• Structural Engineering and Mechanics
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• 제56권2호
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• pp.257-273
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• 2015

Numerical value of correlation between effective parameters in the strength of a structure is as important as its stochastic properties in determining the safety of the structure. In this article investigation is made about the variation of coefficient of correlation between effective parameters in corrosion initiation time of reinforcement and the time of concrete cover cracking in reinforced concrete (RC) structures. Presence of many parameters and also error in measurement of these parameters results in uncertainty in determination of corrosion initiation and the time to crack initiation. In this paper, assuming diffusion process as chloride ingress mechanism in RC structures and considering random properties of effective parameters in this model, correlation between input parameters and predicted time to corrosion is calculated using the Monte Carlo (MC) random sampling. Results show the linear correlation between corrosion initiation time and effective input parameters increases with increasing uncertainty in the input parameters. Diffusion coefficient, concrete cover, surface chloride concentration and threshold chloride concentration have the highest correlation coefficient respectively. Also the uncertainty in the concrete cover has the greatest impact on the coefficient of correlation of corrosion initiation time and the time of crack initiation due to the corrosion phenomenon.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.64-75
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• 2013

실내촉진실험과 동시에 현장폭로실험을 병행하였기 때문에 연차별 실험계획에 따라 최근 5년차의 현장실험체 분석을 수행하고 모델을 업그레이드하는 과정에서 모델 검증을 위해 준공된 지 30년 가량된 방조제의 배수갑문콘크리트의 염화물 침투프로파일을 분석하였다. Zhang의 연구결과에서 언급된 표면에 가까운 콘크리트내부 염화물 농도를 기본모델의 표면염화물농도 대신으로 적용하였다. 장기간 노출되는 실험체의 염화물 측정자료 분석에서 확산계수의 변화분석을 통하여 Maage의 제안식을 기본모델에 적용하였다. 이렇게 보완된 수정모델을 통하여 예측된 자료와 현장자료를 비교하고, 임계시점, 즉 보수시점을 도출함으로서 본 연구의 제안모델과 유지보수 시스템이 간만대 염화물 침투프로파일 추정과 적정보수 시점 및 비용 예측에 사용될 수 있음을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.367-375
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• 2007

철근의 부식을 유발하는 임계 염소이온량에 대한 연구는 콘크리트 구조물의 건전성을 판단하고 내구성 설계 기법에 필요한 핵심적인 재료 물성치 임에도 그값이 아직도 모호한 실정이다. 임계 염소이온량에 대한 대부분의 문헌들은 임의의 시간에 실험적 방법에 의하여 전 염소이온량을 구하는데 집중하였다 또한, 다수의 문헌들은 대다수의 콘크리트에서 탄산화가 진행되고 있음에도 비탄산화된 콘크리트를 대상으로 실험하여 임계 염소이온량을 결정하고 있다. 그러나, 임계 염소이온량은 시멘트량, 시멘트계 재료의 종류, 염소이온의 고정화, 수산기이온 등과 같은 다양한 인자에 의하여 지배된다. 그러므로 다양한 배합조건에서 이러한 인자들을 고려할 수 있는 단일화된 해석적 기법의 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 이러한 다양한 요인을 고려하여 임계 염소이온량의 해석적 기법을 개발하는 것이다. 배합 조건, 노출 환경, 공극수의 화학적 발현 특성, 탄산화 등과 같은 다양한 인자들이 고려되었다. Gouda의 실험적 결과인 공극수내의 $[Cl^-]/[OH^-]$의 비율을 토대로 임계 염소이온량을 구할 수 있는 해석 기법이 정립되었다. 이는 시멘트계 재료의 수화 시뮬레이션 프로그램인 HYMOSTRUC을 이용하여 질량 단위로 구해졌으며 발표된 실험적 결과 및 관련코드와 비교되었다. 본 연구의 접근 방법은 해사 혹은 해수와 같은 염소이온의 도입원 조건에 따라서 임계 염소이온량을 결정할 수 있는 합리적 해를 제공해줄 수 있을 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제19권4호
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• pp.387-394
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• 2017

To study the effects of water-cement ratio changes and cracks on chloride ion transmission rate in cracked concrete, RCM method was adopted to accelerate the diffusion of chloride ion in cracked concrete, and the changes in chloride ion concentration and around the cracks are inferred by finite-element method. The test results show that as far as prefabricated cracks on concrete components are concerned, the width thresholds of two cracks on the concrete specimens with a water-cement ratio of 0.5 and 0.6 are 0.05 mm and 0.1 mm respectively, the width threshold of two cracks on the concrete specimens with a water-cement ratio of 0.4 is 0.05 mm and 0.2 mm respectively; and the results of numerical simulation show that the smaller the water-cement ratio is, the more significant effects of cracks on chloride ion transmission rate are. As a result, more attention shall be paid to the crack prevention, repairing and strengthening for high-strength concrete.

