• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-54
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• 2017

시멘트 산업은 대표적인 탄소 배출 산업으로서, 콘크리트에 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 다량 사용할 경우 시멘트 사용을 줄이고 탄소 배출을 저감할 수 있으나, 이러한 경우 초기강도의 저하가 비교적 크기 때문에 대체량 증대에 한계가 있다. 이러한 현실을 고려할 때 고로슬래그 미분말이나 플라이애시를 다량 활용한 포틀랜드 혼합 시멘트에 적절한 알칼리 활성화를 통해 혼합 시멘트의 성능을 보완하는 방안은 시멘트 산업 분야에서 탄소 배출을 저감할 수 있는 현실적인 방안이 될 수 있다. 이에 따라 본 보고에서는 보통포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이애시를 4:4:2로 혼합하고 알칼리 설페이트계 활성화제(Modified Alkali Sulfate type)를 2.0% 사용한 결합재를 적용하여 레미콘(Ready-Mixed Concrete) 제조 시설에서 콘크리트를 제조하고 그 기초적인 특성을 평가하였다. 그 결과 알칼리 설페이트계 활성화제의 활용으로 슬럼프는 다소 감소하고 응결 시간이 단축되는 현상이 있었으나, 블리딩이 감소하고 조기 강도가 개선되었으며, 탄산화 저항성은 큰 차이가 없었다. 향후 이와 관련하여 장기 재령의 시험체를 대상으로 한 실험과 분석이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권4호
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• pp.536-544
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• 2020

To address organic dye wastewater, economic and effective adsorbents are required. Here, magnetic biochar from alkali-activated rice straw (AMBC) was successfully synthesized using one-step magnetization and carbonization method. The alkaline activation caused the large specific surface area, high pore volume and abundant oxygen-containing groups of the AMBC, and the magnetization gave the AMBC a certain degree of electropositivity and fast equilibrium characteristics. These characteristics collectively contributed to a relative high adsorption capacity of 53.66 mg g^-1 for this adsorbent towards rhodamine B (RhB). In brief, RhB can spontaneously adsorb onto the heterogeneous surface of the AMBC and reach the equilibrium in 60 min. Although the initial pH, ionic strength and other substances of the solution affected the adsorption performance of the AMBC, it could be easily regenerated and reused with considerable adsorption content. Based on the results, H-bonds, π-π stacking and electrostatic interactions were speculated as the primary mechanisms for RhB adsorption onto the AMBC, which was also demonstrated by the FTIR analysis. With the advantageous features of low cost, easy separation, considerable adsorption capacity and favorable stability and reusability, the AMBC would be a potential adsorbent for removing organic dyes from wastewater.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제12권2호
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• pp.93-100
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• 2000

The interactions between methylated $\beta$-cyclodextrin (CD) and hydrophobically modified alkali-soluble associative polymers (HASE) were examined by a rheological technique. The effect of "capping" of hydrophobes by methylated $\beta$-cyclodextrin on the viscosity and modulus was evaluated. Model HASE polymers with $C_1$to $C_{20}$ alkyl hydrophobic groups ethoxylated with~10 moles of ethylene-oxide (EO 10) and at concentrations up to 3 wt% were examined. With the addition of methylated $\beta$-CD, the steady shear viscosity profiles shift from a Newtonian profile to one that display a shear-thinning characteristic. Significant "capping" of the hydrophobes occurs for HASE polymers with $C_{l2}$, $C_{16}$ and $C_{20}$ hydrophobes as reflected by the large reduction in the viscosity. However, the steady shear viscosity remains constant when the concentration of $\beta$-CD exceeds 1 wt%, suggesting that $\beta$-CD is not able to fully encapsulate the hydrophobes of the HASE polymer. The temperature variation plots indicate that the activation energy of the HASE-EO10-$C_{20}$ system and $\beta$-CD is dependent on the magnitude of the applied shear stress. These results further reinforce the hypothesis that $\beta$-CD is not able to completely remove all the hydrophobic associations.phobic associations.

