• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.11-19
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• 2009

최근 지구환경의 문제가 사회적 이슈로 부각됨에 따라 자원절약 및 자원의 유효이용이라는 측면에서 일상생활에서부터 각종 산업분야에 이르기까지 재활용과 자원절약에 관한 관심이 날로 심화되고 있는 가운데 지구 온난화 방지, 자연환경파괴의 방지, 폐기물에 의한 환경오염 방지 등 지구환경보전 측면에서 콘크리트용 골재 자원의 고갈, 시멘트 소성에너지, $CO_2$ 저감 등은 해결이 불가피한 문제로서의 당면한 과제이다. 이에 따라 건설 산업의 분야에 있어서도 건축물의 내부에 축적되어 있는 막대한 양의 자원을 유효하게 활용하고 내구수명이 길게 설계된 장수명화 건축물을 안전하고 쾌적하게 유지 관리함으로써 불필요한 건설행위를 억제하여 지구자원 및 에너지를 절감하는 창조적인 사고가 필요하다고 할 수 있다. 본고에서는 건설폐기물 발생 억제 및 유한한 지구자원의 유효이용과 재활용을 활성화시킴으로서 지구환경부하 저감을 위한 건축생산 및 건축물의 성능설계 측면에서 건축적 요구와 지구환경을 고려한 건축물의 장수명화를 위한 방법 및 건설폐기물의 유효이용기술에 대해 소개하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.13-21
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• 2014

혼화재로서 고로슬래그가 콘크리트의 전과정 환경영향에 미치는 효과를 정량적으로 평가하기 위하여, 3395개의 실내 배합 및 1263개의 레미콘 배합을 분석하였다. 콘크리트의 환경영향을 평가하기 위한 전 과정 평가 방법을 요약하면, 1) 고려된 시스템 경계는 요람에서 시공 전단계까지이며, 2) 재료, 운송 및 콘크리트 생산에서의 환경부하 평가는 국가 생애주기 데이터목록을 주로 기반으로 하였으며, 3) 환경부하는 분류화, 특성화, 정규화 및 가중치 단계를 거쳐 정량적인 환경영향 지표로 환산되었다. 콘크리트 전과정 환경영향은 주로 지구 온난화, 광화학 산화생성물 및 무생물 자원고갈의 세 범주로 분류될 수 있었다. 또한, 콘크리트의 환경영향 지표들은 주로 보통 포틀랜드 시멘트의 양에 의해 결정되었으며, 고로슬래그 치환율의 증가와 함께 감소하였다. 이를 고려하여, 콘크리트의 환경영향 지표들은 단위 결합재 양 및 고로슬래그 치환율의 함수로 간단하게 모델링 될 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.87-94
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• 2003

현재 건설생산현장에서 이루어지고 있는 거푸집 제거 시기 결정, 설계기준강도 확보 등의 강도관리는 그 시점을 예측할 수 없다는 단점이 있기 때문에 건설생산현장에서의 공정계획 및 강도관리에서 한계가 있을 수밖에 없다. 이에 따라 콘크리트의 강도를 예측할 수 있으면 보다 합리적인 강도관리 및 공정계획이 가능하게 된다. 본 연구는 적산온도 방법에 의해 새로 제안된 강도예측모델의 적용가능성을 검증하기 위해 기존 강도예측모델 중 Logistic 모델과 비교 평가하였으며, 모의부재에서 채취한 코어공시체와 현장양생공시체의 압축강도를 비교 평가한 후 새로운 강도예측모델에 의해 강도를 예측하여 거푸집 제거시기를 결정하는 것에 대한 합리성을 검증하고자 하였다. 실험결과 Freiesleben의 활성화에너지를 이용한 등가재령함수에 있어서 콘크리트의 강도는 양생온도에 관계없이 유사한 강도수준을 나타내고 있으나 강도-적산온도의 상관성을 높이기 위해서는 등가재령 계산시 이용되는 활성화에너지에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다. 새로 제안된 모델의 경우 Logistic 모델에 비해 초기재령에 있어서 강도예측이 보다 정확한 것으로 나타났으며, SSE는 작고 결정계수는 높게 나타나고 있어 이를 이용한 강도예측이 보다 합리적일 것으로 판단된다. 본 연구의 범위 내에서 양생온도 10~15$^{\circ}C$의 경우 강도관리 측면에서 새로운 강도예측모델 사용시 압축강도 50kgf/${cm}^2$ 발현시점이 기존에 제안된 기간과 비교하여 빠르게 나타나고 있어 이를 건설생산현장에서 적용할 경우 거푸집제거시기의 단축에 의한 공기단축이 가능할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.201-210
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• 2014

