• 제목/요약/키워드: freeze-thaw process

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대경권 셰일 골재의 풍화특성 및 셰일 골재 사용량에 따른 콘크리트의 동결융해 특성 (Weathering Properties of Shale Aggregate in Daegu-Kyeongbuk region and Freezing-Thawing Characteristics of Concrete in response to Usage of Shale Aggregate)

  • 이승한;정용욱;여인동;최종오
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.4033-4038
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    • 2013
  • 건설공사 현장에서 발생하는 버럭 중 퇴적암은 대부분 야적, 매립 등으로 폐기하고 있어 공사비의 증대 및 시공 비효율화의 원인이 되고 있다. 이 중 일부 사암의 경우 선별하여 골재로 활용하기도 하지만, 셰일은 대부분 산업폐기물로 매립하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 대경권의 골재수급 안정화 및 콘크리트용 대체골재 자원 개발의 일환으로 대경권에 널리 분포하고 있는 셰일 골재의 풍화특성을 평가하였으며, 셰일 골재의 치환율 변화에 따른 콘크리트의 동결융해 특성을 평가하였다. 실험에 사용된 셰일은 대구시 터파기 공사현장에서 반출되는 레드셰일과 블랙셰일을 선정하였으며, 콘크리트용 굵은 골재로 널리 사용되는 안산암과 변성퇴적암의 일종인 혼펠스와 비교함으로써 셰일의 콘크리트용 골재 활용성을 검토하였다. 실험결과, 안산암과 혼펠스의 경우 시간 경과에 따른 열화현상이 발견되지 않았으나, 블랙셰일은 모암의 일부가 박리되는 현상이 발견되었다. 레드셰일은 직접 폭로 1.5개월 경과 후 층리의 방향에 따라 균열이 발생하기 시작하였으며, 약 4개월 경과 후 잘게 부수어지는 현상이 나타났다. 셰일 골재 치환율에 따른 제조한 콘크리트의 300 cycle 동결융해 반복 후 상대동탄성계수는 Plain에서 97%, Hornfels는 95%로 나타났으며, RS_100의 경우 반복횟수 210 Cycle에서 57%, BS_100의 경우 반복횟수 240 Cycle에서 상대동탄성계수가 54%로 나타나 셰일 골재를 사용한 콘크리트의 동결융해 저항성이 반복횟수 증가에 따라 급격히 감소하는 것으로 나타났다.

재생골재를 사용한 콘크리트의 동결융해 저항성 (Freeze and Thaw Durability of Concrete Using Recycled Aggregates)

  • 문대중;팽우선;문한영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.307-314
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    • 2002
  • 천연골재 부족현상의 해소, 자원절약 및 환경보존 등의 목적으로 폐콘크리트를 재생골재로 재활용하기 위한 연구가 진행되고 있으나, 재생골재의 품질변동이 클 뿐만 아니라, 재생골재 사용 콘크리트의 역학적 성질이 보통콘크리트와 비교하여 다소 떨어지는 문제점이 지적되고 있다. 본 연구에서는 폐골재 사용 콘크리트의 동결음해 저항성을 파악하기 위하여 실시한 일련의 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 모재 및 폐골재에 부착된 모르타르량의 다소에 따라 재생골재의 품질이 크게 좌우되므로 파쇄공정의 개선이 매우 중요한 과제로 생각된다. 재생골재 사용 콘크리트의 압축강도는 보통콘크리트와 비교하여 큰 차이가 없었으나, 염화물 이온 침투성은 재생골재에 부착된 모르타르량 때문에 보통콘크리트보다 크게 떨어짐을 알 수 있었다. 재생골재 사용 콘크리트의 동결융해 저항성은 재생골재에 부착된 모르타르의 연행공기량에 따라 크게 상이하였으며, NA 모재 및 폐골재 사용 콘크리트의 내구성지수는 보통콘크리트에 비하여 월등히 떨어졌으나, AA 모재골재 사용 콘크리트는 오히려 큰 값임을 알 수 있었다. 그러므로 재생골재 사용 콘크리트의 동결융해 저항성을 향상시키기 위해서는 적정량의 연행공기를 포함한 재생골재의 사용이 반드시 요망된다.

