• Geomechanics and Engineering
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• 제20권3호
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• pp.207-220
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• 2020

Clay soils have a big potential to become contaminated with the oil derivatives because they cover a vast area of the earth. The oil derivatives diffusion in the soil lead to soil contamination and changes the physical and mechanical properties of the soil specially clay soils. Soil stabilization by using new material is very important for geotechnical engineers in order to improve the engineering properties of the soil. The main subjects of this research are a- to investigate the effect of the cement and epoxy resin mixtures on the stabilization and on the mechanical parameters as well as the microstructural properties of clay soils contaminated with gasoline and kerosene, b- study on the phenomenon of clay concrete development. Practical engineering indexes such as Unconfined Compressive Strength (UCS), elastic modulus, toughness, elastic and plastic strains are all obtained during the course of experiments and are used to determine the optimum amount of additives (cement and epoxy resin) to reach a practical stabilization method. Microstructural tests were also conducted on the specimens to study the changes in the nature and texture of the soil. Results obtained indicated that by adding epoxy resin to the contaminated soil specimens, the strength and deformational properties are increased from 100 to 1500 times as that of original soils. Further, the UCS of some stabilized specimens reached 40 MPa which exceeded the strength of normal concrete. It is interesting to note that, in contrast to the normal concrete, the strength and deformational properties of such stabilized specimens (including UCS, toughness and strain at failure) are simultaneously increased which further indicate on suitability and applicability of the current stabilization method. It was also observed that increasing cement additive to the soil has negligible effect on the contaminated soils stabilized by epoxy resin. In addition, the epoxy resin showed a very good and satisfactory workability for the weakest and the most sensitive soils contaminated with oil derivatives.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권4호
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• pp.541-552
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• 2019

Construction development and greenhouse gas emissions have globally required a strategic management to take some steps to stain and maintain the environment. Nowadays, recycled aggregates, in particular ceramic waste, have been widely used in concrete structures due to the economic and environmentally friendly solution, requiring the knowledge of recycled concrete. Also, one of the materials used as a substitute for concrete cement is wollastonite mineral to decrease carbon dioxide (CO2) from the cement production process by reducing the concrete consumption in concrete. The purpose of this study is to investigate the effect of wollastonite on the mechanical properties and durability of conventional composite concrete, containing recycled aggregates such as compressive strength, tensile strength (Brazilian test), and durability to acidic environment. On the other hand, in order to determine the strength and durability of the concrete, 5 mixing designs including different wollastonite values and recovered aggregates including constant values have been compared to the water - cement ratio (w/c) constant in all designs. The experimental results have shown that design 5 (containing 40% wollastonite) shows only 6.1% decrease in compressive strength and 4.9% decrease in tensile strength compared to the control plane. Consequently, the use of wollastonite powder to the manufacturing of conventional structural concrete containing recycled ceramic aggregates, in addition to improving some of the properties of concrete are environmentally friendly solutions, providing natural recycling of materials.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권2호
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• pp.143-157
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• 2021

Expansive soil is the most predominant geologic hazard which shows a large amount of shrinkage and swelling with changes in their moisture content. This study investigates the macro-mechanical and micro-structural behaviours of dredged natural expansive clay from coal mining treated with ordinary Portland cement or hydrated lime addition. The stabilised expansive soil aims for possible reuse as pavement materials. Mechanical testing determined geotechnical engineering properties, including free swelling potential, California bearing ratio, unconfined compressive strength, resilient modulus, and shear wave velocity. The microstructures of treated soils are observed by scanning electron microscopy, x-ray diffraction, and energy dispersive spectroscopy to understand the behaviour of the expansive clay blended with cement and lime. Test results confirmed that cement and lime are effective agents for improving the swelling behaviour and other engineering properties of natural expansive clay. In general, chemical treatments reduce the swelling and increase the strength and modulus of expansive clay, subjected to chemical content and curing time. Scanning electron microscopy analysis can observe the increase in formation of particle clusters with curing period, and x-ray diffraction patterns display hydration and pozzolanic products from chemical particles. The correlations of mechanical properties and microstructures for chemical stabilised expansive clay are recommended.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.59-63
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• 2021

