• 콘크리트학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.54-61
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• 2001

천연자원 보존의 일환으로서 폐타이어, 폐플라스틱 재료 등에 대한 재활용 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 폐유리를 시멘트 대체재료로서 개발하기 위한 것이다. 이를 위하여, 먼저 보통강도 및 고강도 콘크리트 각각에 대해서 폐유리 분말의 혼입률을 변화시킨 콘크리트를 제조한 다음 그것의 압축강도 시험을 통하여 폐유리 분말의 최적 혼입률을 도출하였다. 또한, 최적 혼입률에 의하여 제작된 보통강도 및 고강도 콘크리트 각각에 대해서 압축, 인장 및 휨강도와 탄성적 성질 등 역학적 특성을 구명하였다. 한편, 시멘트 속의 알칼리와 폐유리 속에 다량 함유된 실리카 성분은 서로 반응하려는 경향이 있기 때문에, 현재 모프타르봉 시험 방법(KS F 2546)에 의한 알칼리.실리카 반응 시험을 진행하고 있다. 본 실험연구 결과로부터 폐유리 분말을 혼입한 콘크리트는 실리카흄 콘크리트보다 작업성은 다소 우수하며, 강도특성은 유사한 것으로 나타나, 폐유리 분말에 대해서 경제적이고 환경친화적인 콘크리트 혼화재로서의 가능성을 입증하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권9호
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• pp.1311-1322
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• 2021

Microbially induced calcium carbonate precipitation (MICP) has recently become an intelligent and environmentally friendly method for repairing cracks in concrete. To improve on this ability of microbial materials concrete repair, we applied random mutagenesis and optimization of mineralization conditions to improve the quantity and crystal form of microbially precipitated calcium carbonate. Sporosarcina pasteurii ATCC 11859 was used as the starting strain to obtain the mutant with high urease activity by atmospheric and room temperature plasma (ARTP) mutagenesis. Next, we investigated the optimal biomineralization conditions and precipitation crystal form using Plackett-Burman experimental design and response surface methodology (RSM). Biomineralization with 0.73 mol/l calcium chloride, 45 g/l urea, reaction temperature of 45℃, and reaction time of 22 h, significantly increased the amount of precipitated calcium carbonate, which was deposited in the form of calcite crystals. Finally, the repair of concrete using the optimized biomineralization process was evaluated. A comparison of water absorption and adhesion of concrete specimens before and after repairs showed that concrete cracks and surface defects could be efficiently repaired. This study provides a new method to engineer biocementing material for concrete repair.

• Advances in concrete construction
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• 제8권3호
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• pp.225-237
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• 2019

Although applying self-consolidating concrete (SCC) in many modern structures is an inevitable fact, the high consumption of cement in its mixing designs has led to increased production costs and adverse environmental effects. In order to find economically viable sources with environmentally friendly features, natural pozzolan pumice and blast furnace slag in 10-50% of replacement binary designs have been investigated for experiments on the properties of fresh concrete, mechanical properties, and durability. As a natural pozzolan, pumice does not require advanced equipment to prepare for consumption and only needs to be powdered. Pumice has been the main focus of this research because of simple preparation. Also to validate the results, in addition to the control specimens of each design, fly ash as a known powder has been evaluated. Moreover, ternary mixes of pumice and silica fume were investigated to enhance the obtained results of binary mixes. It was concluded that pumice and slag powders indicated favorable performance in the high percentage of replacement.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.29-36
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• 2008

숏크리트는 NATM공법에서 터널 굴착 후 지반안정을 위한 주요 지보재로서 시공기간의 단축과 시공비용 절감을 위해 일반콘크리트 라이닝을 대신하여 영구 숏크리트 라이닝의 사용이 요구되고 있는 추세이다. 이러한 영구 숏크리트 라이닝으로 사용하기 위해 고성능고강도 숏크리트가 요구되고 있으며, 인체에 대한 유해성 및 환경오염의 감소방안도 해결해야 할 문제로 부각되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 NATM공법 시공시 조기에 고강도 발현이 가능한 숏크리트재료를 개발하기 위하여 시멘트광물계 급결재를 사용하여 강도측정용 공시체를 제작하여 기존에 쓰여지고 있는 숏크리트재료와 비교하여 일축압축시험, 휨강도시험, 수중불분리시험을 실시하였고, 환경영향성을 평가하기 위해 어독성시험을 실시하였다. 시험결과, 일축압축강도 및 휨강도는 연구대상재료의 재령 7일강도가 기존재료의 28일 강도와 대등하였으며, 수중불분리시험 결과 연구대상재료의 불분리성이 우수하게 나타났다. 환경영향성(어독성시험)평가 결과 기존숏크리트에 비해 연구대상재료가 친환경적인 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제26권4호
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• pp.327-342
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• 2020