이 연구는 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 평가를 위한 단계적 모델을 제시하였다. 고려된 시스템 경계는 원료채취에서부터 재활용까지로서, 구성재료, 운송, 레미콘 공장에서의 계량 및 배합, 구조물의 사용 및 해체, 폐콘크리트의 파쇄 및 재활용까지를 포함한다. 구조물의 운영(40년) 및 재활용(20년) 단계에서 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 탄산화 깊이를 예측하기 위해 제시된 모델로부터 산정하였다. 제시된 $CO_2$ 평가모델에 기반하여 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$양을 직접적으로 평가할 수 있는 성능평가표를 구체화하였다. 제시된 성능평가표를 이용한 사례분석 결과 보통포틀랜드 시멘트(OPC)가 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 미치는 기여비율은 약 85%이었다. 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 약 15~18%로 평가되었는데, 이는 OPC 생산으로부터 배출된 양의 약 19~22%에 해당된다. 결국, 제시된 $CO_2$ 성능평가표는 콘크리트 구조물의 각 단계에서 $CO_2$ 배출 또는 포집을 쉽게 결정할 수 있는 가이드라인으로서 설계 또는 시공 시 효율적으로 이용될 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.3-11
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• 2009

석탄의 수요증가와 소비는 석탄의 이용과정에서 생성되는 고형페기물의 처리와 관련된 문제들을 증대시켰다. 석탄 부산물의 주요한 이용은 건설과 관련돼 적용되었다. 석탄부산물의 하나인 플라이애쉬는 폐기물 재활용 생산의 일부분으로 설명될 수 있기 때문에, 과학적인 조사의 대다수는 많은 사용에서 플라이애쉬의 활용에 관하여 초점이 맞춰졌다. 반면에, 바텀애쉬의 재활용에 관해서는 관심을 기울이지 않았다. 이러한 소홀함의 결과로서, 많은 양의 바텀애쉬가 처리장에 쌓여왔다. 따라서, 바텀애쉬의 적당한 이용을 위한 안전하고 경제적인 해결을 얻기 위한 필요성이 좀 더 긴급하게 되었다. 논문에 나타낸 연구는 오토클레이브 경량기포콘크리트를 제조하기 위해 사용된 바텀애쉬의 성능 특성을 확인하기 위해 계획되었다. 실험실 측정 결과, 토버모라이트는 수열합성반응을 위한 재료로서 바텀애쉬가 사용되었을 때 생성되는 것으로 나타났다. 분산분석에 따른 결과로서, 기포슬러리의 굳지 않은 상태에서 물비는 플로우와 슬러리의 밀도에 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 기포비는 슬러리의 밀도에만 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 굳은 상태에서에서 기포비는 경량기포콘크리트의 절건밀도와 압축강도에 영향을 끼쳤지만 휨강도와 인장강도에는 영향을 끼치지 않았다. 반응표면분석의 결과에서, 목표성능을 얻기 위한, 바텀애쉬를 사용한 경량기포콘크리트의 최적배합조건은 물비 70$\sim$80%, 기포비 90$\sim$100%로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.657-665
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• 2013

이 연구는 알칼리 활성 슬래그(alkali-activated slag, AAS) 결합재를 이용하여 자기충전성을 갖는 콘크리트 개발을 위한 기초 연구로서 자기충전 콘크리트에 사용될 AAS 결합재 및 고성능 감수제의 유동성능 평가를 통해 선정하고, 선정된 결합재 및 고성능 감수제를 사용하여 자기충전 콘크리트를 배합한 후 굳기 전 콘크리트의 유동특성을 평가하였다. 높은 pH에서 폴리카르본산계 고성능 감수제의 성능이 저하됨에 따라 비교적 강도가 낮은 약알칼리성 활성화제를 사용한 AAS 결합재를 선정하였다. 시험 결과 일본토목학회(JSCE) 기준인 고유동성, 재료분리 저항성, 간극 충전성은 대부분 만족시켰으나, AAS 페이스트의 기본점성이 OPC에 비해 높은 이유로 유럽통합기준의 간극 통과성은 만족시키지 못했다. 하지만, AAS 결합재를 이용하면 증점제의 사용 없이 재료분리가 발생되지 않는 자기충전 콘크리트 제조가 가능함을 확인하였다. 이 연구는 AAS 결합재를 이용한 자기충전 콘크리트 개발의 기초연구로서 앞으로 현장적용이 가능한 AAS 자기충전 콘크리트 개발을 위해 더 높은 강도의 고유동 결합재와 간극 통과성을 높이기 위한 콘크리트 배합비의 연구가 필요하다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권2호
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• pp.203-210
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• 2012

최근 국내에서는 대형 및 초고층화 건축물에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세와 함께 콘크리트의 성능이 중요시 되고 있다. 이를 뒷받침하는 기술로 매스콘크리트 및 고강도 콘크리트 시공기술의 확보는 대단히 중요하다. 고강도 콘크리트의 경우 다량의 분체량에 따른 시멘트의 수화반응(hydration) 활성으로 콘크리트 내부에 높은 온도의 수화열이 발생하고 외부와 온도차로 인한 열응력의 증가 및 그로인한 균열, 슬럼프 로스현상 등의 문제점들이 많이 발생하고 있어 대책이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 매스콘크리트 및 고강도 콘크리트의 수화열을 제어하기 위하여 혼화재의 종류와 혼입량의 변화, 배합수를 Ice-flake로 100% 대체함으로써 고강도 콘크리트의 수화열을 저감하고자 하였으며, 실험결과 콘크리트의 수화열 저감 방안으로 혼화재는 고로슬래그와 플라이 애쉬를 사용하고 배합수로 Ice-flake를 사용함으로써 콘크리트의 유동성개선 및 슬럼프로스 저감효과를 볼 수 있으며, 콘크리트 최고 온도를 크게 떨어트려 매스 콘크리트 및 고강도 콘크리트의 수화열에 의한 균열저감 및 품질향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제29권6호
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• pp.532-541
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• 2019