본 연구는 대심도 조건의 고효율 그라우팅 기술개발을 위한 그라우트재 배합비를 제시한 것으로써 연구에 사용된 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)와 마이크로 시멘트(S8000-E)의 배합별 특성과 첨가제 효과를 점도 실험, 입경분석 실험, Gel-Time 실험, 일축압축강도 실험을 통해 확인하였다. 점도실험 결과 점도적인 측면에서 고려하였을 때 OPC가 유리하지만 입경 분석을 통한 암반 절리 간격 통과 고려 시 S8000-E가 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. Gel-Time 실험 결과 OPC보다 S8000-E에서 효율적인 값을 나타내었으며 실리카퓸(SF) 적용 시에도 그라우트재로서 주입에는 문제가 없음을 확인하였다. 일축압축강도 시험결과 실리카퓸(SF) 함유량 증가에 따른 강도 증진 효과 및 양생시간에 따른 압축강도 변화를 확인하였으며 여러 가지 실험을 통해 산정된 최적의 배합비는 S8000-E, w/c=70%, 실리카퓸(SF)=6%, 7일 양생으로 대심도 조건의 고효율 그라우트재로서 주입에 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권1호
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• pp.57-67
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• 2002

본 연구에서는 Tetracalcium Phosphate(TTCP), Dicalcium Phosphate Anhydrate(DCPA)계 골 시멘트에 $\beta$-tricalcium Phosphate (TCP)와 Precipitated Hydroxy Apatite(PHA)를 첨가하였을 때, 골시멘트의 초기 응결시간과 강도에 미치는 영향 및 in vitro test후의 표면 미세구조의 변화를 관찰하고자 하였다. 골 시멘트에 사용된 TTCP와 $\beta$-TCP는 약 3-5$mu extrm{m}$으로 합성후 분쇄하였으며, DCPA는 0.9$\mu\textrm{m}$, 그리고 PHA는 4$\mu\textrm{m}$의 평균 입경을 가졌다. 각각의 조성으로 배합된 시멘트는 Vicat건에 의한 초기응결시간 측정과 압축강도 시험을 행하였고, 의사체액내에 침적 후 침전 생성물을 x-선 회절 분석과 주사전자현미경을 이용하여 분석, 관찰 하였다. 초기 응결시간은 $\beta$-TCP나 PHA의 존재 유무와 함량의 증가에 따라 크게 좌우되지 않았으나, 분말 : 액상의 비에 영향을 받았으며, 특히 PHA가 함유되는 경우 PHA의 비표면적으로 인하여 응결에 요구되는 액상의 양은 PHA가 없는 경우에 비하여 2배 이상 되었다. $\beta$-TCP PHA의 첨가로 인해 압축강도는 낮아졌고, 이는 수화 생성물인 HAP의 생성 정도가 낮았기 때문이었다. 이는 x-선 회절 분석과 주사전자 현미경 관찰을 통하여 확인할 수 있었다. 본 연구로부터 TTCP-DCPA계 골 시멘트에 $\beta$-TCP나 PHA의 첨가는 기계적 물성과 생체 반응성 향상에 효과적이지 못하다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.695-702
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• 2005

라텍스개질 콘크리트는 라텍스의 첨가로 인하여 콘크리트의 내구성을 개선하는 것으로 알려져 있으며, 투수저항성이 크게 향상되는 것으로 연구되었다. 본 연구에서는 SBR 라텍스 혼입에 따른 콘크리트 내부 공극 구조의 변화를 연구하고자 화상분석법을 이용하여 라텍스개질 콘크리트의 W/C비, 라텍스 함량, 시멘트 종류에 변화를 주어 간격계수, 경화 후 공기량, 공극 직경에 따른 공극 분포 및 공극 구조 상태 분석 등을 파악하였다. 또한, 라텍스 첨가에 따른 내부 공극 구조 특성과 투수저항성과의 상관성을 비교하였다. 라텍스개질 콘크리트는 내부 공극 분석 결과, 동일 물-시멘트비 조건에서 AE감수제를 사용한 OPC에 비해 더 우수한 연행공극 효과가 있는 것으로 분석되었다. 초속경시멘트는 $100{\mu}m$ 미만의 연행공극의 수가 4배 이상 증가하였다. 조강 시멘트는 SBR 라텍스로 인하여 $50{\sim}500{\mu}m$ 범위의 미세 연행 공기량이 약 7배 이상 증가되는 현상을 나타내었다. 그러나 투수성에 있어서는 낮은 간격계수에도 불구하고 높은 투수저항 특성을 나타내었다. 내구성에 있어서 라텍스개질 콘크리트에서는 공극 구조의 영향보다는 라텍스 폴리머 필름에 의한 영향이 더 큰 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.457-464
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• 2009