L형 옹벽의 동상대책에 있어서 치환공법의 설계 (Design of Replacement Method on Anti-freeze Process of L Type Retaining Wells)

  • 예대호;김영수;영목휘지
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권9호
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    • pp.19-27
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    • 2009
  • 일본북해도에 위치하는 기타미국립공업대학 야외동상실험장에서 프리캐스트 콘크리트 L형 옹벽의 동상대책을 검토하였다. 설치된 실험옹벽은 다음의 3구간으로 구성되었다. i) 동상대책을 실시하지 않은 구간(동상을 일으키기 쉬운 흙으로 뒷채움함), ii) 단열공법을 실시한 구간(옹벽배면에 발포스티롤 단열재를 설치함), iii)치환공법대책을 실시한 구간(동상을 일으키기 어려운 화산재로 뒷채움함). 세 번의 지반동결-융해기 동안의 뒷채움 흙 속의 동결면분포, 지중온도, 옹벽벽체의 변위를 계측하여 동결토압의 발생메커니즘을 분석하였고, 단열공법과 치환공법의 유효성을 확인하였다. 그리고 수치해석을 이용하여 각종 단면형상의 L형 옹벽의 뒷채움 흙 속의 동결면형상을 추정하였고, 그 해석결과를 통하여 비동상성 뒤채움 재료로서 치환하는 적절한 치환범위의 결정방법을 제안하였다.

The Cryoprotective Effect on Frozen-thawed Boar Semen of Egg Yolk Low Density Lipoproteins

  • Hu, Jian-hong;Li, Qing-Wang;Li, Gang;Chen, Xiao-Yu;Hai-Yang, Hai-Yang;Zhang, Shu-Shan;Wang, Li-Qiang
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권4호
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    • pp.486-494
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    • 2006
  • In order to protect the spermatozoa against cold shock, hen egg yolk is widely used as a cryoprotective agent in semen freezing extenders for domestic animals. The protective action of yolk is largely presumed to be due to low density lipoproteins (LDL). The effects of LDL on sperm quality of bull and northern pike (Esox lucius) after freezing-thawing have been reported, but no study has been made to evaluate the effect of LDL on boar sperm motility and other characteristics. The experiment was carried out to investigate the effect of LDL on the freezing of boar sperm in 0.25 ml straws. The aim was to evaluate the quality of boar spermatozoa cryopreserved in the presence of LDL. Motility of semen cryopreserved in LDL was analyzed and compared to semen cryopreserved with Tris-citric acid-glucose (TCG) and Tris-citric acid-fructose (TCF), two basic freezing extenders containing egg yolk. Similarly, acrosome and plasma membrane integrity were also evaluated and compared to semen cryopreserved with TCG and TCF. Analysis of sperm quality after freeze-thaw showed that the motility, acrosome and plasma membrane integrity were improved with LDL in the extender, as compared to the TCG and TCF. The highest post-thaw integrity of acrosome and plasma membrane and motility were obtained with 9% LDL (w/v). Consequently, the optimum LDL concentration in the extender was 9%. It is also suggested that the concentration of LDL addition is important for the effect on boar sperm protection during freezing and thawing. The percentage of motile spermatozoa was significantly higher after freezing in 9% LDL than in TCG and TCF 54.4% versus 30.4% and 30.1% (p<0.05), respectively. The integrity of acrosome and plasma membrane were also significantly higher at 70.3% and 50.5% respectively with semen frozen in 9% LDL extender compared to TCG at 37.8% and 30.3% and TCF at 36.4% and 29.9%, respectively (p<0.05),. In conclusion, we propose that extender containing LDL extracted from hen egg yolk could be used as a cryoprotective media with a better efficiency than TCG and TCF. LDL improved boar semen quality, allowing better spermatozoa motility, acrosome and plasma membrane integrity after the freeze-thaw process. Furthermore, we found out that the extender with 9% LDL concentration significantly enhanced motility, acrosome and plasma membrane integrity of boar sperm after freezing and thawing.

탄성파를 이용한 모래-실트 혼합토의 동결-융해 특성 (Characteristics of Sand-Silt Mixtures during Freezing-Thawing by using Elastic Waves)

  • 강민구;김상엽;홍승서;김영석;이종섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.47-56
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    • 2014
  • 겨울철의 낮은 기온으로 인하여 지반 내부의 간극수는 동결과 융해를 반복한다. 지반에 이러한 동결-융해작용이 반복되면 흙의 입자구조 변형이 발생하며 이는 지중 기반시설에 손상을 가져올 수 있다. 본 연구는 흙의 동결-융해 과정에서의 탄성파 속도변화를 통하여 흙의 강성 변화 양상을 알아보기 위하여 수행되었다. 40 %, 60 %, 80 %의 3가지 모래-실트의 무게비를 가진 모래-실트 혼합토를 포화도 40 %, 상대밀도 70 %로 동일하게 조성하였다. 각 시료를 동결-융해를 위해 제작된 사각형 형태의 셀에 다짐법으로 조성하였다. 탄성파를 측정하기 위하여 한 쌍의 벤더 엘리먼트와 피에조 디스크 엘리먼트를 시료 양편에 설치하였으며, 시료의 온도 변화 양상을 관찰하기 위하여 탄성파 트랜스듀서와 같은 깊이의 중앙부에 열전대를 설치였다. 조성한 시료에 대하여 시료를 $20^{\circ}C$에서 $-10^{\circ}C$까지 동결시킨 후 $-20^{\circ}C$를 18시간 동안 유지하였으며, 다시 실험실 상온($20^{\circ}C$)까지 온도를 서서히 올려 융해시켰다. 이 과정에서 온도, 전단파, 그리고 압축파를 측정하였다. 연구결과, 융해 이후의 탄성파 속도는 같은 온도의 동결 이전보다 감소하였다. 이때 전단파의 속도가 압축파의 속도보다 더 큰 비율로 감소하는 모습을 보였다. 실트의 함량이 40 %에서 80 %까지 증가함에 따라 탄성파의 속도는 증가하는 양상을 보였다. 본 연구를 통해 동결-융해가 불포화토의 입자구조를 느슨하게 만들며, 그 영향은 압축파에 비해 전단파 속도의 변화에서 잘 나타남을 알 수 있었다.

