산염 복합체는 초속경성이 있고 저온에서도 수화반응이 가능한 것으로 보고되고 있어 새로운 한중공사 및 극한지용 건설재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 한중공사 및 극한지에서 사용이 가능한 건설재료의 개발을 위한 사전 연구의 일환으로서, 마그네시아 인산염 복합체를 활용한 모르타르에 대해 온도의 영향을 고려한 재료 물성 평가를 실시하고 적정 배합을 제안하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.275-281
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• 2017

본 연구는 물-결합재비(water-to-binder ratio, W/B) 및 인산염-결합재비(phosphate-to-binder ratio, P/B)가 마그네시아-인산칼륨 시멘트(magnesium-potassium phosphate cement, MKPC) 모르타르의 플로, 응결시간, 압축강도발현 및 pH 변화에 미치는 영향성에 대한 평가이다. MKPC 모르타르의 P/B가 0.3 및 0.5일 때 W/B 범위 20~40%에 대하여 10 배합의 모르타르 실험을 실시하였으며, X-선 회절 분석(X-ray diffraction, XRD), 전자현미경(scanning electron microscope, SEM) 및 수은압입법(mercury intrusion porosimetry, MIP) 분석을 위해 MKPC의 반응생성물 및 미세공극분포를 평가하였다. 실험결과, MKPC 모르타르의 플로 및 응결시간은 P/B의 증가에 따라 감소하였으며, P/B가 0.3에서 0.5로 증가함에 따라 종결시간은 약 24% 감소하였다. MKPC 모르타르의 초기 압축강도 발현 기울기의 경우 콘크리트 구조기준에서 제시하는 시멘트 콘크리트 대비 높은 수준에 있었다. 재령 28일의 압축강도 30 MPa 이상 및 pH 9.0 이하를 만족하기 위해 MKPC 모르타르의 P/B 및 W/B는 각각 0.5이상 및 30% 이하가 추천된다. MKPC의 반응생성물인 스트루바이트(struvite)-K의 결정은 MKPC의 P/B 및 W/B가 높을수록 증가하였는데, 이로 인해 거대 모세관 공극은 감소하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권3호
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• pp.211-217
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• 2017

본 연구에서는 중성급 pH와 30 MPa 이상의 압축강도를 갖는 마그네시아-인산칼륨 복합체(Magnesia-potassium phosphate composites, MKPC) 모르타르의 배합설계를 위하여 마그네시아(MgO)와 인산칼륨($KH_2PO_4$)의 혼합 몰비($M_{mp}$)를 30.4에서 3.4로 변화하였다. MKPC 모르타르의 응결시간은 $M_{mp}$가 감소함에 따라 짧아졌다. 재령 28일 강도로 일반화된 강도 발현율은 $M_{mp}$가 7.9이하인 배합의 경우 재령 1일에서 50~61% 수준이었으며, 재령 3일에서는 60~73% 수준으로서 초기재령에서 빠른 강도발현성능을 나타냈다. MKPC의 수화생성물인 스트루바이트-K의 양은 $M_{mp}$가 감소할수록 증가하였는데, 이로 인해 거대공극 분포도 감소하였다. MKPC 모르타르의 목표로 했던 성능을 고려하면, $M_{mp}$의 값은 5.1 이하가 요구되었다.