The objective of this study is to manufacture environmentally-friendly synthetic lightweight aggregates that may be used in the structural lightweight concrete production. The cold-bonding pelletization process has been used in the agglomeration of the pozzolanic materials to achieve these synthetic lightweight aggregates. In this context, it was aimed to recycle the waste fly ash by employing it in the manufacturing process as the major cementitious component. According to the well-known facts reported in the literature, it is stated that the main disadvantage of the synthetic lightweight aggregate produced by applying the cold-bonding pelletization technique to the pozzolanic materials is that it has a lower strength in comparison with the natural aggregate. Therefore, in this study, the metakaolin made of high purity kaolin and calcined kaolin obtained from impure kaolin have been employed at particular contents in the synthetic lightweight aggregate manufacturing as a cementitious material to enhance the particle crushing strength. Additionally, to propose a curing condition for practical attempts, different curing conditions were designated and their influences on the characteristics of the synthetic lightweight aggregates were investigated. Three substantial features of the aggregates, specific gravity, water absorption capacity, and particle crushing strength, were measured at the end of 28-day adopted curing conditions. Observed that the incorporation of thermally treated kaolin significantly influenced the crushing strength and water absorption of the aggregates. The statistical evaluation indicated that the investigated properties of the synthetic lightweight aggregate were affected by the thermally treated kaolin content more than the kaoline type and curing regime. Utilizing the thermally treated kaolin in the synthetic aggregate manufacturing lead to a more than 40% increase in the crushing strength of the pellets in all curing regimes. Moreover, two numerical formulations having high estimation capacity have been developed to predict the crushing strength of such types of aggregates by using soft-computing techniques: gene expression programming and artificial neural networks. The R-squared values, indicating the estimation performance of the models, of approximately 0.97 and 0.98 were achieved for the numerical formulations generated by using gene expression programming and artificial neural networks techniques, respectively.

• 가정과삶의질연구
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• 제29권5호
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• pp.1-17
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• 2011

This study aimed to analyze health promotion villages from the perspective of therapeutic architecture, and to provide basic information for planning relevant health facilities. On the basis of a review of previous literature, the characteristics of therapeutic architecture were classified into eight categories: safety, comfort, sociality, autonomy, openness, diversity, privacy, and natural environment. Field study and observation were performed in four health promotion villages that conduct programs for lifestyle improvement, physical fitness, and treatment; these villages were also considered to have a healthy residential environment. The researcher and three assistants visited the facilities and checked utilization of space through interviews with the staff and guided tours. Basic information about the subject facilities, such as the purpose of establishment, was gathered from websites before visits. Two of the villages examined in this study had a traditional Korean wooden structure, while the other two were reinforced concrete and masonry block structures. All the facilities emphasized the use of environmentally friendly material and harmony with nature. Each site was divided into the following areas: office, residence, health/treatment, public/rest, and outdoor. The safety standards of the healing architecture were not completely satisfactory at all facilities. In particular, it was found that they lacked adequate universal design equipment. However, the healing characteristics of autonomy and diversity were strong. With regard to autonomy, the facilities allowed visitors to select indoor-outdoor moving lines and the use of front- and backyards constructed on slopes. In addition, they were equipped with many entries, staircases, void, terraces, and crossroads. The architecture was aesthetically designed using feng shui symbolism, and visitors found the scenes depicted in various spaces in the villages to be stimulating. Besides, the facilities were constructed using natural materials, had a natural indoor environment, and provided a sense of spaciousness and flexibility.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.460-468
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• 2021

이산화탄소 및 온실가스의 배출, 과도한 에너지 소비 및 천연자원의 고갈을 막기 위해 콘크리트의 대체재를 찾는 것은 건설업의 해결과제이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 콘크리트보다 환경친화적인 지오폴리머가 주목을 받고 있으며, 실제 시공을 목적으로 강도 및 내구성에 대한 연구가 진행되고 있다. 일반적으로, 지오폴리머의 강도 및 내구성은 알칼리 용액의 종류 및 농도, 전구물질, 양생 온도 및 시간 등 여러 요인에 따라 달라지며, 이는 지오폴리머의 강도와 내구성에 영향을 미치는 화학조성 및 미세구조에 큰 영향을 미친다. 기존의 연구에서 최적의 알칼리 용액의 종류 및 농도, 전구물질, 양생 온도 및 시간을 통하여 지오폴리머의 압축강도 및 내구성이 향상되는 것을 확인하였으며, 본 연구에서는 과거의 연구 결과를 검토하고 이러한 요인이 지오폴리머의 압축강도 및 내구성에 미치는 영향을 체계적으로 종합하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.37-45
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• 2011

