• 제목/요약/키워드: Mineral Hydrate

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공극률을 이용한 고성능 콘크리트의 압축강도 특성 모델링 (Modeling on Compressive Strength in High Performance Concrete Using Porosity)

  • 이학수;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.124-133
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    • 2012
  • 콘크리트의 강도는 시간에 따라 증가하며, 많은 연구에서 시간에 대한 회귀 분석식을 사용하고 있다. 본 연구는 수화물량을 수화도 및 공극률의 함수로 가정하였으며, 재령의 증가에 따라 감소하는 공극률을 이용하여 고성능 콘크리트의 압축강도 모델링을 수행하였다. 본 연구에서는 기존의 시간에 대한 회귀분석없이 공극률의 감소만을 이용하여 압축강도를 예측하였다. 총 21개의 고성능 콘크리트 배합에 대해 초기재령 콘크리트의 거동 해석프로그램인 DUCOM을 이용하여 각각의 공극률을 도출하였으며, 강도 모델링을 수행하였다. OPC 콘크리트에 대해서 수화도, 단위시멘트량, 공극률의 함수로 강도 예측식을 제안하였으며, GGBFS 및 FA를 혼입한 콘크리트에 대해서는 장기강도 영향을 구현하기 위해 공극률을 고려한 장기강도변수를 도입하였다. 기존의 실험결과와의 비교를 통하여 제안된 강도예측식의 타당성을 입증하였다.

이산화탄소 저감형 CSA합성을 통한 수축저감형 시멘트의 특성 평가 (Characterization of Shrinkage Reducing Type Cement Carbon Dioxide-reducible CSA Synthesis)

  • 조용광;남성영;김춘식;조성현;이형우;안지환
    • 에너지공학
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    • 제28권1호
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    • pp.17-21
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    • 2019
  • OPC의 건조수축을 개선시키기 위해 Calcium sulfaluminate(CSA)를 합성하여 수축저감형시멘트를 제조하였다. 본 연구에서는 합성된 CSA를 OPC에 10%, 13% 16%대체하여 응결시간, 압축강도, 길이변화율을 확인하였다. CSA를 함유한 수축저감형시멘트의 경우 Ca-Al-$H_2$계 수화물의 생성 활성화를 통해 응결시간이 크게 단축되는 것을 확인하였다. 압축강도의 경우 7일 강도 이후에는 기존OPC와 동등 수준이나 초기강도는 향상되는 결과를 확인하였다. 길이변화율은 28일 기준으로 -0.075%에서 -0.047%의 길이변화가 발생하였으며, 이로 인해 건조수축 안정성이 향상된 것을 확인하였다.

미세 Diatom 입자 이동에 의한 모래지반의 투수 특성 변화 (Change of Hydraulic Properties of Sand due to Fine Diatom Particle Migration)

  • 표원미;이종섭;이주용;홍원택
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.19-32
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    • 2018
  • 심해저 지반에서 가스하이드레이트를 추출하는 경우 diatom과 같은 미세 입자 이동으로 인하여 해저 사면파괴 및 생산성 저하가 발생할 수 있으므로, 미세 입자 이동과 동반한 해저 지반특성 변화에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는, 모래 지반에 대하여 투수가 발생할 시 미세 diatom 입자 이동으로 인한 지반의 수리 특성 변화를 평가하고자 하였다. 우선 동해 울릉분지 가스하이드레이트 퇴적층을 모사하기 위하여 주문진 표준사와 diatom 혼합 시료를 부피비에 따라 15개의 시료로 조성 및 변수위 투수실험을 수행하였다. 또한 diatom 부피비 50% 및 0%인 교호층 시료의 상 하부 수압차를 3kPa, 6kPa, 9kPa로 조정하여 정수위 투수실험을 수행함으로써 미세 diatom 입자 이동을 모사하고 입자이동 구간에서의 투수계수 및 전기비저항을 측정하였다. 변수위 투수 실험 결과, diatom의 부피비가 증가할수록 시료의 투수계수가 감소하였고, 투수계수 감소 곡선은 diatom 부피비가 10% 이하일 때보다 10%~50% 구간에서 기울기가 완만해 졌으며, diatom 부피비가 50%이상일 때 다시 기울기가 증가하였다. 정수위 투수 실험 결과, diatom이 이동하여 diatom 입자 이동 구간의 투수계수는 감소하고 전기비저항은 증가하였다. 본 연구는 미세 입자 이동이 교호층 지반의 투수계수를 감소시키며, 투수계수와 전기비저항의 반비례관계를 바탕으로 미세 입자 이동으로 인한 혼합시료의 거동을 예측할 수 있음을 보여준다.