숏크리트가 터널의 안정성을 확보하는 데에 주요한 지보재임에도 불구하고, 숏크리트를 구성하는 강섬유, 급결제와 같은 재료 자체의 특성과 터널 현장에서의 품질관리에 따르는 여러 가지 어려움으로 인하여 숏크리트의 지보성능을 제대로 확인하지 못하고 있다. 이 연구에서는 우선 고속도로 터널 현장에 적용되고 있는 숏크리트의 실태를 파악하고, 개선점을 도출해보고자 하였다. 이를 위해 고속도로 현장에 공급되고 있는 강섬유와 급결제 종류별 특성을 조사하고, 터널 현장에서 직접 숏크리트 시험체를 제작하여 성능 시험을 실시하였다. 강섬유에 대해서는 국내 제조 현황을 조사하고, 현장에 공급된 강섬유를 수집하여 탄소함량, 인장강도 등을 측정하였다. 급결제는 알루미네이트(Aluminate)계, 시멘트광물계, 알칼리프리(Alkali-free)계 등 3가지 급결제에 대하여 기본적인 시험뿐만 아니라 급결제 내 총알칼리량을 분석하였다. 숏크리트 시험체는 배합조건 및 급결제 종류별로 현장 숏크리트 장비를 이용하여 제작하였으며, 이 시험체를 이용하여 압축강도시험, 휨인성시험 등을 실시하였다. 시험 결과를 이용하여 급결제 종류 및 배합별로 압축강도, 휨강도, 휨인성 등의 성능을 비교분석하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제24권1호
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• pp.189-224
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• 2015

본 연구는 온실가스 감축목표 업종체계에 따라 산업 부문을 18개 세부 업종으로 구분하여 2004년부터 2011년까지의 에너지 소비량과 온실가스 배출량 변화에 대해 로그평균디비지아지수(Log Mean Divisia Index) 분해분석을 하였다. 산업 부문 에너지 소비량의 증가는 생산효과와 에너지원단위 효과에 기인한 것으로 나타났으며, 구조 효과는 에너지 소비량 감소에 기여하였다. 온실가스 배출량 변화에 있어서도 구조 효과만이 온실가스 배출 감소에 기여한 것으로 나타났다. 하지만 세부 업종별로는 에너지 소비 및 온실가스 배출량에 미치는 요인별 효과가 서로 달랐다. 특히 본 연구에서는 비금속, 조립금속 등 집계된 업종을 기준으로 분석한 기존 연구들과 달리 이들을 감축목표 업종체계에 따라 세분화하여 분석하였다. 분석 결과 비금속의 세부 업종인 시멘트와 조립금속의 세부 업종인 기계업종은 각각 비금속, 조립금속과 서로 다른 분석 결과를 보였다. 따라서 비금속 및 조립금속에 대한 분해분석 결과를 세부 업종들에게 일률적으로 적용할 경우 정책적 오류에 직면할 가능성이 크므로 세부 업종별로 차별화된 정책 대응이 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.83-91
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• 2015

포러스 콘크리트는 시멘트, 물 그리고 굵은골재로 구성되어 있으며, 공기 및 물의 투과 그리고 흡음 등 지구 환경부하를 저감시키기 위해 사용되어 왔다. 그러나 포러스 콘크리트의 물리적, 역학적 성상은 시공시 이루어지는 다짐하중에 의해 변한다. 따라서 본 연구에서는 결합재 종류, 물-결합재비, 목표공극율에 따른 포러스 콘크리트의 물리적, 역학적 성상을 파악하였으며 특히, 다짐하중에 따른 포러스 콘크리트의 공극율, 강도, 투수계수의 물성변화를 파악하였다. 본 연구에서 사용한 골재는 부순자갈 생산과정에서 발생되는 부산물로서 최대크기는 13mm이다. 연구결과, 포러스 콘크리트의 목표 공극율, 투수계수, 압축강도는 공극율과 밀접한 상관성을 지니고 있으며, 공극율은 포러스 콘크리트의 배합설계로 제시할 수 있는 가능성이 있는 것으로 판단되다. 포러스 콘크리트의 압축강도는 팽창재 치환율 5%에서 가장 높게 나타났으며, 실리카 흄 치환율 10%에서 치환하지 않은 콘크리트보다 32% 높게 나타났다. 그리고 다짐하중을 변화시킨 본 연구결과 압축강도는 하중 15kN부터 증가하였고, 공극율은 하중 0.8kN부터, 투수계수는 하중 35kN부터 각각 감소하는 것으로 나타났다.