• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.687-693
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• 2006

8mm 이하의 석분으로부터 잔골재를 생산하기 위한 공정에서 부산되는 공정부산물인 석분슬러지는 평균 입자 크기 $7{\mu}m$, 함수율 $20{\sim}60%,\;SiO_2$ 함량 60% 이상의 케익상 슬러지이다. 석분슬러지는 수분을 많이 함유하고 있어 취급, 운반을 어렵게 할 뿐만 아니라 건조공정에 투입해야 하는 높은 에너지 비용 때문에 재활용할 때의 경제성이 낮기 때문에 그동안 실용화되지 못하고 있는 산업부산물이다. 본 연구는 건조하지 않고 석분슬러지가 배출되는 상태 그대로 재활용하기 위한 것으로, 적용 대상은 기포 콘크리트이며, 무기 분말 및 기포를 혼합한 슬러리를 제조한 후 CaO와 $SiO_2$의 수열반응을 유도하여 토버모라이트(tobermorite) 수화물을 형성시켜 경화시키는 방법을 사용하였다. 일반적인 기포 콘크리트는 CaO원으로 시멘트, $SiO_2$원으로 실리카 함량 90%의 고순도 규사를 사용하고 있으나 본 연구에서는 고순도 규사의 대체재료로 석분슬러지를 사용하였다. 기포 첨가율과, 석분슬러지 대체율을 실험 요인으로 하여 제조한 기포 콘크리트의 밀도 및 강도 특성을 검토 한 결과 석분슬러지를 사용한 경우에도 기포첨가율의 감소에 따라 기포 콘크리트의 밀도 및 강도가 증대하는 일반적인 경향은 동일하게 나타났으나, 석분슬러지를 사용한 경우는 규사를 사용한 것에 비하여 동일한 조건에서 높은 강도 및 밀도를 발현하며, 그 경향은 석분슬러지의 대체율의 증가에 따라 뚜렷한 것으로 나타났다. 또한 XRD 분석결과 석분슬러지는 수열반응을 통하여 tobermorite를 아주 잘 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 석분슬러지의 $SiO_2$ 함량이 낮음에도 불구하고 이와 같은 현상을 보이는 것은 그 입도가 매우 작기 때문에 시멘트계 재료와의 수열반응이 좀 더 원활하게 이루어지기 때문에 나타난 것으로 사료되며, 본 연구 결과 실험 실적으로는 기포 콘크리트의 원료로 규사를 석분슬러지로 대체하여 사용하는 것이 가능할 것으로 나타났다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권4호
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• pp.407-415
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• 2012

눈잣나무는 동북아시아가 주 분포지로 남한에서는 설악산 고산지역에만 제한적으로 분포한다. 본 연구는 설악산 눈잣나무 집단의 분포형태와 특성, 유전다양성 및 공간분포에 따른 유전구조를 파악하였다. 선발된 9개 I-SSR primer에서 총 78개 I-SSR 증폭산물을 얻었으며, 30개의 단형성 증폭산물을 제외한 48개의 증폭산물을 분석에 이용하였다. 조사구(40 m ${\times}$ 70 m)에는 눈잣나무 65개체가 자생하고 있었으며, 채집한 눈잣나무의 위치자료를 바탕으로 군집지수를 계산한 결과 약하게 집중분포(Aggregation Index = 0.871)하고 있음을 확인하였다. 모든 개체에 대하여 I-SSR 유전자형을 비교한 결과, 65개체 중 유전자형이 서로 다른 40개의 genet이 식별되었다. 유전자형 비율(G/N)은 61.5%, 유전자형 다양성(D)은 0.977, 유전자형 균등도(E)는 0.909로 각각 나타났다. Shannon의 다양성지수(I = 0.567)는 적은 개체수와 제한적 분포에도 불구하고 다른 수종들에 비해 비교적 높은 유전다양성을 나타났다. 공간적 자기상관 분석을 실시한 결과 조사지역 내의 눈잣나무 집단은 12 m 이내에서 유전적으로 유사한 군락구조를 갖고 있는 것으로 나타났다. Mantel 검정 결과 유전적 거리와 지리적 거리간에 낮은 상관관계를 나타내 눈잣나무 집단이 초기에 여러 개의 모수에서 형성된 것으로 추정되었다. 본 연구결과 설악산 눈잣나무 집단의 현지외 유전자 보존을 위한 표본추출 전략은 최소 12 m 이상의 거리를 두는 것이 효율적인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.595-602
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• 2005