냉동과 해동처리가 계육 가슴살의 natural microflora, 접종된 Listeria monocytogenes와 Campylobacter jejuni에 미치는 영향 (Effects of Freezing and Thawing Treatments on Natural Microflora, Inoculated Listeria monocytogenes and Campylobacter jejuni on Chicken Breast)

  • 최은지;정영배;김진세;천호현
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.42-50
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    • 2016
  • 본 연구는 다양한 냉동과 해동처리에 따른 계육 가슴살에 natural microflora, 접종된 L. monocytogenes와 C. jejuni 수와 미세구조 변화 구명을 위하여 연구를 수행하였다. $-20^{\circ}C$ 송풍식 냉동처리구의 총 호기성 세균과 C. jejuni 수는 4.06 log CFU/g과 4.09 log CFU/g으로 대조구와 비교하여 각각 약 0.7 log CFU/g과 1.0 log CFU/g의 감소를 보였다. 한편, 계육 가슴살 접종된 L. monocytogenes 수는 냉동방법과 냉동온도에 따라 유의적인 차이를 보이지 않았다. $4^{\circ}C$$25^{\circ}C$ 송풍식 해동처리구의 총 호기성 세균수는 3.70 log CFU/g과 4.02 log CFU/g으로 측정되어 대조구와 비교하여 각각 0.72 log CFU/g과 0.40 log CFU/g 감소한 반면 $25^{\circ}C$ 유수식 해동처리구의 총 호기성 세균 수는 해동과정에서 균수가 급격히 증가하여 5.78 log CFU/g으로 관찰되었다. 해동 중 C. jejuni 수 변화는 해동방법보다 해동온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 냉동-해동 반복 5회 후 총 호기성 세균과 효모 및 곰팡이 수는 감소하여 각각 4.15 log CFU/g과 2.30 log CFU/g을 보였다. 계육 가슴살에 접종된 L. monocytogenes 수는 냉동-해동 반복처리에 유의적인 영향이 없었지만 C. jejuni 수는 냉동-해동 반복 횟수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 냉동-해동 반복이 증가함에 따라 근섬유 조직을 재 손상시켰으며 특히 냉동-해동 반복 5회 후에는 계육 가슴살 시료의 조직세포 외부뿐만 아니라 내부에서도 공간이 발생하였으며 불균일하게 찢어진 세포가 관찰되었다.

명태 건조과정에서 일어나는 수분과 수분활성도 변화가 명태건조품의 물성에 미치는 영향 (Drying of Alaska Pollack in Controlled Conditions to Identify Major Factors for Textural Properties of Hwangtae)

  • 하주엽;이상현;정경진;조영득;김재철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1903-1907
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    • 2010
  • 명태의 건조경향은 초기의 평형상태가 뚜렷하지 않은 과정을 제외하면, 일반적인 식품건조형태를 따르는 것으로 보인다. 따라서 시간이 지날수록 건조속도는 어육과 외기의 수분농도차이가 줄어듦에 따른 결과뿐만 아니라, 표면 건조에 의한 고화현상에 의해 수분이동이 억제됨에 따라 느려지게 된다. 명태의 부위별 건조속도는 잘 알려진 바와 같이 머리 부분이 몸통부분보다 빨랐다. 건조가 진행될수록 어육표면과 중심부의 수분함량과 그에 따른 수분활성도의 차이는 증가함으로써 어육내부의 수분이동이 잘 일어나지 않아 전체적인 건조속도의 저하를 나타내었다. 주어진 외기의 건조조건(온도, 습도, 풍속)에서 초기의 높은 건조속도에 의한 어육 표면응고로 인해 건조개시 수 시간 이내에 어피(피부)와 어피 바로밑부분의 어육과 어체 내부 어육의 수분함량 차이가 급격히 일어나는 것을 알 수 있었다. 황태 제조과정의 전단계인 건조과정에서 건조가 시작된 뒤 주기적으로 수분활성도의 차이가 급격히 일어나는 시간(지점)은 황태 특유의 조직감을 형성하기 위해 건조과정에서 조직의 고화를 방지함으로써 일정한 건조속도를 유지하기 위해 주기적으로 수분을 공급해 주어야 하는 시점임을 제시해 준다.