• Corrosion Science and Technology
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• 제8권2호
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• pp.81-88
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• 2009

Chloride induced corrosion of steel reinforcement inside concrete is a major concern for concrete structures exposed to a marine environment. It is well known that transport of chloride ions in concrete occurs mainly through ionic/molecular diffusion, as a gradient of chloride concentration in the concrete pore solution is set. In the process of chloride transport, a portion of chlorides are bound in cement matrix then to be removed in the pore solution, and thus only the rest of chlorides which are not bound (i.e. free chlorides) leads the ingress of chlorides. However, since the measurement of free/bound chloride content is much susceptible to environmental conditions, chloride profiles expressed in total chlorides are evaluated to use in many studies In this study, the capacity of chloride binding in cement matrix was monitored for 150 days and then quantified using the Langmuir isotherm to determine the portions of free chlorides and bound chlorides at given total chlorides and the redistribution of free chlorides. Then, the diffusion of chloride ion in concrete was modeled by considering the binding capacity for the prediction of chloride profiles with the redistribution. The predicted chloride profiles were compared to those obtained from conventional model. It was found that the prediction of chloride profiles obtained by the model has shown slower diffusion than those by the conventional ones. This reflects that the prediction by total chloride may overestimate the ingress of chlorides by neglecting the redistribution of free chlorides caused by the binding capacity of cement matrix. From the evaluation, it is also shown that the service life prediction using the free chloride redistribution model needs different expression for the chloride threshold level which is expressed by the total chlorides in the conventional diffusion model.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.753-759
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• 2006

염해환경 하에 있는 콘크리트 구조물의 내구수명을 예측하기 위하여 콘크리트의 표면 염소이온 농도, 염소이온 확산계수 및 임계 염화물량 등이 주요 인자로 사용된다. 이들 중 염소이온 확산계수는 콘크리트 품질 및 주변 환경조건 등에 많은 영향을 받으며, 이에 따라 콘크리트 구조물의 내구수명이 크게 달라지기 때문에 내구수명을 예측하는 데 가장 중요한 인자로 평가되고 있다. 콘크리트 내의 염소이온 침투 확산에 영향을 미치는 정성적인 주요 인자로는 물-시멘트비, 재령, 양생조건, 주위 환경의 염소이온 농도 및 건습조건 등을 들 수 있는데, 본 연구에서는 염소이온 확산실험을 통해 물-시멘트비와 양생조건이 콘크리트의 염소이온 확산특성에 미치는 영향을 조사하였다. 전위차를 이용한 촉진시험법에 의하여 확산셀을 통과한 전위차를 측정한 후, Andrade의 모델에 의하여 전압강하량을 고려하여 3종류의 물-시멘트비를 갖는 콘크리트의 염소이온 확산계수를 구하였다. 또한, 양생조건별로 물-시멘트비 및 재령 효과를 고려한 회귀분석을 통하여 염소이온 확산계수 추정식을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.585-593
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• 2007

본 연구에서는 해안 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 내구성 평가에 대한 모델을 표면 염소이온농도 $(C_s)$의 시간에 대한 증가와 염소이온 확산계수 (D) 및 임계염소이온농토 $(C_{lim})$를 고려하여 제안하였다. 또한 콘크리트 구조물의 정밀한 내구수명 예측을 위하여 $C_s$와 D의 시간의존성이 고려되었으며, 시간에 따라 변화하는 $C_s$를 고려한 Fick의 제2법칙의 정밀해를 구하였다. $C_s$의 시간의존성에 대해서는, 기존 실험 결과를 바탕으로 시간에 대한 대수 함수 형태의 $C_s$ 모델을 제안하였으며, D의 시간의존성을 고려하기 위하여 구조물의 전체 노출 기간에 대한 시간의 평균값을 적용하였다. 또한 염해 환경 하에 있는 철도 구조물이 100년의 내구 수명을 보장할 수 있도록 하기 위해, 본 논문에서 제안된 모델과 시방서 기준에 근거하여 내구성 설계를 수행하였다. 제안된 모델은 유럽에서 널리 사용되고 있는 성능 중심의 설계 기법에 의해 검증되었으며, 이로부터 기존의 시방서 설계기준은 해안 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 내구 성능을 과소 평가하여 매우 보수적인 설계결과를 유발하고 있음을 알 수 있다. $C_s$와 D의 시간의존성을 고려한 본 모델은 기존 시방기준의 이러한 문제점을 개선하여 염해를 받는 콘크리트 구조물의 내구수명을 정확하고 합리적으로 평가할 수 있을 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.201-206
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• 1996

