• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.467-474
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• 2007

팔라듐과 금 나노입자 등이 첨착된 높은 비표면적을 갖는 Polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유(ACF: Activated Carbon Fiber)를 제조하였다. 여러 첨착 ACF에 대하여 BET, FE-SEM, TEM, XPS 등으로 비표면적과 기공부피, 미세구조, 시간에 따른 산소관능기의 표면변화를 관찰하였으며 $SO_2$에 대한 흡착성능을 연구하였다. 그 결과 첨착과정으로 인하여 총 기공부피 대비 미세기공 부피는 95.5%에서 30.5~43.7%로 대부분 감소하였으며, 산소관능기의 표면변화는 대기중에서 시간이 경과함에 따라 나노입자보다 금속염의 산소관능기 변화가 컸음을 알 수 있었다. 또한 Au 나노입자와 금속염을 첨착한 ACF의 $SO_2$ 파과시간은 무첨착 ACF에 비하여 크게 변하지 않았으나, 100 ppm의 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 $SO_2$ 파과시간이 880 s로 흡착성능이 우수하였다. 이러한 결과로 볼 때 $SO_2$ 흡착성능은 시간에 따른 산소관능기의 표면 변화와 연관성이 있다고 볼 수 있으며, PAN계 활성탄소섬유에 적정한 농도의 Pd 나노입자 첨착은 촉매작용으로 인하여 $SO_2$ 흡착 성능을 증가시키는 것으로 판단된다

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.176-182
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• 2013

바이오매스 유래 항암물질 paclitaxel 정제를 위하여, 물리적 특성이 다른 메조기공 알루미나 흡착제를 제조하여 흡착제 처리 효과를 조사하였다. 알루미나의 물리적 특성 중 표면적과 기공부피 보다는 기공크기(기공지름)이 흡착제 처리효과에 많은 영향을 미쳤다. 특히 적절한 기공크기(기공지름: 10.8 nm)에서 식물유래 타르 및 왁스 성분을 포함한 불순물을 제거하는데 가장 효과적이었다. 일정한 기공크기에서 흡착제의 표면적은 paclitaxel 순도뿐만 아니라 수율에 많은 영향을 미치며 흡착제의 표면적이 증가할수록 paclitaxel과 불순물(바이오매스 유래 타르 및 왁스 성분 포함)의 흡착 정도는 증가하였다. 이러한 불순물 제거 효과는 흡착제 처리 후 흡착제를 메탄올로 세척하여 HPLC로 분석한 결과와 흡착제에 붙은 유기물의 TGA 정량 분석 결과로도 확인할 수 있었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권4호
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• pp.289-299
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• 2014

Alkali-activated slag concretes are being extensively researched because of its potential sustainability-related benefits. For such concretes to be implemented in large scale concrete applications such as infrastructural and building elements, it is essential to understand its early and long-term performance characteristics vis-a'-vis conventional ordinary portland cement (OPC) based concretes. This paper presents a comprehensive study of the property and performance features including early-age isothermal calorimetric response, compressive strength development with time, microstructural features such as the pore volume and representative pore size, and accelerated chloride transport resistance of OPC and alkali-activated binder systems. Slag mixtures activated using sodium silicate solution ($SiO_2$-to-$Na_2O$ ratio or $M_s$ of 1-2) to provide a total alkalinity of 0.05 ($Na_2O$-to-binder ratio) are compared with OPC mixtures with and without partial cement replacement with Class F fly ash (20 % by mass) or silica fume (6 % by mass). Major similarities are noted between these binder systems for: (1) calorimetric response with respect to the presence of features even though the locations and peaks vary based on $M_s$, (2) compressive strength and its development, (3) total porosity and pore size, and (4) rapid chloride permeability and non-steady state migration coefficients. Moreover, electrical impedance based circuit models are used to bring out the microstructural features (resistance of the connected pores, and capacitances of the solid phase and pore-solid interface) that are similar in conventional OPC and alkali-activated slag concretes. This study thus demonstrates that performance-equivalent alkali-activated slag systems that are more sustainable from energy and environmental standpoints can be proportioned.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.280-285
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• 2006

