• 콘크리트학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.11-18
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• 2013

시멘트 콘크리트 포장은 중차량에 대한 뛰어난 적용성과 장기간의 공용성을 지녔고, 아스팔트보다 구입이 용이하여 내구성 및 경제적 측면에서 우수한 장점을 가지고 있으나, 아스팔트 포장에 비해 노후화 되거나 파손이 발생할 경우 대규모 유지보수가 발생할 수 있는 단점이 있다. 콘크리트 포장의 손상은 대부분 균열에 의한 것으로 콘크리트 포장의 초기 및 장기균열을 제어할 수 있는 기술 확보가 필요하다. 이 연구에서는 일반적인 구조용 콘크리트 배합에 비해 단위수량이 낮고 굵은 골재 최대 치수가 큰 콘크리트 포장 배합에서의 섬유보강 효과를 평가하기 위해 직경이 작고 형상비가 큰 마이크로 섬유와 직경이 크고 형상비가 작은 매크로 섬유로 하이브리드 보강된 콘크리트 포장용 배합에 대한 기본적인 성능실험을 수행하였다. 실험 결과 콘크리트 포장 배합의 섬유보강 효과는 일반 구조용 콘크리트 배합에 비해 낮은 것으로 나타났으나 하이브리드 섬유로 보강된 콘크리트 포장 배합은 휨강도 및 인성보강 효과가 큰 것으로 나타났다. 특히 하이브리드 섬유보강 콘크리트는 포장 손상의 주요 요인인 콘크리트 포장의 초기 건조수축을 제어하는데 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.93-101
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• 2022

국내 RC 슬래브교의 경우 공용연수가 20년 이상인 교량이 전체의 70% 이상을 차지하며, 노후화된 구조물의 수가 증가함에 따라 구조물의 안전 진단 및 유지관리의 중요성이 증가하는 실정이다. 고속도로 교량의 경우 바닥판 균열은 열화현상의 우선적인 원인이 되며, 교량 내구성 및 사용수명 저하에 밀접한 관계가 있다. 또한 신축이음과 교량받침 등의 부재 손상으로 인한 손상 발생 비율이 약 73%로 주부재보다 높다. 따라서 본 연구에서 교량 부재 손상과 바닥판 열화가 결합된 손상 시나리오를 정의하였다. 설계하중으로는 일교차를 고려한 온도 증감과 차랑햐중을 고려하여 개별 단일 손상 및 이종손상 시나리오 발생 시 바닥판 응력 분포와 최대 응력 발생 지점을 비교 분석하였다. 또한 바닥판 열화의 주요한 원인이 되는 균열의 점검 및 진단이력데이터 기반으로 공용연수 별 손상 시나리오에 대한 손상확산 분석 및 상태등급 예측을 수행하였다. 교량부재 손상이 동반되어 발생하는 이종손상의 경우 단일손상 대비 균열 면적율과 손상확산율이 증가되며, 상태등급 C에 도달하는 시기도 매우 빠를 것으로 예측된다. 따라서 교량부재 손상이 발생하였을 때, 신속한 보수 및 교체가 이루어지지 않으면 바닥판의 손상 발생과 손상 확산으로 인한 2차 피해를 유발하는 원인이 될 수 있다. 따라서 바닥판 응답에 대한 지속적인 관찰과 대응이 필요할 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권6호
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• pp.713-732
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• 2008

Serviceability and durability of the concrete members can be seriously affected by the corrosion of steel rebar. Carbonation front and or chloride ingress can destroy the passive film on rebar and may set the corrosion (oxidation process). Depending on the level of oxidation (expansive corrosion products/rust) damage to the cover concrete takes place in the form of expansion, cracking and spalling or delamination. This makes the concrete unable to develop forces through bond and also become unprotected against further degradation from corrosion; and thus marks the end of service life for corrosion-affected structures. This paper presents an analytical model that predicts the weight loss of steel rebar and the corresponding time from onset of corrosion for the known corrosion rate and thus can be used for the determination of time to cover cracking in corrosion affected RC member. This model uses fully the thick-walled cylinder approach. The gradual crack propagation in radial directions (from inside) is considered when the circumferential tensile stresses at the inner surface of intact concrete have reached the tensile strength of concrete. The analysis is done separately with and without considering the stiffness of reinforcing steel and rust combine along with the assumption of zero residual strength of cracked concrete. The model accounts for the time required for corrosion products to fill a porous zone before they start inducing expansive pressure on the concrete surrounding the steel rebar. The capability of the model to produce the experimental trends is demonstrated by comparing the model's predictions with the results of experimental data published in the literature. The effect of considering the corroded reinforcing steel bar stiffness is demonstrated. A sensitivity analysis has also been carried out to show the influence of the various parameters. It has been found that material properties and their inter-relations significantly influence weight loss of rebar. Time to cover cracking from onset of corrosion for the same weight loss is influenced by corrosion rate and state of oxidation of corrosion product formed. Time to cover cracking from onset of corrosion is useful in making certain decisions pertaining to inspection, repair, rehabilitation, replacement and demolition of RC member/structure in corrosive environment.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권3호
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• pp.404-416
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• 2020