Recently, to utilize conutry effectively, many concrete structures such as Young Jong Do New Airport. SeoHae Bridege are being constructed. Therefore, Corrosion of steel reinforcement of concrete structures become more and more serious, and prediction of service lives of concrete structures considering steel corrosion is needed much more. The methodologies of predicting service life have been studied for various views, but mathematical modelling based on diffusion theory is generally applied. The purpose of this paper is to investigate current mathematical models, and suggest theoretical basis on estimation of service lives of concrete structures in marine environment. Thus, the procedures for selecting variables such as threshold chloride concentration, diffusion coefficient, etc are suggested, and the service lives calculated through these procedures for various diffusion coefficients and cover depths are presented.

• 한국산업보건학회지
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• 제9권1호
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• pp.87-98
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• 1999

The objectives of this study were to evaluate exposures to airborne methylene chloride and postshift carboxyhemoglobin (COHb) in blood of workers engaged in processes using blowing or cleaning agents, and to investigate correlation between methylene chloride concentrations and the blood COHb levels of workers. The geometric mean (GM) of workers' exposures (8 hour-time weighted averages, TWA) to airborne methylene chloride during cleaning molds using rags wetted with the solvent in the manufacture of flexible polyurethane foam (GM = 61.4 ppm), during operating the dip tank for cleaning molds in the manufacture of lens (GM = 61.0 ppm), and during cleaning the blowing nozzles by spraying the solvent in the manufacture of shoes (GM = 117.2 ppm) were exceeded the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) Threshold Limit Value ($TLV^{(R)}$)-Time Weighted Average (TWA) (50 ppm). The COHb levels were significantly different among groups (p<0.05). The average COHh levels in blood of non-smoking workers were 2.0% in. low-level (<50 ppm) exposure group, and 3.9 % in high-level (>50ppm) exposure group. The average COHb levels in smoking workers were 3.1% in low-level exposure group, and 4.8% in high-level exposure group. The blood COHb levels of no-exposed workers to methylene chloride were 1.8% in non-smoking group, and 2.8% in smoking group. It was found that the COHb level dependeds on the methylene chloride concentration and smoking habit, and was highly correlated with methylene chloride concentration in air. The correlation coefficient was 0.81 among non-smoking workers. The estimated COHb level (3.6%) and 95% upper confidence limit (4.0%) corresponding to TLV-TWA of methylene chloride exceeded the current ACGIH Biological Exposure Index (COHb 3.5%) for carbon monoxide. The estimated COHb level (5.4%) at 100 ppm exceeded the standard (5%) recommended by National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) for preventing adverse cardiovascular effect. The estimated COHb value and 95% upper confidence limit at 25 ppm of the Occupational Safety and Health. Adminstration (OSHA) Permissible Exposure Limit-TWA (PEL-TWA) were 2.6% and 3.0%, respectively. It is suggested that COHb in blood be kept below 3.0% to comply with OSHA PEL-TWA.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권7호
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• pp.112-120
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• 2015

Statistical trend analysis using the data from the National Groundwater Quality Monitoring Network (NGQMN) of Korea was conducted to establish a new groundwater quality management framework. Sen’s test, a non-parametric statistical method for trend analysis, was used to determine the linear trend of the groundwater quality data. The analysis was conducted at different confidence levels (i.e., at 70, 80, 90, 95, and 99% confidence levels) for three of groundwater quality parameters, i.e., nitrate-nitrogen, chloride, and pH, which have sufficient time series of the NGQMN data between 2007 and 2013. The results showed that different trends can be determined for different depths even for the same monitoring site and the numbers of wells having significant trends vary with different confidence levels. The wells with increasing or decreasing trends were far less than the wells with no trend. Chloride had more wells with increasing trend than other parameters. On the other hand, nitrate-nitrogen had the most wells with increasing trend and concentration exceeding 75% of the threshold values (TVs). Based on the methodology used for this study, we suggest including groundwater TVs and trend analysis to evaluate groundwater quality and to establish an advanced groundwater quality management framework.