섬유는 가교작용에 의한 시멘트 복합체의 파괴를 조절할 수 있는 섬유보강 시멘트 복합체의 중요한 재료로 섬유의 혼입률에 따라 다른 파괴메커니즘을 나타내기도 한다. 일반적인 연구에서 섬유를 보강한 시멘트 매트릭스의 마 이크로 메커니즘에 대한 이해를 통하여 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 평가할 필요가 있다. 이 연구에서는 섬 유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 평가하기 위하여, 반복압축, 휨하중 하에서 음향방출 기법에 의한 섬유보강 시멘트 복합체의 손상을 평가하고 분석하였다. 실험체는 PVA 섬유를 0, 1.0, 1.5, 2.0%를 치환한 총 4개의 실험체를 계획하였 다. 기존 연구의 경우 기본적인 AE 신호에 의한 분석 방법을 제시하고 있으나 이 연구에서는 이전 연구자들에 의해 제 시되었던 음향방출 기법을 이용한 정량적 손상평가를 섬유보강 시멘트 복합체에 적용하여 분석하였다. 펠리시티비에 의 한 손상평가의 경우 기존 연구 결과와 같이 모든 실험체에서 카이저 효과와 함께, 펠리시티비가 0.4~1.1로 나타나 펠리 시티비에 의한 섬유보강 시멘트 복합체의 손상 정도를 평가 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 휨 실험체의 경우 손상 을 평가하기 위하여 calm ratio, b-value 및 felicity ratio를 사용하였다. 이 연구의 목적은 섬유보강 시멘트 복합체의 손 상을 평가하는데 있어 음향방출 기법을 활용한 정량적 손상평가 방법의 적용 가능성을 평가하고 차후 연구를 위한 기 본 데이터를 확보하고자 한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제54권4호
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• pp.354-363
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• 2016

목적: 본 연구는 지르코니아 도재 표면의 나노구조 알루미나 코팅이 지르코니아와 레진 시멘트와의 전단결합강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 지르코니아 원판 80개를 표면처리방법(산화알루미늄 분사처리(A), 산화알루미늄 분사 후 Rocatec 처리(R), 연마 후 나노구조 알루미나 코팅(PC), 산화알루미늄 분사 후 나노구조 알루미나 코팅(AC))에 따라 4개의 군으로 나누었다. 알루미나 코팅은 질산 알루미늄을 가수분해시킨 용액에 침적 후 $900^{\circ}C$에서 열처리 하여 시행하였다. 지르코니아 표면 코팅은 주사전자 현미경을 이용하여 관찰하였다. 레진 블럭을 레진 시멘트를 이용하여 각 실험군의 지르코니아 표면에 합착하고 열순환처리 전, 후의 전단결합강도를 측정하였다. 결과: 알루미나 코팅을 한 지르코니아 표면은 균일하고 치밀한 나노구조 알루미나가 관찰되었다. PC, AC 군은 열순환처리 전과 후 모두 A와 R 군에 비해 현저하게 높은 전단결합 강도를 보였다. A, R 군은 열순환처리 후에 급격한 결합강도의 감소를 보였으나, PC와 AC군은 열순환처리에 의해 유의할만한 결합강도의 감소를 보이지 않았다. 결론: 지르코니아 표면에 나노구조 알루미나 코팅처리하는 것은 레진시멘트와의 결합강도를 증가시키는 방법이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.63-76
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• 2005