본 연구는 건설 폐기물로 발생하는 폐 콘크리트에서 분리한 재생골재의 투수성 포장 재료로서의 유효이용을 위하여 포러스 콘크리트의 재생골재 혼입률과 폴리머분산제의 혼입률에 따른 역학적 특성 및 내구성을 평가하였다. 시험결과, 포장용 포러스 콘크리트의 공극률 및 투수계수는 재생골재의 혼합비율이 증가함에 따라 다소 증가하고 폴리머 혼입률 증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었으나 폴리머를 $20\%$혼입한 경우 국내 포장용 투수 콘크리트에 관한 규정($8\%$ 및 0.01cm/sec)을 만족하였으며, 압축강도 및 휨강도는 재생골재의 혼입률이 증가함에 따라 감소하였으나, 폴리머의 혼입률이 증가함에 따라 크게 증가하는 경향을 나타내어 폴리머를 $10\%$ 이상 혼입하면 재생골재를 $75\%$ 혼합$\cdot$사용한 경우에도 국내 포장 콘크리트에 관한 규정(18MPa 및 4.5MPa 이상)을 만족하였다. 또한 미끄럼저항성은 재생골재의 혼입률이 증가에 따라 BPN값은 증가하였으나, 폴리머를 혼입함에 의해 BPN값은 감소하는 경향을 나타내었으며, 내마모성 및 동결융해저항성은 쇄석골재만을 사용한 경우에 비해 재생골재의 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였으나, 폴리머를 혼입한 경우에는 현저히 개선되어 폴리머를 $10\%$ 혼입한 경우 혼입하지 않은 경우에 비하여 내마모성 및 내동해성은 각각 약 $8.6\%$ 및 3.8배정도 개선되는 것으로 확인되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.465-472
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• 2012

이 연구에서는 국내의 경우 지금까지 그 사례를 찾아보기 힘들었던 새로운 용도에서의 대규모적인 비용 절감은 물론 환경부하의 저감까지도 고려한 저강도 콘크리트의 개발 및 실용화를 위한 기초적인 연구의 일환으로 각종 산업부산물을 재활용한 저강도 콘크리트의 합리적인 배합방법에 관한 연구를 진행하였다. 이를 통해 모래 및 FA의 대체 재료로서 각종 산업부산물의 적용가능성을 제시함은 물론 다양한 용도와 사용재료별 요구성능에 대응할 수 있는 저강도 콘크리트의 개발 및 실용화를 위한 연구에 있어 기초적인 자료로 제시하고자 하였다. 각종 산업부산물을 재활용한 저강도 콘크리트의 합리적인 배합조건으로 재료분리방지는 물론 최소단위수량, 유동성 및 최대강도를 고려하여 종합적으로 분석 평가한 결과, 사용재료는 FSD + RSIA + SD의 배합에서 골재 중 f/a 값을 50을 합리적인 최적의 배합조건으로 제안한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.55-62
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• 2010

오늘날 각종폐기물 발생량이 증가되는데, 본 실험 연구에서는 미장 및 벽돌 제조용의 배합비를 적용하여 시멘트 모르타르의 하수슬러지 소각재의 폐기물을 이용하여 활용가능성에 대한 기초적 자료를 제시함이 본 연구의 목적이다. 실험에 따른 결과를 종합해 볼 때, 배합비 1:2의 하수슬러지 10%와 황토의 소량 첨가율과 배합비 1:7의 경우 압축강도가 다소 작지만 석분과 하수슬러지 10% ~ 20%를 첨가하면 하수슬러지를 재순환 할 수 있으며, 환경 친화적인 재료의 기초적 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제49권4호
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• pp.51-59
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• 2007