• 한국재료학회지
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• 제26권10호
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• pp.521-527
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• 2016

Geopolymers have many advantages over Portland cement, including energy efficiency, reduced greenhouse gas emissions, high strength at early age and improved thermal resistance. Alkali activated geopolymers made from waste materials such as fly ash or blast furnace slag are particularly advantageous because of their environmental sustainability and low cost. However, their durability and functionality remain subjects for further study. Geopolymer materials can be used in various applications such as fire and heat resistant fiber composites, sealants, concretes, ceramics, etc., depending on the chemical composition of the source materials and the activators. In this study, we investigated the thermal properties and microstructure of fly ash and blast furnace slag based geopolymers in order to develop eco-friendly construction materials with excellent energy efficiency, sound insulation properties and good heat resistance. With different curing times, specimens of various compositions were investigated in terms of compressive strength, X-ray diffraction, thermal property and microstructure. In addition, we investigated changes in X-ray diffraction and microstructure for geopolymers exposed to $1,000^{\circ}C$ heat.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.33-39
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• 1999

This study was conducted to confirm the effect of bypass dust on the hydration and mechanical properties of the cement pastes and mortar obtained from ordinary Portland cement (OPC), OPC-slag and OPC-fly ash system. The rate of heat evolution is accelerated with the content of By-pass Dust(BD). total heat evolution increased because alkali-chlorides activated the hydration of blended cement. Compressive strength and bound water content show maximum value at 5wt% By-pass Dust(BD) on each curing time in ordinary Portland cement and slag blended cement. Ca(OH)2 content of Ordinary Portland Cement increased as the content of BD and curing time. In blended cement, the formation of Ca(OH)2 is active at early hydration stage. By pozzolanic reaction, the content of Ca(OH)2 is decreased as curing time goes by. According to the BD content stable chlorides complex of Friedel's salt (C3A·CaCl2·10H2O) is created. Due to the hydration activation effect of chlorides and alkali we observed Type II C-S-H, which developed into densest microstructure.

• Advances in materials Research
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• 제4권3호
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• pp.133-144
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• 2015

The aim of this investigation is to prepare geopolymer resin by alkali activation of ceramic waste (AACW) with different sodium hydroxide (NaOH) and liquid sodium silicate (LSS) concentrations. In order to prepare geopolymer cement, AACW was replaced by 10 and 30 % by weight (wt.,) of concrete waste (CoW) as well as 10 and 30 wt., % ground granulated blast-furnace slag (GGBFS). The results showed that, the compressive strength of AACW increases with the increase of activator content up to 15:15 wt., % NaOH: LSS. All AACW hardened specimens activated by 3:3 (MC6), 6:6 (MC12), 12:12 (MC24) and 15:15 wt., % (MC30) NaOH: LSS destroyed when cured in water for 24h. The MC18 mix showed higher resistivity to water curing. The results also showed that, the replacement of AACW containing 9:9 wt., % NaOH: LSS (MC18) by 10 (MCCo10) and 30 (MCCo30) wt., % CoWdecreased the compressive strength at all ages of curing. In contrast, the MCCo10 mix showed the lower chemically combined water content compared to MC18 mix. The MCCo30 mix showed the higher chemically combined water content compared to MC18 and MCCo10 mixes. The compressive strength and chemically combined water of all AACWmixes containing GGBFS (MCS10 and MCS30) were higher than those of AACWwith no GGBFS (MC18). As the amount of GGBFS content increases the chemically combined water increases. The x-ray diffraction (XRD) proved that as the amount of CoWcontent increases, the degree of crystallinity increases. Conversely, the replacement of AACW by GGBFS leads to increase the amorphiticity character. The infrared spectroscopy (FTIR) confirms the higher reactivity of GGBFS compared to CoW as a result of successive hydration products formation, enhancing the compaction of microstructure as observed in scanning electron microscopy (SEM).

• 한국식품과학회지
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• 제28권3호
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• pp.538-544
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• 1996

미생물이 생산하는 생물 고분자의 기능성 당색 및 용도 재발 연구의 일환으로. Bacillus sp.의 알카리 발효에 의해 생합성된 점성의 생물 분자의 리올로지 특성을 다른 미생들 다당 및 식뮬 다당류와 비교하면서 검토하였다. 1% 정제 고분자 용액은 xanthan gum 및 guar gum과 마찬가지로 항복응럭을 갖는 의가소성 유체의 거동을 널었다. 유동지수(n)값은 0.41 - 0.75로 전단속도 의존성을 보였으며, 점조도지수(K)값은 0.87 Pa $s^n$으로 guar gum보다는 작고 xanthan gum 보다는 컸다. 그러나 항복응력 (${\tau}_y$)값은 2.28Pa로 xanthan gum이나 guar gum보다 크게 낮았다. 또 정제고분자의 점조도지수(K)값은 지수 함수식에 따르는 농도 및 온도 의존성을 나타내었다. 농도 의존성은 기울기가 서로 달라지는 두 개의 직선관계를 나타냈으며, 농도가 증가에 따라 의가소성은 강해졌다. 시료 용액은 온도 의존성이 매우 낮은 특징을 나타내었고, 유동의 활성화에너지지는 1.16kcal/g mol이었다. 겉보기 점도는 pH와 염의 변화에 매우 불안정함을 나타내었으나 유기용매에 대하여는 어느 정도 안정함을 보였고, 점증제를 첨가하였을 때 겉보기 점도의 상승효과는 관찰되지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.449-458
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• 2006

