• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권3호
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• pp.122-143
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• 2010

2009년 5월에 경북 포항시 북구 흥해읍 중성리 도로개설 공사현장에서 발견된 중성리신라비는 부정형 암석의 한 면에 200여 개의 글자가 음각되어 있으며, 지금까지 알려진 신라시대 비석 중 가장 오래된 영일냉수리신라비보다 먼저 조성된 것으로 추정되고 있다. 중성리신라비의 구성암석은 흑운모가 다량 함유된 흑운모화강암이며 냉수리신라비는 장석과 각섬석이 반정을 가지고 있는 화강섬록반암으로 추정된다. 이 암석에서는 유색광물의 집합체인 포획암과 작고 불규칙한 공동이 관찰되며, 신광면 일대에 분포하는 흑운모화강암 및 기계면 일대에 분포하는 화강섬록반암과 유사한 암석으로 판단된다. 중성리신라비와 냉수리신라비에 나타나는 훼손현황은 변색에 의한 오염과 부분적으로 관찰되는 균열과 부재의 탈락이다. 이는 비의 안정성에는 특별한 영향은 없을 것으로 보이나 중성리신라비의 전면에 걸쳐 발생된 흑색 및 갈색 변색은 미관을 해치는 요인으로 작용하고 있다. 중성리신라비에서 관찰되는 흑색변색은 상대적으로 Mn과 Fe이 높은 농도를 보였으며, 갈색변색 부분은 Fe가 높게 측정되었다. 중성리신라비와 냉수리신라비의 초음파속도 분포 경향과 전체적인 풍화도를 비교 분석해보았을 때, 두 비 모두가 중간풍화단계(MW)에 해당되나 중성리신라비가 넓은 초음파 속도 분포를 보이며 평균적으로 다소 낮게 나타났다. 이는 최근 발견되기까지 아무런 보호시설 없이 매장 및 자연환경에 노출되어 있었기 때문으로 판단되며 향후 보존처리와 더불어 적절한 보존환경을 마련하는 등 관리가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.107-115
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• 2019

현재 많은 국가들이 천연자원이 고갈되는 문제에 직면해있고, 골재 공급이 어려운 상황이다. 이러한 상황을 고려하기 위하여 대체 자원 개발을 위한 다양한 연구들이 수행되어왔다. 특히, 방사성 폐기물의 차폐를 위해 사용되는 고밀도 채움재는 많은 양의 골재를 필요로 한다. 또한, 채움재의 차폐 성능 개선을 위해서는 채움재의 밀도 증가가 요구된다. 따라서 밀도가 높은 산업폐자원의 중량콘크리트 골재로의 활용성을 확대하기 위한 기초 자료의 제공을 위해 본 연구가 수행되었다. 실험결과, OPC의 경우, 고밀도 폐유리에 의해 감소된 콘크리트의 강도는 제강슬래그를 사용해도 개선되지 않으나, 광물질 혼화재를 결합재로 사용하면 성능이 개선되었다. 따라서 고밀도 폐유리와 제강슬래그를 중량 콘크리트에 적용할 경우, 광물질 혼화재와 함께 사용하고, FA보다는 BFS를 사용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 한편, 제강슬래그를 중량콘크리트의 골재로 대체할 경우, 제강슬래그의 높은 밀도로 인하여 탄성계수와 차폐성능의 개선이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권4호
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• pp.15-22
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• 2019

석탄재는 석탄 연소 시 발생하는 것으로 포집 방법에 따라 비산재와 바닥재로 나눌 수 있다. 비산재와 바닥재는 특성에 따라 다양한 용도로 재활용이 가능하다. 호주는 세계에서 네 번째로 석탄을 생산하는 국가이며 석탄재를 시멘트, 콘크리트, 광산 채움재, 농업용 토양 개량제 등으로 활용하고 있다. 비산재는 시멘트, 콘크리트용 보충제로 사용하면 시멘트의 강도와 콘크리트의 내구성을 향상시킬 수 있다. 광산 채움재로 석탄재를 활용하면 지반을 안정화시킬 수 있으며 석탄재의 다량 처리가 가능하다. 석탄재는 주로 알카리성이므로 광산 채움재로 사용 시 산성광산배수를 중화시킬 수 있다. 또한, 토양 개량제로 사용하면 산도 개선 효과를 얻을 수 있으며 토양의 물리적 특성 개선이나 식물에 필요한 원소를 공급할 수 있다. 호주 비산재는 식물 독성에 영향을 미치는 미량 원소 함량이 낮으며, 방사성 원소 함량도 토양 배경 농도 범위 내에 존재하기 때문에 재활용 가능성은 더 확대될 것이다. 석탄재의 특성은 연소에 사용한 석탄의 특성과 관련이 있으며 한국은 호주에서 석탄을 수입하기 때문에 한국의 석탄재도 다양한 용도로 재활용이 가능할 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권3호
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• pp.132-139
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• 2019