메타카오린의 포조란 효과에 의한 콘크리트 내 알칼리-실리카 반응 억제 효과 (The Inhibition Effect of Alkali-Silica Reaction in Concrete by Pozzolanic Effect of Metakaolin)

  • 이효민;전쌍순;황진연;진치섭;윤지해;옥수석
    • 한국광물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.277-288
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    • 2004
  • 알칼리-실리카반응은 시멘트 내의 알칼리와 화학적으로 불안정한 반응성 골재와의 화학반응으로서, 그 결과 콘크리트의 팽창과 균열을 발생하는 작용이다 본 연구에서는 우수한 포조란반응 특성을 나타내는 새로운 광물혼화재로 부각되고 있는 메타카오린의 알칼리-실리카반응 억제 효과에 대하여 연구하였다. 다양한 치환율로 메타카오린을 혼합한 모르타르 공시체를 제작하여, 알칼리-실리카 반응성 시험(ASTM C 1260), 압축강도 시험 및 유동성 시험을 실시하고, 시멘트 수화물에서의 구성성분 변화에 대한 XRD 정량분석을 실시하였다. 그 결과, 메타카오린의 혼합은 시멘트 페이스트내의 가용 포트랜다이트의 함량을 급속히 감소시키는 빠른 포조란반응 및 수화반응 특성을 나타내어, 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창을 억제하고 우수한 압축강도를 발현하는 것으로 나타났다. 시멘트에 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창억제는 치환율 15% 이상, 즉 시멘트 페이스 내의 가용 포트랜다이트 함량이 약 10% 이하가 될 경우 효과적이다. 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 억제는 유해성이 높은 알칼리-칼슘-실리카 겔의 형성이 억제된 결과와 포조란 효과에 의한 치밀하고 균질한 시멘트 페이스트 형성으로 인한 알칼리 용액의 침투가 억제된 결과에 의한 것으로 생각된다. 15% 이상의 메타카오린의 혼합은 보통의 모르타르보다 높은 초기강도를 발현하였으며, 후기강도는 전 치환율 범위에서 보통의 모르타르 이상의 아주 우수한 강도를 나타내었다. 강도발현 특징은 메타카오린에 의한 빠른 포조란반응 및 수화특성을 반영하고 있다.

배합비에 따른 다성분계 시멘트의 기초특성 (The Fundamental Characteristics for Mix Proportion of Multi-Component Cement)

  • 김태완;전재우;서민아;조현형;배수연
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.66-74
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    • 2016
  • 본 연구는 고로슬래그 미분말 (GGBFS),플라이애시 (FA) 그리고 실리카 퓸( SF)을 각각 세 종류와 네 종류로 시멘트와 혼합한 다성분계 시멘트의 특성 연구에 관한 것이다. 물-결합재 비는 0.45 이다. 본 연구에서는 혼화재료를 시멘트의 50%와 60% 비율의 두 가지로 치환하였으며, 각 배합에 대해서 GGBFS는 20~40%, FA는 5~35% 그리고 SF는 0~10%를 배합하여 기초특성에 관한 실험을 수행하였다. GGBFS/FA 비와 SF 치환율에 따른 다성분계 시멘트에 대해 압축강도, 물 흡수율, 초음파 속도 (UPV), 건조수축 그리고 XRD 분석을 수행하였다. 실험결과 SF를 치환함에 따라 흡수율은 감소하고 압축강도, UPV와 건조수축은 증가하였다. 이러한 압축강도, 흡수율 그리고 UPV 등의 결과는 SF의 혼합률이 증가함에 따라 용출된 수산화칼슘을 소비하여 CSH의 형성에 기여하기 때문이다. 각 SF 혼합률에서 GGBFS/FA 비가 증가함에 따라 강도, 흡수율 그리고 UPV도 증가하였다. GGBFS/FA 비와 강도, 흡수율, UPV는 선형적인 관계를 나타내었다. 본 연구를 통해 GGBFS/FA비와 SF 치환율은 다성분계 시멘트의 기초 특성에 중요한 요소임을 발견할 수 있었다.

