• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.62-69
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• 2023

본 연구에서는 제강 슬래그 (fine steel slag aggregates, FSSAs) 혼입량에 따른 스마트 보수재료 (smart repair materials, SRMs)의 전기역학적 거동을 조사하였다. SRMs는 보수 품질을 스스로 진단하고 보수 부위의 손상을 자체적으로 감지할 수 있다. FSSAs는 SRMs에 모래 중량 대비 0% (FSSA00), 25% (FSSA25), 그리고 50% (FSSA50) 치환되어 혼입되었다. SRMs의 전기저항률은 일반적으로 압축 응력이 증가함에 따라 감소하였다: 재령 7시간 기준 FSSA25의 전기저항률은 압축 응력이 0에서 22.57 MPa로 증가함에 따라 78.16에서 63.68 kΩ-cm으로 감소하였다. FSSAs의 모래 중량 대비 치환율이 0%에서 25%로 증가함에 따라 재령 7시간 기준 응력 민감도 (stress sensitivity coefficient, SSC)는 매트릭스 내 부분적인 전도성 경로 수의 증가로 인해 0.471에서 0.828 %/MPa로 증가하였다. 하지만, 치환율이 50%까지 증가함에 따라 부분적인 전도성 경로들의 일부가 연속적인 전도성 경로로 변화하여 SSC는 0.828에서 0.649 %/MPa로 감소하였다. SRMs는 보수 부위의 전기저항률만을 측정하는 것으로 보수 품질을 진단하고 보수 부위의 추가 손상을 스스로 감지할 수 있을 뿐만 아니라 구조물의 역학적 성능을 빠르게 회복시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.407-413
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• 2006

본 연구에서는 산업폐기물인 플라이애쉬를 이용하여 악취물질인 황화수소를 효과적으로 제거하기 위해 입자형태로 제조하여 다양한 실험조건 하에서 제거효과를 관찰하였다. 입자형태로 제조하기 위한 최적조건을 선정하기 위해 플라이애쉬 함량, 시멘트 함량, 함수비, 발포제의 양을 변화시켜 공시체를 제조하였으며, 각 공시체에 대해 비중, 흡수율, 압축강도의 값을 측정하였다. 이들 측정값과 실험 시 편의사항을 고려하여 악취제거 실험에 사용될 시료를 선정하였으며, 회분식 및 컬럼실험을 통해 황화수소의 제거양상을 측정하였다. 본 연구조건 하에서의 황화수소 제거율은 사용된 플라이애쉬 입자의 양과 정비례의 관계를 보여주었으며, 수분 첨가 시 황화수소 제거율이 증가하는 것을 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제24권3호
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• pp.193-206
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• 2019

Although concrete is the most widely used construction material, its deficiency in shrinkage and low tensile resistance is undeniable. However, the aforementioned defects can be partially modified by addition of fibers. On the other hand, possibility of adding waste materials in concrete has provided a new ground for use of recycled concrete aggregates in the construction industry. In this study, a constant combination of recyclable coarse and fine concrete aggregates was used to replace the corresponding aggregates at 50% substitution percentage. Moreover, in order to investigate the effects of fibers on mechanical and durability properties of recycled aggregate concrete, the amounts of 0.5%, 1%, and 1.5% steel fibers (ST) and 0.05%, 0.1% and 0.15% polypropylene (PP) fibers by volumes were used individually and in hybrid forms. Compressive strength, tensile strength, flexural strength, ultrasonic pulse velocity (UPV), water absorption, toughness, elastic modulus and shrinkage of samples were investigated. The results of mechanical properties showed that PP fibers reduced the compressive strength while positive impact of steel fibers was evident both in single and hybrid forms. Tensile and flexural strength of samples were improved and the energy absorption of samples containing fibers increased substantially before and after crack presence. Growth in toughness especially in hybrid fiber-reinforced specimens retarded the propagation of cracks. Modulus of elasticity was decreased by the addition of PP fibers while the contrary trend was observed with the addition of steel fibers. PP fibers decreased the ultrasonic pulse velocity slightly and had undesirable effect on water absorption. However, steel fiber caused negligible decline in UPV and a small impact on water absorption. Steel fibers reduce the drying shrinkage by up to 35% when was applied solely. Using fibers also resulted in increasing the ductility of samples in failure. In addition, mechanical properties changes were also evaluated by statistical analysis of MATLAB software and smoothing spline interpolation on compressive, flexural, and indirect tensile strength. Using shell interpolation, the optimization process in areas without laboratory results led to determining optimal theoretical points in a two-parameter system including steel fibers and polypropylene.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.143-149
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• 2024