시멘트는 전 세계적으로 사회기반 시설구조물의 주 건설 재료로서 경제 발전의 원동력이 되어 왔다. 그러나 시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 또한 $CO_2$를 배출로 인한 온난화 현상 및 환경문제가 심각하다. 따라서, 본 연구에서는 시멘트를 사용하지 않은 21세기형 chemically bonded concrete를 연구하기 위해, 국내 fly ash를 재활용하여, 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르 공시체를 제조하고, 시멘트 대체 건설재료로써 강도 발현 특성 분석, X-ray 회절분석(XRD), SEM 촬영을 통해 알칼리 활성제의 종류, 재령, 양생온도와의 상호관계와 반응 생성물의 강도 발현 메커니즘을 구명하였다. 실험 결과 알카리 활성제로 NaOH와 물유리를 사용한 시험체가 강도가 가장 높았으며, 초기의 높은 양생 온도는 조기에 fly ash의 반응을 활성화시켜 높은 강도 발현에 유리한 것으로 나타났다. 또한 XRD와 SEM 분석을 통해 주요한 반응생성물은 $Na_6-(AlO_2)_6-(SiO_2)_{10}-12H_2O$ 형태의 zeolite이며 그 밖의 칼슘실리케이트와 유사한 수화생성물로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권6호
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• pp.415-421
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• 2013

활성탄소섬유(Activated carbon fiber, ACF)의 비표면적을 향상시키는 대표적인 방법은 알칼리금속을 이용한 화학적 활성화(Chemical activation, CA)와 산화제를 이용한 표면처리(Surface treatment, ST)방법이 있다. 알칼리금속을 이용한 CA 공정은 열처리 과정에서 알칼리금속의 화학반응에 의하여 미세기공이 발달되며, ST 공정은 산화제의 산화력에 의하여 표면의 미세기공을 발달시킨다. 본 연구에서는 대표적인 표면개질 방법인 CA 공정의 효과를 증대하기 위하여 전처리로 ST 공정을 수행하였으며, ST 공정 유무에 따라 CA된 ACF의 특성변화를 관찰하였다. ST 및 CA 유무에 따른 ACF 특성을 조사하기 위하여 무게변화, FT-IR, TGA, 원소분석을 수행하였으며, 대표적인 VOC물질인 톨루엔을 이용하여 흡착특성을 평가하였다. 실험결과 초기 raw ACF의 비표면적과 톨루엔 흡착량은 각각 1,483 $m^2/g$, 0.22 $g_{-Tol.}/g_{-ACF}$였으며, CA 처리시 1,998 $m^2/g$, 0.27 $g_{-Tol.}/g_{-ACF}$로 증가하였고, ST된 ACF를 CA 처리한 경우 2,743 $m^2/g$, 0.37 $g_{-Tol.}/g_{-ACF}$로 증가하였다. 본 연구를 통하여 ST 및 CA 결합공정을 통한 ACF의 표면특성을 증가를 확인하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.34-35
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• 2015

The purpose of this study is to investigate the compressive strength property of concrete with Ground granulated blast furnace slag(GBFS) using wash water from recycled aggregate. When GBFS is reacted with water, it doesn't happen to hydraulic reaction but GBFS becomes latent hydraulic property in alkaline environment. For this reason, if it is possible to use wash water from recycled coarse aggregate as mixture water, GBFS have the advantage of early strength due to effect of activation. We investigated the compressive strength properties of GBFS concrete using wash water from recycled aggregate. According to the experimentation result, ICP-OES showed wash water from recycled coarse aggregate has a high alkali value of pH of 12. Also, compressive strength in early age using wash water can be improved as an activation.