서양 허브식물의 화학성분 (Chemical Composition of Several Herb Plants)

  • 오문헌;황혜정
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • 한국에서 재배된 허브식물(로즈마리, 라벤더, 민트, 세이지, 타임)의 일반 성분, 무기질, 총페놀, 유리당, 지방산 및 향기성분을 분석하였다. 허브 잎의 일반성분을 분석한 결과, 수분함량이 $69.92{\sim}82.10%$으로 가장 높았으며, 조섬유와 회분함량이 지방과 단백질함량보다 높았다. 총페놀 함량은 분광광도법(Follin-Dennis법)으로 측정하여 gallic acid 상당량으로 산출하였으며, 로즈마리와 라벤더가 높았으며 세이지, 타임, 민트 순이었다. 무기성분은 ICP-AES방법으로 나트륨, 칼슘, 망간, 인, 마그네슘, 아연 및 철을 분석하였다. 대체적으로 칼슘함량이 가장 높게 나타났으며, 인, 나트륨, 마그네슘, 철, 아연, 망간의 함량순으로 높았다. 지방산은 GC로 palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid함량을 측정하였다. 대체적으로 포화 지방산인 palmitic acid와 stearic acid 함량보다 불포화지방산인 linoleic acid와 linolenic acid의 함량이 더 높았다. 유리당은 sucrose, glucoes 및 rhamnose를 HPLC로 분리하였으며, 그 함량은 소량이었다. 향기성분은 27종을 확인하였으며, 주요 성분은 ${\beta}-terpinene,\;{\alpha}-thujone,\;{\beta}-phellandrene$, cis-ocimene, ${\beta}-thujone,\;{\beta}-pinene,\;{\alpha}-terpinene$, 1,8-cineole, ${\gamma}-terpinene$, verbenone 및 ${\beta}-ocimene$이었다.

시멘트-벤토나이트 상호작용에 의한 벤토나이트 변질 연구사례 분석 (A Literature Review on Studies of Bentonite Alteration by Cement-bentonite Interactions)

  • 구자영;김진석;권장순;조호영
    • 자원환경지질
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    • 제55권3호
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    • pp.219-229
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    • 2022
  • 벤토나이트는 고준위방사성폐기물 심층처분 시스템 내 완충재 후보물질로서 고려되고 있다. 본 연구에서는 시멘트-벤토나이트의 상호작용 연구에 관한 문헌을 검토하여, 시멘트-벤토나이트 상호작용이 벤토나이트 변질 및 장기 안정성에 미치는 영향을 살펴보았다. 시멘트 물질과 지하수 상호작용에 의해 생성되는 강염기성 유체에 의한 벤토나이트의 주요 변질작용은 양이온 교환, 몬모릴로나이트 용해, 2차 광물 침전, 일라이트화 등이다. 처분장 인근 암반 단열을 통해 유입된 지하수와 처분장 건설에 사용된 시멘트 물질이 접촉하여 생성된 강염기성의 침출수가 벤토나이트와 반응하면 벤토나이트의 주구성광물인 몬모릴로나이트와 부구성광물의 용해가 발생하고, 제올라이트, 규산칼슘수화물, 방해석 등의 2차 광물의 침전이 일어난다. 몬모릴로나이트가 지속적으로 용해되면 벤토나이트의 물리화학적 특성이 변할 수 있고, 이는 궁극적으로 흡착능, 팽윤능, 투수성 등 완충재로서의 벤토나이트 성능 변화를 초래할 수 있다. 또한, 벤토나이트의 변질은 온도, 반응 기간, 압력, 공극수의 조성, 벤토나이트 구성광물, 몬모릴로나이트 화학조성, 층간 양이온 종류 등의 다양한 요인에 영향을 받는다. 본 연구는 고준위방사성폐기물 심층처분 시스템 내 완충재의 장기 안정성 검증 연구를 위한 기초 자료로서 활용될 수 있다.