본 연구에서는 KOH를 첨착한 활성탄에서 황화수소의 흡착특성을 동특성 실험을 통해 관찰하였다. 특히 수분과 산소 농도가 흡착특성에 미치는 영향을 확인하였다. KOH를 첨착시킨 활성탄의 표면적, 세공부피 및 크기 분포 등의 기공 특성들은 질소 흡탈착 등온선을 이용하여 측정하였으며, 흡착량은 Langmuir와 Freundlich 등온식으로 모사하였으며 KOH를 첨착시킨 활성탄에서 황화수소의 흡착량은 Langmuir 등온식으로 잘 묘사되었다. 산소 농도의 증가는 KOH 첨착 활성탄의 황화수소 흡착성능에 큰 영향을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.560-566
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• 2004

다중 압출 공정을 이용하여 알루미나 연속다공질체를 제조하기 위해 기공형성제로서 탄소 분말을 사용하였으며 세라믹 분말의 성형을 용이하게 하기 위하여 에틸렌 비닐 아세테이트 고분자를 바인더로 사용하였다. 압출 횟수, 압출비 및 재료의 부피비를 제어함으로써 균일한 기공의 크기와 기공률을 용이하게 제어하였다. 제조된 소결체는 연속기공을 가질 뿐아니라 우수한 비표면적을 가졌으며, 기존의 공정에 의해 제조된 알루미나 다공질 재료보다 우수한 곡강도 값을 보였다. 생체 친화성 평가를 위해 인간의 뼈모세포인 MG-63 세포를 이용해 In-vitro 실험을 실시한 결과 기공의 아랫면, 윗면, 내부 및 외부에 세포가 잘 생착하여 네트워크 형태로 치밀하게 잘 성장하였다. 또한 이 재료를 이용하여 3차원 다공질체로 제조한 후 생체적합성을 평가하기 위해 쥐의 피하조직에 이식한 결과 어떠한 염증 소견이나 생체 거부반응이 없었으며 섬유조직으로 잘 둘러 쌓인 다공질체 주위로 새로운 모세혈관이 활발히 생성되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.817-826
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• 2011

에코시멘트를 이용한 콘크리트는 장기강도 발현이 취약한 문제가 지적되고 있지만 현재까지 그 원인이 불분명하여 구조재료로써 널리 사용되지 않고 있다. 이 연구에서는 에코시멘트를 이용한 콘크리트의 장기강도 발현에 미치는 양생 습도의 영향을 검토함과 동시에 강도 특성과 세공구조의 관계에 대해 검토하였다. 그 결과, 수중양생을 실시한 높은 물-시멘트비 공시체에서 심각한 장기강도 정체가 나타났다. 이것은 재령이 경과하여도 10 nm이상의 세공량이 감소하지 않는 것에 기인하고 있다. 반면, 기중양생의 경우에는 에코시멘트에서도 안정적인 장기강도 증진이 확인되었다. 나아가, 에코시멘트를 보다 안정된 재료로 사용하고자 보통 포틀랜드 시멘트 및 미분쇄 플라이애쉬 혼입에 의한 장기강도 개선에 관한 연구를 실행하였다. 그 결과, 이 연구 범위 내에서 장기강도 개선을 기대할 수 있었고, 더불어 재령이 경과함에 따라 세공구조가 치밀해지는 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.537-540
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• 2008

RC 구조물은 반영구적인 재료로 인식되어 왔으나, 최근 RC 구조물의 조기 열화에 의한 문제가 보고되고 있다. 이중 내구성능 저하 요인으로서 탄산화에 의한 공극구조의 변화로 인하여 발생하는 문제에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 물-결합재비율을 0.55로 고정하고 결합재로서 보통포틀랜드 시멘트만을 사용한 (OPC), 이성분계 콘크리트로서 결합재에 고로슬래그 미분말을 50% 치환한 (BFS50), 플라이애시를 15% 치환한 (FA15), 또한 삼성분계 콘크리트로서 플라이애시 15% 및 고로슬래그 미분말을 35% 치환한 (BFS35+FA15)로 배합을 설정하였다. 또한 탄산화에 진행에 의한 공극구조의 변화로 열화요인의 작용으로 인한 $CO_2$ 및 염화물 이온의 침투 특성을 단독열화 시험과 복합열화 시험을 통해 비교 연구하여 평가를 실시하였다. 그 결과 공극구조의 변화에 따른 영향으로 인하여 염화물 이온의 침투속도가 영향을 받는 것으로 나타났다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제11권1호
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• pp.59-68
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• 2017