전기로 슬래그를 활용한 인공리프용 친환경콘크리트의 공학적 성능 및 적용성 (Engineering Performance and Applicability of Eco-Friendly Concrete for Artificial Reefs Using Electric Arc Furnace Slags)

  • 조영진;최세휴
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.533-544
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    • 2015
  • 해양환경에 노출된 콘크리트는 육상에서 건설되는 콘크리트와 달리 해풍, 조력, 파도, 파랑 등에 의한 물리적 작용과 해수의 $SO_4{^{2-}}$, $Cl^-$$Mg^{2+}$ 이온 등에 의한 화학적 침식작용 및 동결융해 등 가혹한 환경에 노출되어 콘크리트의 내구성을 크게 저하시킨다. 해중 콘크리트의 대규모 시공은 콘크리트의 강도손실은 물론 알칼리(pH) 및 중금속 등 환경유해물질이 용출될 수 있어 이에 대한 충분한 검토와 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 전기로 환원슬래그로부터 CSA 자극제를 개발하고 전기로 산화슬래그를 콘크리트용 골재로 활용하여 인공리프용 친환경콘크리트를 개발하였다. 초기강도는 Normal concrete보다 낮게 나타나 친환경콘크리트의 초기강도 품질향상을 위한 추가적인 연구가 필요하였으며, 친환경콘크리트의 해수저항성은 양생일 1년 대비 평균 강도손실이 8~9% 발생하였다. 고함량 고로슬래그 미분말과 고비중 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 친환경콘크리트를 동결융해저항성 재료로써 충분히 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다. 친환경콘크리트의 중금속 용출특성은 콘크리트의 수화반응을 통한 경화과정에서 중금속 성분은 화학적 결합을 통해 고정화되기 때문에 환경유해성 기준 이하이거나 검출되지 않아 유해물질 용출에 안전하다는 것을 확인하였다.

소변 검체 분석물질의 냉/해동 과정 안정성 평가 연구 (A Study on Stability evaluation in the freezing/thawing process of urine specimen analytes)

  • 김민경;김성욱;황유성;오은하
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.52-62
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    • 2022
  • 소변검사 전 냉/해동 반복과 해동 과정에 따라 대표적인 임상 화학검사 측정값의 변화를 확인함으로써 소변검사의 안정성과 품질 개선방안을 모색하고자 하였다. 조사 대상자는 모두 건강한 남성 10명이었으며 이들의 소변 검체를 이용하여 냉/해동 안정성(freeze and thaw stability) 실험을 진행하였다. Micro-albumin과 Amylase의 경우 시간이 경과 됨에 따라 37℃에서는 통계적 유의성은 없었으나, 42℃와 60℃에서는 시간의 경과에 따른 결과가 통계적으로 유의한 변동이 있었고, BUN, Creatinine, Uric acid와 Glucose에서는 통계적으로 유의한 변동이 있었다. Long term의 안정성 결과, 7일이 지난 후에는 Glucose의 변이는 증가하였고, 60℃에서는 Amylase가 감소하는 양상을 보였다. Glucose와 Amylase의 경우 시간의 경과에 따른 결과가 통계적으로 유의한 변동이 있었다. 신뢰성 있는 검사결과를 얻기 위해서는 소변 시료의 채취, 보관 및 저장 등을 비롯한 요검사의 정확한 표준화가 필요하며 생체 물질별 안정성 확보를 위한 조건들의 체계적 연구가 필요하다.

Two-dimensional water seepage monitoring in concrete structures using smart aggregates

  • Zou, Dujian;Li, Weijie;Liu, Tiejun;Teng, Jun
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제5권2호
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    • pp.313-323
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    • 2018
  • The presence of water inside concrete structures is an essential condition for the deterioration of the structures. The free water in the concrete pores and micro-cracks is the culprit for the durability related problems, such as alkali-aggregate reaction, carbonation, freeze-thaw damage, and corrosion of steel reinforcement. To ensure the integrity and safe operation of the concrete structures, it is very important to monitor water seepage inside the concrete. This paper presents the experimental investigation of water seepage monitoring in a concrete slab using piezoelectric-based smart aggregates. In the experimental setup, an $800mm{\times}800mm{\times}100mm$ concrete slab was fabricated with 15 SAs distributed inside the slab. The water seepage process was monitored through interrogating the SA pairs. In each SA pair, one SA was used as actuator to emit harmonic sine wave, and the other was used as sensor to receive the transmitted stress wave. The amplitudes of the received signals were able to indicate the water seepage process inside the concrete slab.