Recently, concrete has been made porous and used for sound absorption, water permeation, vegetation and water purification according to void characteristics. Many studies are carried out on the utilization of sewage sludge, fly ash and waste concrete to reduce the environmental load. This study was performed to evaluate the void, strength, relationship between void and strength, permeability and chemical resistance properties of porous polymer concrete for pavement with different fillers. An unsaturated polyester resin was used as a binder, crushed stone and natural sand were used as an aggregate and bottom ash, fly ash and blast furnace slag were used as fillers. The mix proportions were determined to satisfy the requirement for the permeability coefficient, $1{\times}10^{-2}$ cm/s for general permeable cement concrete pavement in Korea. The void ratios of porous polymer concrete with fillers were in the range of $18{\sim}23%$. The compressive strength and flexural load of porous polymer concrete with fillers were in the range of $19{\sim}22$ MPa and $18{\sim}24$ KN, respectively. The permeability coefficients of porous polymer concrete with fillers were in the range of $5.5{\times}10^{-1}{\sim}9.7{\times}10^{-2}$ cm/s. At the sulfuric acid resistance, the weight reduction ratios of porous polymer concrete immersed during 8-week in 5% $H_{2}SO_{4}$ were in the range of $1.08{\sim}3.56%$.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권3호
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• pp.31-41
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• 2019

More than 90% of roadway in the world are paved as asphalt concrete pavement due to its excellent properties compared with other paving materials; excellent riding quality, flexibility, anti-icing property and easy maintenance-ability. In this study, to make best use of the softer property of the asphalt mixture, the flexible sand asphalt mixture (FSAM) was developed for pedestrian ways. The mix design was conducted to prepare FSAM using PG64-22 asphalt, screenings (sand) less than 5mm, crumb rubber, hydrated lime and limestone powder without coarse aggregate. The deformation strength ($S_D$), indirect tensile strength (ITS) and tensile strength ratio (TSR) tests were conducted to make sure durability of FSAM performance. The impact energy absorption and flexibility were measured by drop-boll test and the resilient modulus ($M_R$) test. The impact energy absorption of FSAM was compared with normal asphalt pavement, concrete pavement, stone and concrete block for pedestrian way. As a result of drop-boll test, FSAM showed higher impact energy absorption compared with other paving materials with the range of 18% to 43%. Impact energy absorption of FSAM increased with increasing test temperature from 5 to $40^{\circ}C$. The results of $M_R$ test at $5^{\circ}C$ showed that the flexibility of FSPA was increased further, because the $M_R$ value of the sand asphalt was measured to be 38% lower than normal dense-graded asphalt mixture (WC-1). Therefore, it was concluded that the FSAM could provide a high impact absorbing characteristics, which would improve walking quality of the pedestrian ways.

• Advances in concrete construction
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• 제15권5호
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• pp.333-348
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• 2023

Fast infrastructure development boosts the demand for shotcrete. Despite sand and stone being the most common coarse and fine aggregates for shotcrete, excessive exploration of these materials challenges the ecological environment. This study utilized an industrial solid waste, high-titanium heavy slag, blended with steel fibers to form Wet Shotcrete of Steel Fiber-reinforced High-Titanium Heavy Slag (WSSFHTHS). It investigated its workability, shotcrete performance and mechanical properties under different water-to-cement ratios, fly ash content, superplasticizer dosage, and steel fiber content. The tunnel excavation and support were investigated by conducting finite element numerical simulation analysis and was used in 3 tunnel lining pipes in Zhonggouwan tailing pond. The major findings are as follows: (1) The water-to-cement ratio (w/c ratio) significantly impacted the compressive strength of WSSFHTHS. The highest 28-day compressive strength of 60 MPa was achieved when the w/c ratio was 0.38; (2) Adding fly ash improved the workability and shotcrete performance and strength development of WSSFHTHS. The best anti-permeability performance was achieved when the fly ash constituted 15%, with the lowest permeability coefficient of 4.596 × 10-11 cm/s; (3) The optimum superplasticizer dosage for WSSFHTHS is 0.8%. It provided the best workability and shotcrete performance. Excessive dosage resulted in water bleeding and poor aggregate encapsulation, while insufficient dosage decreased flowability and adversely affected shotcrete performance; (4) The dosage of steel fibers significantly impacted the flexural and tensile strength of WSSFHTHS. When the steel fiber dosage was 45 kg/m³, the 28-day flexural and tensile strengths were 8.95 MPa and 6.15 MPa, respectively; (5) By integrating existing shotcrete techniques, the optimal lining thickness was 80 mm for WSSFHTHS per simulation. The results revealed that after using WSSFHTHS, the displacement of the tunnel surrounding the rock significantly improved, with no cracks or hollows, similar to the simulation results.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.233-241
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• 2024