부선 광미의 근원적 처리방안으로 경제성과 환경친화성을 고려히여 비소성 토건재료로 순환자원화 하는 연구를 수행하였다. 순신광산 광미의 평균입도는 $220\;{\mu}m$이고 삼광광산 광미의 평균입도는 $140\;{\mu}m$이었다. 따라서 이들 광미의 입도 특성을 고려하여 순신광산 광미는 비소성 투수블록의 원료 그리고 삼광광산 광미는 비소성 에코벽돌의 원료로 사용하여 제조한 시험체의 여러 특성을 조사하였다. 순신광산 광미 25 wt%이하의 배합조건에서 제조한 비소성 투수블록 시험체의 압축강도는 한국환경산업기술원(KEITI)에서 제시하고 있는 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 14.70MPa 이상을 만족하였다. 그러나 투수계수 측정결과, 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 $1.0{\times}10^{-2}\;cm/sec$ 이상을 만족하지 못하였다. 한편, 삼광광산 광미 40 wt% 이하의 배합조건에서 제조한 비소성 에코벽돌 시험체는 소성점토벽돌(KS L 4201) 3종 규격을 만족하였다. 또한 중금속용출시험(KSLT) 결과, 비소성 에코벽돌 시험체의 환경안정성이 확인되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.827-833
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• 2023

방사선 촬영 조영제는 특수 조영을 필요로 하는 병원에서 인체 장기 및 특정한 부위 검사를 촬영할 때 흔히 쓰이고 있다. 특히 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography CT) 조영제는 요오드(Iodine)라는 물질이 혼합되어 있는데 이것이 방사선의 에너지를 흡수하면서 방사선 영상 이미지에서 하얀색으로 보이게 되어 영상의 화질을 더욱 개선시킨다. 또한, 혈관에서 혈액과 같이 움직이는 CT 조영제는 근육 및 물과 확연히 구분을 시켜주고 있어 조영제를 병원에서 많이 사용하고 있다. 이러한 조영제는 엑스레이를 흡수하지만, 엑스레이를 흡수하기 위해서는 밀도가 높거나 방사선 흡수계수가 높아야 한다. 조영제가 혈관에 투입되기 때문에 밀도가 높으면 혈관에 무리가 가서 환자는 쇼크 상태가 오기 때문에 물과 비슷한 밀도를 맞춰야 하고 부작용에 대해 항상 신경을 써야한다. 또한, CT 조영제의 양을 환자의 체형에 따라 조절하면서 쓰고 남은 조영제를 폐기하는데 이것을 방사선 차폐재로 재활용을 할 수 있는 아이디어를 알아보고자 하였다. 조영제와 물을 혼합하는 방법에는 조영제 10%와 물 90%, 조영제 30%와 물 70%, 조영제 50%와 물 50%으로 3가지로 혼합하였다. CT 촬영은 광주광역시 U병원에서 GE사 4채널 CT를 사용하였으며 조영제와 물을 혼합하여 듀란병에 저장하였으며, 물 90%와 조영제 10% 혼합 액체의 밀도가 1.4 g/mL 정도일 때의 물질을 찾아보면 MYLAR라는 물질과 비슷한 것을 확인하였고, 물 70%와 조영제 30% 혼합 액체의 밀도가 1.76 g/mL일 때는 Polyvinylidene과 비슷한 물질인 것을 알 수 있었으며, 물 50%와 조영제 50%일 때 혼합 액체의 밀도는 2.3 g/mL일 때는 콘크리트(concrete) 밀도와 비슷한 밀도를 구성하고 있음을 알 수 있었다. 본 실험의 결과를 통해서 물 50%와 조영제 50%를 혼합한 액체는 콘크리트 차폐와 비슷한 밀도를 가지고 방사선의 차폐가 가능하였다. 따라서 콘크리트 두께와 비교하여 조영제를 50% 이상 첨가한 두께를 이용한 차폐재를 만든다면 충분한 차폐재의 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.