목재문화는 시멘트문화를 대체하는 새로운 패러다임으로서, 목재문화가 학문적 체계를 갖추기 위하여는 공학적 연구만이 아니라 사회학적 연구도 병행되어야 한다. 본 연구는 아직 국내외적으로 전혀 시도된 바가 없는 목재문화의 사회학적 측면을 구조 기능적, 체계 기능적, 갈등적, 사회 변동적 측면에서 사회학적으로 연구하고 우리나라의 사례를 분석함으로써 목재문화의 사회학적 접근방법을 제시하는데 목적이 있다. 구조 기능적 측면에서 보면 사회체계는 최상위의 인식체계, 그 다음의 제도체계, 생활체계, 기술체계의 4가지 부분체계로 이루어진다. 이들 부분체계는 목재문화 전체의 기능을 유지하기 위하여 당위성 타당성 현실성 발전성의 기능을 발휘한다. 체계기능적 측면에서 볼 때 목재문화체계는 목재 효용성의 인지와 전파과정에 따라 개인적 체계와 조직적 체계, 이 두 가지를 망라하는 사회적 체계의 3가지로 구성되며, 갈등측면에서 볼 때 사회는 목재문화와 시멘트문화의 갈등양상에 따라 고유의 목재문화는 쇠퇴하고 시멘트문화가 확산되는 사회, 시멘트문화가 쇠퇴하고 목재문화가 확산되는 사회, 고유의 목재문화와 시멘트문화가 균형을 이루는 사회로 구분된다. 이와 같은 목재문화의 유형을 문화변동의 측면에서 분류하면, 목재문화에서 시멘트문화로의 변동, 시멘트문화에서 목재문화로의 변동, 목재문화 자체의 변동으로 분류할 수 있다. 또한 변동수준에 따라 분류하면 미시적 변동, 중간적 변동, 거시적 변동으로 분류된다. 이상과 같이 목재문화를 사회학적으로 조명하는 새로운 접근방법과 공학적 연구가 함께 진행되어 빠른 시일내에 학계에서 "목재문화론" 또는 "목재문화학"이 체계적으로 정립되기를 바란다.

• 대한소아치과학회지
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• 제33권3호
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• pp.498-503
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• 2006

글라스 아이오노머 시멘트는 초기 우식 치질의 재광화 효과가 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 세 가지 종류의 시판되고 있는 글라스 아이오노머 시멘트(Fuji IX GP, Vitremer, F2000)를 실험군으로, 컴퍼짓트 레진(Filtek Z250)을 대조군으로 사용하여 9개월간 인접면 우식증에 대한 재광화 효과를 시편의 파괴 없이 3개월 간격으로 미세전산화 단층촬영으로 시편의 상을 얻고, 이렇게 얻은 상을 3차원으로 재구성하고 우식 부위의 미세밀도의 변화를 측정하여 재광화 정도를 평가하였다. 인접면 수복물은 인공 우식 병소가 있는 치아 시편과 수복 재료(세가지 글라스 아이오노머 및 컴퍼짓트 레진)를 접촉시켜 재현하였고, 이것을 인공 타액에 완전히 잠기도록 하여 pH 7.0, $37^{\circ}C$를 유지하였다. 치아 시편들은 실험 시작 후 90, 180, 270일 뒤에 꺼내어 미세 전산화 단층 촬영을 시행하였다. 얻어진 영상을 $Vworks^{TM}$ 4.0(CyberMed, Korea)을 사용하여 각 시편의 미세 밀도 값을 얻어낸 후, 각 군에서 얻어진 값은 SPSS 11판을 사용하여, one-way ANOVA로 분석하고, post HOC Tukey multiple comparison test로 검증을 시행하였다. 그 결과 모든 군에서 병소의 밀도가 증가하였으며, 매 3개월마다 실험군의 평균 밀도 증가량은 대조군의 평균 밀도 증가량과 비교하여 유의하게 높았다(P<0.05)또한 실험군 간의 밀도 증가는 통계적인 유의 차가 없었다. 이번 실험의 의의는 기존의 연구 방법으로 알려져 있던 글라스 아이오노머의 초기 우식병소 재광화 효과를 보다 시각적이고 객관적인 방법으로 검증했다는 점과 우식 병소의 재광화 효과의 연구에 사용될 수 있는 새로운 연구 방법을 제시한 점에 있다.