Bacteria that are resistant to high temperatures and alkaline environments are essential for the biological repair of damaged concrete. Alkaliphilic and halotolerant Bacillus sp. AK13 was isolated from the rhizosphere of Miscanthus sacchariflorus. Unlike other tested Bacillus species, the AK13 strain grows at pH 13 and withstands 11% (w/v) NaCl. Growth of the AK13 strain at elevated pH without urea promoted calcium carbonate (CaCO₃) formation. Irregular vaterite-like CaCO₃ minerals that were tightly attached to cells were observed using field-emission scanning electron microscopy. Energy-dispersive X-ray spectrometry, confocal laser scanning microscopy, and X-ray diffraction analyses confirmed the presence of CaCO₃ around the cell. Isotope ration mass spectrometry analysis confirmed that the majority of CO₃^2- ions in the CaCO₃ were produced by cellular respiration rather than being derived from atmospheric carbon dioxide. The minerals produced from calcium acetate-added growth medium formed smaller crystals than those formed in calcium lactate-added medium. Strain AK13 appears to heal cracks on mortar specimens when applied as a pelletized spore powder. Alkaliphilic Bacillus sp. AK13 is a promising candidate for self-healing agents in concrete.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권8호
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• pp.31-37
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• 2014

본 연구에서는 초속경 폴리머 모르타르의 역학적 특성이 평가되었다. 이를 위해 총 75개의 모르타르 시편에 대한 압축강도, 휨강도, 부착강도, 동결융해, 길이변화, 그리고 흡수율 시험이 실시되었다. 실험결과로부터 초속경 폴리머 모르타르의 부착강도는 일반 콘크리트보다 50 % 정도 우수하였으며, 동결융해에 대한 저항성은 보통콘크리트보다 뛰어났다. 또한 초속경 폴리머 모르타르의 길이변화와 흡수율은 20 % 정도 일반콘크리트보다 작았다. 그 결과 초속경 폴리머 모르타르는 콘크리트 구조물의 균열을 보수하는데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.603-610
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• 2017

최근 집중호우, 잦은 강설, 급격한 기온차이 등 환경변화의 가속화에 따라 균열, 단차, 포트홀 등 다양한 형태의 도로 파손이 급증하고 있다. 이중 포트홀 관련 사고는 파손 특징상 대형사고를 유발하며 08년 기준 5년간 약 5배 이상 증가하였다. 매년 포트홀로 인한 인명피해, 차량파손 등 직 간접적인 피해가 증가함에 따라 보다 신속하고 효율적인 관리 대책이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 포트홀 규모, 면적과의 상관관계를 통해 체적 보정계수와 보수재료 물량산출 알고리즘을 제시하였다. 제시된 물량산출 알고리즘의 검증을 위해 수도권 지역 15개소의 포트홀을 측정한 결과 통상적으로 개소당 약 5~7 kg까지 발생하던 재료 잔량이 1~2 kg까지 감소하는 것으로 나타났다. 작업자의 주관적인 판단에 의존하여 시공하고 있는 실정에서 포트홀 체적 감지 자동화 통합시스템은 재료/자원 절감뿐 아니라 적정한 보수물량 산정을 통해 다짐상태 등 포장 품질향상에 기여할 수 있을 것이다.