본 연구는 우리나라 산림골재 주요 공급원이 될 수 있는 암석 내 불소의 지질학적 분포 특성을 조사하기 위해 22개 시군의 224개 지점에서 산림골재(암석) 시료를 채취하여 불소 농도를 조사하였다. 전국 불소 배경농도는 344 mg/kg으로 암석의 지각 평균불소 농도인 625 mg/kg 보다 현저히 낮으며, 세계 토양 평균 불소 농도인 321 mg/kg 보다는 다소 높았다. 권역별 농도분포는 경기도 394 mg/kg, 강원도 336 mg/kg, 충청도 318 mg/kg, 경상도 289 mg/kg, 전라도 271 mg/kg 순서로 조사되었다. 지체구조에 의한 농도분포는 경기육괴가 396 mg/kg 으로 가장 높았으며, 퇴적분지/화산대인 울릉도가 349 mg/kg, 옥천습곡대 291 mg/kg, 영남육괴 281 mg/kg, 경상분지 259 mg/kg 순서로 높았다. 모암의 성인에 의한 농도분포는 변성암이 362 mg/kg 으로 가장 높았으며, 퇴적암 354 mg/kg, 화성암 328 mg/kg 순서로 조사되었다. 지질시대에 의한 농도분포는 고생대가 394 mg/kg 으로 가장 높았으며, 트라이아스기 391 mg/kg, 선캠브리아시대 368 mg/kg, 쥐라기 359 mg/kg, 시대미상 324 mg/kg, 제4기 314 mg/kg, 백악기 304 mg/kg 순서로 높았다. 암종에 따른 불소 농도분포는 섬록암이 515 mg/kg 으로 가장 높았으며, 편마암류 377 mg/kg, 편암류 344 mg/kg, 천매암 306 mg/kg, 화강암류 305 mg/kg, 석영반암 298 mg/kg 순서로 조사되었다. 본 연구결과를 종합해보면 경기도 지역의 지각을 이루는 경기육괴 내 선캠브리아시대 변성암인 편마암류와 편암류가 높은 농도의 불소를 함유하고 있음을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4960-4968
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• 2015

본 논문에서는 숏크리트 구조물의 염해 내구성을 개선하고자 광물성 혼화재의 종류 및 혼입량에 따라 유럽의 시험규준인 NT BUILD 492에 준하여 염해 저항성을 평가하였다. 또한 정적강도 및 염소이온 침투저항성 등의 역학적 특성을 함께 평가하였다. 부순 골재를 사용하여 굵은 골재 최대치수 10mm의 숏크리트용 혼합쇄석 골재를 제작하였다. 재령 28일 압축강도를 기준으로 실리카퓸 15% 혼입 변수가 67.55MPa로 가장 높은 강도를 나타냈으며, 플라이애시와 고로슬래그는 혼입률이 증가할수록 강도가 감소하는 것으로 나타났다. 염소이온 침투저항성 시험에서는 기본 배합에서 "높음" 등급으로 나타났으며, 혼화재료의 경우 플라이애시를 제외하고 모든 변수에서 침투저항성이 매우 증가하는 경향을 보였다. 촉진 염화물 확산 침투시험으로 KCL, ACI, FIB 기준에 대한 내구수명을 평가하였다. 시험결과 실리카퓸 15%를 혼입한 변수에서 가장 낮은 확산계수를 얻었다, KCI 기준으로 약 65년의 내구수명을 갖는 것으로 나타났으며, FIB 기준으로 131년의 내구수명을 갖는 것으로 나타났다. KCI, ACI, FIB 기준 중 모든 변수에서 KCI 기준의 내구수명이 가장 낮은 것으로 평가되었다.