동해, 울릉 분지 심해토의 지반공학특성 (Geotechnical Engineering Characteristics of Ulleung Basin Sediment, East Sea)

  • 이창호;윤태섭;산타마리나;박장준;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.17-29
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    • 2009
  • 에너지 수요의 증가 및 에너지 탐사와 연관되어 해저 지반의 조사가 증가하고 있다. 해수면 2100m 해저 110m 아래에서 얻어진 압력 코어 시료의 메탄 하이드레이트 생산 시험 후 얻어진 사료를 이용하여 울릉 분지 심해토의 지반공학적 특성을 조사하였다. 기본 토성, 광물학적 특성, 화학 조성, 그리고 미세구조 관찰을 위하여 토성 실험, XRD, 그리고 SEM을 실시하였다. 또한, 멀티 센서 압밀셀을 이용하여 두 시료의 압축성, 전단파 및 전자기파 파악하였다. 강도특성은 직접전단실험 이용하여 산정되었다. 주요 광물로는 카오리나이트, 일라이트, 크로라이트(chlorite), 그리고 캘싸이트(calcite)가 관찰되었다. SEM 결과 잘 발달된 내 외부 간극 구조가 관찰되었다. 수직유효응력의 증가에 따라 전단파 속도, 전기비저항, 실수 유전율, 그리고 전기전도도는 이중선형 거동을 보였다. 직접전단실험으로 얻은 마찰각은 약 $21^{\circ}$로 선행연구와 비슷한 결과를 보였다. 본 연구는 가스 하이드레이트와 같은 에너지 자원의 개발 및 새로운 지반공학적 영역의 확보를 위하여 심해 퇴적토의 거동 이해의 중요성을 보여준다.

생체 모사수 화장품이 세포 활성과 피부에 미치는 효과 (Effect of Cosmetics Contained Isotonic Water Mimicked Body Fluid on Cell Activities and Skin)

  • 박선영;이성훈;김은주;최소웅;김지영;조성아;조준철;이해광
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.195-201
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    • 2014
  • 생체수는 링거액, 인공관절액, 세포 배양 등 다양한 분야에서 연구되어 왔다. 이는 생체수가 체온을 조절하는데 결정적인 역할을 하고, 생체 내 다양한 대사 과정에서 용매로 사용되며, 삼투압이나 능동적 섭취를 통한 혈액 또는 림프액을 통해 세포에서 세포로 전달되는 미네랄, 에너지원, 호르몬, 시그널과 약물의 전달 물질로 이용되기 때문이다. 세포외 지질과 자연보습성분(natural moisturizing factor, NMF)을 함유하는 각질층은 외부의 수분을 끌어들여 내부 수화에 이용하며, 이러한 과정들은 피부 장벽 기능과의 연관성이 높다. 본 연구에서는 피부 장벽 기능을 강화하는 아미노산, 펩타이드, 단당류를 포함한 생체모사수(Cell Bio Fluid SyncTM)를 인체 피부에 처리하여 세포활성을 관찰하고, 생체 모사수를 함유한 제품을 피부에 도포하여 인체피부 개선 효과를 연구 하였다. 피부 세포 활성을 보기 위해 각질세포인 HaCaT 세포를 이용하였고, 에너지 고갈상태로 만들기 위해 3시간 동안 PBS에 전 처리한 후 이후 세포 배양액인 DMEM 및 등장액인 PBS, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)에 각각 3시간 처리하였다. 이후 MTT assay와 이미지 분석을 수행하였다. 인체의 피부 개선 효능을 위한 임상 연구에 21명의 여성이 참여하였다. 생체 모사수를 함유한 제품을 1주일간 안면에 도포하였고, 수분량, 피부결, 밝기 그리고 피부 균일도를 측정하였다. 모든 측정은 피험자가 세안 후 항온항습조건($22{\pm}2^{\circ}C$, $50{\pm}5%$)에서 20분 간 대기하고 수행하였다. 모든 데이터는 SPSS ver. 21을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)가 세포 활성을 높이고 인체의 피부에서 수분, 거칠기, 밝기, 균일도, 투명도 등의 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.