• 보존과학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 1999

석굴암은 해체, 복원 및 수차례에 걸친 보수과정을 거쳐 지금에 이르렀다. 현재와 같은 비교적 안정된 환경이 이루어지기 전 까지 오랜 시간에 걸친 자연적인 풍화와 사람에 의한 영향 등에 의해 많은 변화를 겪어 왔다. 석굴암을 이루는 암석은 중립 내지 조립질의 화강섬록암으로 대체로 갈색에서 암갈색에 이르는 풍화면을 보이는데 이는 이 암석의 주구성광물인 장석류의 화학적 풍화에 기인한다. 또한 콘크리트돔이나 균열된 곳에 사용된 시멘트의 풍화물에 의한 표백 및 백화 현상 등에 의해 부분적으로 우백색을 띠거나 때로는 매우 검게 변색되어 있기도 한다. 여러 곳에 크고 작은 균열들이 발달되어 있으며 이는 주로 오랜 풍화작용에 의한 영향과 해체-복원 및 보수 과정중의 충격등에 기인하는 것으로 생각된다. 이러한 일반적인 현상들은 대부분이 현재와 같은 비교적 안정된 환경이 갖추어지기 전에 이루어진 것으로 생각된다. 그러나 앞으로의 더 나은 보전을 위해서는 내부 공기의 온도와 습도, 특히 위치에 따른 상대습도의 지속적인 평형유지, 구조적 균형유지, 그리고 진동 등에 의한 영향을 체계적이고 계속적으로 측정하여 대책을 수립하여야 할 것으로 생각된다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.74-83
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• 2020

A number of so-called 'Type IV' cracking was reported to occur at the welded joints of the P91 steel or P92 steel reheat steam piping systems in Korean supercritical thermal power plants. The reheat steam piping systems are subjected to severe thermal and pressure loading conditions of coolant higher than 570℃ and 4MPa, respectively. In this study, piping analyses and design evaluations were conducted for the piping system of a specific thermal plant in Korea and suggestions were made how structural integrity could be improved so that type IV cracks at the welded joints could be prevented. Integrity evaluations were conducted as per ASME B31.1 code with implicit consideration of creep effects which was used in original design of the piping system and as per nuclear-grade RCC-MRx code with explicit consideration of creep effects. Comparisons were made between the evaluation results from the two design rules. Another approach with modification or reduction of the redundant supports in the piping systems was investigated as a tool to mitigate thermal stresses which should essentially contribute to prevention of Type IV cracking without major modification of the existing piping systems. In addition, a post weld heat treatment method and repair weld method which could improve integrity of the welded joint of P91 steel were investigated.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.269-272
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• 2008

본 연구에서는 취성적인 시멘트 복합체에 2%이내의 단섬유를 보강하여 균열하중이 이후에도 급격한 강도저하 없이 강재와 같은 변형경화 특성을 부여한 신개념의 건설재료인 변형 경화형 시멘트 복합체(SHCC)를 활용한 콘크리트 구조물의 균열제어성능 개선을 위한 방안을 모색하고자 한다. 본 연구에 활용된 SHCC는 물겹합재비 0.45의 시멘트 복합체에 1.3%의 PVA 섬유 및 0.2%의 PE 섬유를 보강하여 제조되었다. 단면 $100{\times}100mm$의 정사각형 단면을 갖는 무근 콘크리트 보와 인장측 하부면에서 30 및 50mm 두께의 콘크리트를 SHCC로 단면 대체한 보의 휨 및 균열진전 과정을 비교하여 본 연구에서 제조된 SHCC에 의한 균열제어성능을 평가하고자 하였다. 인장측 하부면을 SHCC로 대체한 콘크리트 보 실험체의 휨거동 특성 및 균열제어성능은 무근 콘크리트 보에 비하여 크게 개선되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.935-941
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• 2010

하나로는 한국에 설치되어 있는 열출력 30MW의 개방 수조형 연구로 이다. 이는 발전로와 달리 원자로에서 발생하는 열을 이용하여 전기를 생산하는 것 대신에 원자로의 노심 온도를 유지하기 위하여 냉각탑을 통해 대기로 이 열을 냉각한다. 냉각탑 월간 점검 중에 냉각탑 4번의 냉각팬 감속기가 기준을 상회하는 고진동을 기록하였다. 본 연구의 목적은 고진동의 원인을 찾아 정상적으로 수리하기 위함이다. 연구 방법은 FFT 스펙트럼 기법을 적용하여 고진동의 원인을 분석하였다. 그 결과 고진동 주파수는 피니언 기어의 고유 진동수의 두 배인 354Hz이었다. 피니언 기어를 점검한 결과 이빨 표면이 깨져 있었다. 깨진 피니언 기어를 제거하고 새것으로 교체한 후에는 감속기는 정상적으로 작동하였다.