이미지 분석을 통한 재료의 상 구분은 재료의 미세구조 분석을 위해 필수적이다. 이미지 분석에 주로 사용되는 마이크로-CT 이미지는 대체로 재료를 구성하고 있는 상에 따라 회색조 값이 다르게 나타나므로 이미지의 회색조 값 비교를 통해 상을 구분한다. 순환골재의 고체상은 수화된 시멘트풀과 천연골재로 구분되는데, 시멘트풀과 천연골재는 CT이미지 상에서 유사한 회색조 분포를 보여 상을 구분하기 어렵다. 본 연구에서는 Unet-VGG16 네트워크를 활용하여 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재를 분할하는 자동화 방법을 제안하였다. 딥러닝 네트워크를 활용하여 2차원 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재 영역을 분할하는 방법과 이를 3차원으로 적층하여 3차원 천연골재 이미지를 얻는 방법을 제시하였다. 선별된 3차원 천연골재 이미지에서 각각의 골재 입자를 분할하기 위해 이미지 필터링을 사용하였다. 골재 영역 분할 성능을 정확도, 정밀도, 재현율 F1 스코어를 통해 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.95-104
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• 2005

습식 및 건식 생산방식에 의해 생산된 양질의 재생 잔골재를 사용한 콘크리트의 특성을 분석하여 콘크리트용 재생 잔골재로서의 활용가능성에 대해 연구 분석한 결과는 다음과 같다. 재생 잔골재 콘크리트의 공기량은 재생 잔골재의 생산시 포함된 모르타르로 인해 치환률 증가에 따라 공기량이 상승되는 것으로 나타났다. 하지만 건식 생산된 잔골재를 사용한 콘크리트의 경우, 공기량의 증가율이 상대적으로 낮았다. 슬럼프는 습식 및 건식 생산공정과는 관계없이 재생 잔골재의 치환율이 증가됨에 따라 전체적으로 감소되는 경향을 보였다. 이는 재생 잔골재에 있는 모르타르 입자가 콘크리트의 잉여수를 흡착하여 유동성을 저하시켰기 때문인 것으로 판단된다. 압축강도는 재생 잔골재 치환율이 증가함에 따라 전반적으로 감소되는 것으로 나타났으나, 배합에 따라 재생 잔골재 치환율 25, 50%에서 물시멘트비 감소효과에 의한 부분적 증가 현상도 나타났다. 이러한 현상은 조기재령에서도 동일하게 나타나 재생골재콘크리트의 현장적용시에도 응결지연 등에 대한 우려는 없을 것으로 판단된다. 인장강도 결과 역시, 습식 및 건식 재생 잔골재 혼입률 25% 수준에서 가장 우수한 인장강도를 보였다 이를 종합하면, 재생 잔골재의 종류 및 물리적 성질에 따라 다소 차이는 예상되나, 콘크리트용 골재로서 건식 및 습식 생산된 재생 잔골재를 콘크리트용 골재로서 대체 사용하는 경우, 물시멘트비 등에 따라 다소 차이는 있었으나 전반적으로 치환율 25%이하에서는 물리적 역학적 성질에 심각한 저하 현상 없이 콘크리트의 제성질 발현이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.45-49
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• 2019

본 연구에서는, 탄소성분으로서 탄화왕겨, 제지슬러지, 커피찌꺼기와 실리카 분말로부터, 비교적 미세한 탄화규소 결정질 응집체를 합성하였다. 탄소성분들과 실리카의 혼합물로부터 탄화규소 응집체를 얻기 위한 주요 반응물질은 열탄화환원 반응에 의해 생성된 일산화규소 기체로 추정되었다. 탄화왕겨, 제지슬러지, 커피찌꺼기와 실리카 분말의 혼합물로부터 열탄화환원반응법을 거쳐 생성된 탄화규소 결정질 응집체들에 대한 XRD 회절패턴으로부터 결정상을 분석하였고, FE-SEM과 FE-TEM을 통한 미세구조, 결정구조 분석이 이루어졌다. 탄화왕겨, 제지슬러지, 그리고 실리카 분말의 시료의 경우, XRD 분석에서는 $35^{\circ}$ 부근의 (111) peak은 비교적 높은 강도를 나타내었다. 탄화왕겨, 제지슬러지, 커피찌꺼기와 실리카 분말의 혼합물로부터 합성된 시료들에 대해 FE-SEM 관찰을 통하여 $1{\mu}m$ 이하의 미세입자들을 관찰하였으며, TEM 측정 결과에서는 탄화규소 결정질상의 (110) 회절패턴들을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.209-216
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• 2014