Mercury intrusion and nitrogen sorption porosimetry were employed to investigate the pore structure of calcium sulfoaluminate ($C{\bar{S}}A$) and portland cement pastes with cement-to-water ratio (w/c) of 0.40, 0.50, and 0.60. A unimodal distribution of pore size was drawn for $C{\bar{S}}A$ cement pastes, whereas a bimodal distribution was established for the portland cement pastes through analysis of mercury intrusion porosimetry. For the experimental results generated by nitrogen sorption porosimetry, the $C{\bar{S}}A$ cement pastes have a smaller and coarser pore volume than cement paste samples under the same w/c condition. The relative dynamic modulus and percentage weight loss were used for investigation of the concrete durability in freeze-thaw condition. When coarse aggregate with good freeze-thaw durability was mixed, air entrained portland cement concrete has the same durability in terms of relative dynamic modulus as $C{\bar{S}}A$ cement concrete in a freeze-thaw environment. The $C{\bar{S}}A$ cement concrete with poor performance of durability in a freeze-thaw environment demonstrates the improved durability by 300 % over portland cement concrete. The $C{\bar{S}}A$ concrete with good performance aggregate also exhibits less surface scaling in a freeze-thaw environment, losing 11 % less mass after 297 cycles.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권6호
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• pp.291-296
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• 2007

Porous $Al_2O_3-(m-ZrO_2)$ composites were fabricated by pressureless sintering, using different volume percentages (40% - 60%) of poly methyl methacrylate (PMMA) powders as a pore-forming agent. The pore-forming agent was successfully removed, and the pore size and shape were well-controlled during the burn-out and sintering processes. The average pore size in the porous $Al_2O_3-(m-ZrO_2)$ bodies was about $200\;{\mu}m$ in diameter. The values of relative density, bending strength, hardness, and elastic modulus decreased as the PMMA content increased; i.e., in the porous body (sintered at $1500^{\circ}C$) using 55 vol % PMMA, their values were about 50.8%, 29.8 MPa, 266.4 Hv, and 6.4 GPa, respectively. To make the $Al_2O_3-(m-ZrO_2)$/polymer hybrid composites, a bioactive polymer, such as PMMA, was infiltrated into the porous $Al_2O_3-(m-ZrO_2)$ composites. After infiltration, most of the pores in the porous $Al_2O_3-(m-ZrO_2)$ composites, which were made using 60 vol % PMMA additions, were infiltrated with PMMA, and their values of relative density, bending strength, hardness, and elastic modulus remarkably increased.

• Advances in concrete construction
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• 제4권2호
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• pp.71-88
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• 2016

Metakaolin, a dehydroxylated product of the mineral kaolinite, is one of the most valuable admixtures for high-performance concrete applications, including constructing reinforced concrete bridges and impact- and fire-resistant structures. Concretes produced using metakaolin become more homogeneous and denser compared to normal-strength concrete. Yet, these changes cause a change of volume throughout hardening, and increase the brittleness of hardened concrete significantly. In order to examine how the use of metakaolin affects the fracture and mechanical behavior of high-performance concrete we produced concretes using a range of water to binder ratio (0.42, 0.35 and 0.28) at three different weight fractions of metakaolin replacement (8%, 16% and 24%). The results showed that the rigidity of concretes increased with using 8% and 16% metakaolin, while it decreased in all series with 24% of metakaolin replacement. Similar effect has also been observed for other mechanical properties. While the peak loads in load-displacement curves of concretes decreased significantly with increasing water to binder ratio, this effect have been found to be diminished by using metakaolin. Pore structure analysis through mercury intrusion porosimetry test showed that the addition of metakaolin decreased the critical pore size of paste phases of concrete, and increasing the amount of metakaolin reduced the total porosity for the specimens with low water to binder ratios in particular. To determine the optimal values of water to binder ratio and metakaolin content in producing high-strength and high-performance concrete we applied a multi-objective optimization, where several responses were simultaneously assessed to find the best solution for each parameter.