EPS 단열재는 우수한 단열성능과 경제성, 초경량 등의 장점으로 각광받고 있는 건축재이다. 하지만 EPS 단열재는 가연성 물질로서 화재 시 연소되기 쉽고, 유해가스를 방출시킴으로써 대규모 인명피해를 유발 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 산업부산물인 IGCC fused slag 및 Si sludge를 활용하여 초경량 지오폴리머를 제작하고, EPS 단열재의 대체 가능성에 대해 확인하고자 하였다. 그 결과, 조분쇄 상태의 탄소 함량이 적은 IGCC fused slag를 이용하였을 경우 0.04 MPa, $0.064g/cm^3$의 압축강도 및 밀도를 갖는 초경량 지오폴리머를 제작할 수 있었고, 이때의 열전도율은 0.072 W/mK을 나타내었다. 이는 KS M 3808에서 제시하는 EPS 열전도율 값의 1.5~2배 정도의 높은 물성이지만 시중에서 판매하는 EPS 단열재와 큰 차이가 없으며 보통 매립되는 산업 부산물을 재활용한다는 점과 세라믹 재료 특성상 화재시에도 고온에서 버틸 수 있다는 큰 장점이 있기 때문에 화재시 쉽게 발화되어 다량의 유독가스를 방출시키는 EPS 단열재의 단점을 해결할 수 있는 차세대 단열재로서의 가능성은 충분하다고 판단되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.54-60
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• 2019

최근 3D 프린팅 기술은 산업적인 응용분야의 확대를 위해 다양한 복합소재의 적용이 연구되고 있다. 기존 3D 프린팅 기술은 대부분 플라스틱 소재 위주로 개발되어 왔으며, 세라믹 소재의 경우 물리적, 화학적으로 우수한 물성을 가지고 있음에도 불구하고 상대적으로 3D 프린팅 적용을 위한 연구개발이 초기 단계에 머무르고 있다. 본 연구에서는 DLP(digital light processing) 3D프린팅 공정에 적용을 위해 다양한 입도의 실리카를 기반으로 광경화성 복합소재를 합성하였다. 다양한 적층 방식의 3D 프린팅 기술 중에서 DLP 3D 프린팅 방식은 광경화성 수지에 빛을 조사하여 3차원 기물을 제조하는 기술로 정밀도가 우수하고 다양한 소재 적용성이 높다. 합성된 실리카 복합소재의 충진율에 따른 유변학적 거동분석을 통하여 DLP 3D 프린팅 적용가능성을 확인하였고, 원활하게 적층조형이 잘 이루어지는 것을 확인하였다. 3D 프린팅된 시편의 인쇄 정확도는 디자인과 약 3 % 미만의 차이를 나타내었고, 실리카 입자의 충진율이 80 wt%일 때 34.3 MPa의 강도를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.258-264
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• 2018

본 연구에서는 급경사면서의 식생기반재 부착 및 녹화성능 확보를 위해 혼입한 기능성 첨가재의 성능 평가를 수행하였다. 기능성 첨가재의 혼입조건에 따른 평가 결과, 급경사면의 부착이 가능하면서 식물의 생육에 원활히 수분 공급을 위한 기능성 첨가재로서 증점제 및 고흡수성 폴리머의 적정 혼입율은 각각 5%, 1% 인 것으로 판단된다. 시멘트 계열의 경화재로 인하여 높아진 pH에 대한 대책으로서 킬레이트 수지 10% 이상 혼입시 pH가 약알칼리에서 중성으로 회복되었다. 토양 전도도 평가 결과, 모든 배합조건에서 254~340mS/m으로 측정되어 기준인 1,000mS/m이하인 기준을 만족하였다. 기능성 첨가재의 최적 배합조건으로 도로비탈면 녹화공사의 설계 및 시공 지침에서 제시하는 경도를 측정한 결과 1bar의 압력으로 시공할 때, 18~23mm의 기준을 만족하였다. 급경사면에 대한 부착강도 평가를 위해 경사면 각도조건에 따라 분사 후 리바운드량과 산중식 경도계를 이용한 경도를 측정한 결과, 75도 각도에서도 리바운드율 15%미만, 경도 18mm이상의 성능 확보가 가능하였다.

• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.116-125
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• 2017

본 연구는 조직감과 영양적으로 뛰어난 쌀 팽화 스낵 제조를 위하여 쌀가루에 부족한 단백질과 불포화 지방산이 풍부하며 미래식량 자원으로써의 가치를 지닌 갈색거저리(mealworm)를 첨가한 쌀 압출성형물의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 95%에 갈색거저리 5%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%를 첨가한 것으로, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 $120^{\circ}C$와 $130^{\circ}C$, 수분함량을 30%와 35%로 조절하였고 압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 밀도, 파괴력 및 겉보기탄성계수, 조직감 분석, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH radical 소거활성, 산패도를 측정하였다. 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 비길이는 증가하였으며 밀도는 감소하였고 팽화율은 다소 증가하였으나 유의적 차이가 없었다. 온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 온도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율, 비길이는 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값은 증가하였다. 수분용해 지수는 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 상승하였다. 수분흡착지수는 갈색거저리 첨가함량이 높을수록 증가하였으며 사출구 온도가 증가할수록 높은 값을 나타내었다. DPPH radical 소거 활성에서는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였고 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 50일 이후에는 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 높은 상승 폭을 나타내었다. 쌀가루에 갈색거저리의 첨가는 쌀 팽화 스낵의 조직감과 영양적인 면을 개선하고 항산화성을 부여하였으며 사출구 온도와 수분함량도 압출성형 쌀 팽화 스낵의 품질에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.493-502
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• 2018

수계의 조류발생 원인물질인 질소와 인을 제거할 목적으로 수처리용 EM 담체를 개발한 후, 물리적 특성에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. EM 담체를 제조하기 위한 점토 : 제올라이트 : 질석 : 활성탄의 배합비율은 10 : 2.5 : 0.1 : 2, 소성온도는 $700^{\circ}C$가 적합하였다. EM 담체의 공극률과 밀도는 39.98 %와 $1.13kg/m^3$, 질소와 인의 흡착효율은 69.3 %와 38.9 %, 증류수 담체의 공극률과 밀도는 37.80 %와 $1.11kg/m^3$, 질소와 인의 흡착효율은 62.5 %와 37.8 %로 나타났다. EM 담체가 증류수 담체에 비하여 질소의 흡착효율은 6.8 %, 인의 흡착효율은 1.1 %가 크게 나타났다. 담체의 질소와 인에 대한 흡착특성은 Freudlich 흡착등온식으로 표현이 가능하였다. 소성시간의 변화는 EM 담체를 성형할 때 질소의 인의 흡착효율에는 큰 영향을 미치지 못하였으나 담체의 강도에는 영향을 미칠 것으로 판단된다. 질소의 제거효율은 소성시간 4시간, 인의 제거효율은 소성시간 3시간에서 가장 우수하였다.

• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.88-95
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• 2021

VARTM(Vacuum-assisted resin transfer molding) 공정은 OoA(Out of Autoclave)에 속하는 저가형 공정기술로 다양한 분야에 널리 사용되어 왔다. 그러나 오토클레이브 공정보다 품질이 낮아 고신뢰성이 요구되는 항공산업에는 적용하기 어려웠다. VARTM 공정의 주요 문제는 오토클레이브 대비 낮은 섬유부피분율과 높은 Void 함량에 의한 기계적 물성의 손실이었다. 따라서 많은 연구자들이 Void를 줄이고 섬유부피분율을 높일 수 있는 연구를 수행해 왔다. 이러한 연구의 흐름에 따라 본 연구에서는 수지 주입 과정 중 대기압을 제어하는 방법이 섬유부피분율을 높이고 Void를 감소시킬 수 있는지 검토하였다. 신뢰성 평가는 Void와 연관성이 있는 압축강도시험, 섬유부피분율 분석, 광학현미경 촬영을 통해 확인하였다. 결과적으로 VARTM 공정에서 수지 주입과정 중 대기압을 단계별로 높이는 방법이 섬유부피분율 증가와 Void 감소에 직접적인 효과가 있음을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.381-393
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• 2021

농업용 저수지 제체에 대한 그라우팅 주입효과 확인방법을 검증하기 위하여 물리·역학적 방법, 수리학적 방법, 지구물리학적 방법을 적용하여 결과를 분석하였다. 실내시험과 현장시험을 통하여 획득한 데이터들은 그라우팅 주입단계에 따라 ① 그라우팅 이전, ② 그라우팅 중 ③ 그라우팅 직후, ④ 그라우트재재령 28일 이후로 구분하여 획득되었다. 시추과정에서 획득되는 단위중량, 압축강도, 마찰각, 점착력, N값(관입저항치)의 경우 지반 개량을 확인할 수는 있지만, 지반의 불균질성에 기인하는 한계도 나타났다. 현장 투수시험으로 측정된 투수계수는 그라우트재가 고결되기 이전에도 차수성이 확인되어 그라우팅 직후에 저수지 제체의 개량효과를 확인하기에 가장 적합한 것으로 나타났다. 전기비저항탐사는 그라우팅 이전 저수지 제체에 발달하는 포화대와 누수영역 파악 활용에 적합하였다. 표면파탐사(MASW)는 그라우팅 주입 이후에 탄성파속도가 점차적으로 증가하는 경향성이 뚜렷하여 개량효과를 판단하는데 효과적인 것으로 판단되며, 탄성파 속도를 이용하여 동적특성을 산정할 수 있으므로 내진설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.