본 연구는 비파괴 검사 중 하나인 초음파 펄스 속도법(Ultrasonic Pulse Velocity Method)은 시험 물질의 초음파 펄스의 이동시간을 결정하는 것으로, 지금까지 대부분의 연구는 시간 영역에서 표현된 결과만을 이용하여왔다. 그러나 시간 영역에서 초음파 펄스의 신호는 고속 푸리에 변환(FFT)를 통해 주파수 영역으로 변환할 수 있으며, 보다 유용한 정보를 얻을 수 있어, 그 방법을 활용하고자 한다. 이 논문에서는 경량 잔골재를 사용하여 다양한 하중 이력에 대한 콘크리트의 펄스 속도와 주파수 영역 신호의 변화에 대한 비교를 통해, 일반 콘크리트의 강도식의 적용성 여부, 골재 치환율 별 주파수 변화 양상, 최대주파수 분석 등의 연구를 진행하였다. 초음파 속도 측정과 강도 측정을 통해 경량 잔골재 콘크리트에 기존 압축강도식의 적용성 여부를 판단하였지만, 신뢰도 저하로 기존 제안식의 사용은 어렵다는 것을 확인하였고, 하중이력 상태에서 경량 잔골재를 사용한 콘크리트의 초음파 펄스가 주파수 영역에서 보이는 신호가 보통 콘크리트와 비교하여 차이를 보여주지 않았으며, 응력 증가 추세에 따라 초음파 속도와 최대주파수의 상관관계는 존재하나, 초음파 속도와 최대주파수는 상호 독립적인 관계임을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.173-179
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• 2014

본 연구는 석탄을 사용하여 발전한 후 남은 폐기물인 석탄회를 콘크리트의 잔골재로 재활용하기 위한 실험적 연구이다. 석탄회는 크게 플라이 애시와 바텀 애시로 구분될 수 있다. 플라이 애시의 경우 콘크리트의 배합 시 시멘트를 대체하는 재료로 많이 활용되고 있는 반면 바텀 애시의 경우 대부분이 매립되고 있는 등 재활용률이 낮은 실정이다. 본 연구에서는 재활용률이 낮은 바텀 애시의 활용률을 증대시키고자 콘크리트의 잔골재로 일부 치환하였으며 활용성을 확인하였다. 콘크리트 배합 시 물시멘트 비를 고정한 상태에서 바텀 애시의 사용량을 증가 시키게 되면 작업성이 현저히 떨어지게 되므로 일정 수준이상 사용하기 위한 대책이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 폴리카르본산계 고성능 감수제를 사용하여 콘크리트를 배합하였고 콘크리트 비빔 직후 및 비빔 1시간 후 유동성 및 공기연행성을 비교하여 실제 레미콘이나 배치 플랜트에서 생산된 콘크리트가 현장에 타설되는 시간을 모사하였다. 연구 결과 바텀 애시를 잔골재의 30%정도 치환한 콘크리트 비빔 1시간 후 작업성과 공기연행성을 확보할 수 있었고, 압축강도는 다소 감소하였으나 바텀 애시를 콘크리트 잔골재로 사용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.194-201
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• 2019

본 연구는 CGS를 콘크리트용 잔골재로서 활용성을 검토하기 위하여 CGS 치환율에 따른 콘크리트의 특성을 분석하였다. 실험결과, 슬럼프 및 슬럼프 플로우는 CSa 및 MS 모두 CGS 치환율이 증가할수록 증가하였으며, 공기량은 반대로 감소하였다. 재료분리평가정수(EISN)는 CSa를 사용한 경우 CGS 25%, MS를 사용한 경우는 CGS 50~75%에서 양호한 것으로 나타났다. 압축강도는 CSa를 사용한 경우 CGS 치환율이 증가할수록 저하하였는데, CGS 25%에서 저하폭이 가장 작았다. 단, MS를 사용한 경우는 포물선 경향으로 CGS 50%에서 최대치를 나타내었다. 상호비교로서 잔골재 종류에 따른 압축강도는 MS보다 CSa가 약 8% 높게 나타났고, CGS 사용 유무에 따라서는 CGS를 사용하였을 때 낮은 강도 영역에서는 작게 나타났지만, 높은 강도 영역에서 크게 나타났다. CGS 치환율에 따른 콘크리트의 품질을 종합적으로 검토한 결과, CGS를 잔골재에 25~50% 전후로 혼합하여 사용한다면 유동성 및 강도 증진에 긍정적으로 기여할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.267-270
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• 1999

In this paper, the application of limestone powder, which produced by being gathered electrically in the process of manufacturing of cement, to high fluidity concrete are investigated. According to the experimental results, especially, high viscosity and the loss of air content are accomplished by applying limestone powder as the partial substitution of fine aggregates. In case of hardened concrete, high compressive strength can be achieved by using limestone powder.