• 제목/요약/키워드: hydration time

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핵의학 영상의 정량적 분석을 통한 신장기능 평가 프로그램 개발 (Development of Program for Renal Function Study with Quantification Analysis of Nuclear Medicine Image)

  • 송주영;이형구;서태석;최보영;신경섭;정용안;김성훈;정수교
    • 대한핵의학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.89-99
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    • 2001
  • 목적: 감마카메라로부터 획득한 신장 영상의 정량적 분석을 통해 신장 기능 평가시 사용되고 있는 기존 상용 프로그램은 사용자 임의의 기능 변경 및 추가가 어려워 응용적 측면에서 단점을 갖고 있다. 이 연구에서는 이러한 기존 상용프로그램의 단점을 극복하고, 사용자가 임상 필요에 따라 기능 변경 및 추가를 쉽게 할 수 있는 분석 프로그램을 개발하여 그 결과의 타당성을 분석하였다. 대상 및 방법: 개발된 프로그램은 IDL5.2를 사용하여 작성하였으며, windows운영시스템의 일반 개인용 컴퓨터에서 구현토록 하였다. 프로그램의 기본 성능 구현 및 사구체여과율 계산값의 타당성 검증을 위한 영상자료를 얻기 위해 10명의 정상인을 대상으로 $^{99m}Tc$-DTPA 방사성의약품을 사용하였고, 평균통과시간 계산값의 타당성 검증을 위한 영상자료를 얻기 위해 정상인 11명의 22개의 신장을 대상으로 $^{99m}Tc$-DTPA와 $^{99m}Tc$-MAG3를 사용하여 수분공급에 따른 평균통과시간 분석을 시행하였다. 신장영상은 Siemens사의 단일헤드 감마카메라(ORBITOR)를 통해 획득하였다. 정량적 분석을 위한 관심영역 설정은 수동설정 외에 자동설정 기능도 함께 개발하여 구현토록 하였다. 사구체여과율 계산을 위해 Gates방법을 사용하였고, 평균통과시간 계산을 위해 역중첩 방법과 적합한 여과 방법을 적용하여 안정된 값을 구하였다. 결과: 개발한 프로그램으로 시간별 신장영상과 각 관심영역 내에서의 시간방사능곡선을 도시할 수 있었고, 사구체여과율, 평균통과시간 및 좌 우 신장의 상대적 기능 외에 각 관심영역에서 최대방사능도달시간($T_{max}$)과 중간방사능도달시간($T_{1/2}$)과 같은 시간방사능곡선과 관련된 값들도 함께 계산하였다. 10명의 신장 영상 자료를 대상으로 개발된 프로그램으로 분석한 값들과 Siemens사의 기존 상용 분석 프로그램(MPE)으로 계산한 값들을 서로 비교, 분석한 결과, 통계학적으로 차이가 없음(최대 방사능도달시간: p=0.68, 상대신장기능: p=1.0, 사구체여과율: p=0.25)을 보여 개발한 프로그램이 타당성이 있음을 입증하였다. 평균통과시간 계산값의 타당성 검토와 관련하여, Siemens사의 상용 분석 프로그램에는 해당 기능이 없어 계산값의 비교를 통한 검증은 수행하지 못하였고, 수화(hydration)와 탈수(dehydration) 각각의 조건에 따른 신장기능 분석에 적용하였을 때, 판별 기준이 되는 유의미한 값을 산출하여 타당성 검증을 대신하였다. 결론: 이 연구에서 개발한 핵의학 영상의 정량적 분석을 통한 신장기능 분석 프로그램을 사용하여 신장 기능을 분석한 결과, 타당성 있는 결과를 도출하여 그 유용성을 입증하였다. 이 개발 프로그램은 좀 더 다양한 임상응용 목적의 분석기능을 사용자가 직접 개발, 추가하기가 용이하여 기존 상용 프로그램보다 연구적 활용범위가 크다고 사료된다.

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초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)의 재료 특성 및 예측모델: (I) 응결 및 수축 특성과 인장거동 평가 (Properties and Prediction Model for Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC): (I) Evaluation of Setting and Shrinkage Characteristics and Tensile Behavior)

  • 류두열;박정준;김성욱;윤영수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5A호
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    • pp.307-315
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    • 2012
  • 최근 국내에서도 압축강도 180 MPa, 인장강도 10 MPa 이상의 초고성능 섬유보강 콘크리트(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete, UHPFRC)가 개발되었다. 그러나 UHPFRC는 물-결합재비가 낮고 다량의 고분말 혼화재료를 혼입하며, 굵은 골재를 사용하지 않기 때문에 초기 재령에서의 자기수축이 크고, 표면이 급격히 건조하는 등 기존의 일반 콘크리트(Normal Concrete, NC) 및 고성능 콘크리트(High Performance Concrete, HPC)와는 다른 재료적 특성을 보인다. 그러므로 본 연구에서는 UHPFRC에 적합한 재료 실험 방법과 규정을 제안하고 극 초기 재령에서의 강도 특성을 평가하기 위하여 응결 및 수축, 인장 실험을 수행하였다. 응결 실험 결과 파라핀 오일을 UHPFRC의 모르타르 표면에 적용할 경우 표면에서의 급격한 건조현상을 효율적으로 억제할 수 있는 것으로 나타났으며, 시멘트와 배합수의 수화반응을 지연 또는 촉진 시키지 않는 것으로 나타나 응결 실험 시 표면건조 방지제로 적합한 것으로 판단되었다. 또한, 링-테스트를 수행하여 내부 강재 링의 온도와 변형률의 경향이 달라지는 시점을 수축 응력 발현 시점으로 정의하였으며, 이를 응결 실험과 비교하여 본 결과 응결침에 걸리는 관입 저항력이 약 1.5 MPa일 때 수축 응력이 발현되는 것으로 나타났다. 이는 초결 및 종결보다 약 0.6시간, 2.1시간 빠른 것이며, 상기 시점을 UHPFRC의 자기수축 측정 시점(time-zero)으로 규정하였다. 마지막으로, 본 연구에서는 극 초기 재령 인장강도 측정 장비를 제작하여 초결시점에서부터 UHPFRC의 인장강도와 탄성계수를 측정하였으며, 이를 고려한 UHPFRC의 인장강도 및 탄성계수 예측식을 제안하였다.

음료 개발을 위한 가공용 쌀의 수화, 호화 및 당화특성 비교 (Comparison of the Hydration, Gelatinization and Saccharification Properties of Processing Type Rice for Beverage Development)

  • 신동선;최예지;심은영;오세관;김시주;이석기;우관식;김현주;박혜영
    • 한국식품영양학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.618-627
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    • 2016
  • 쌀음료베이스 개발을 위한 품종별 가공용 쌀의 기초자료 확보를 위해 국내산 쌀 7종(삼광, 일품, 설갱, 안다, 다산1호, 고아미4호, 단미)과 수입쌀 3종(미국쌀, 중국쌀, 태국쌀)을 대상으로 수화, 호화 및 당화 관련 특성을 살펴보았다. 품종별쌀의 수분함량은 11.88~15.26% 범위로 나타났으며, 수분흡수율은 안다, 미국쌀이 가장 높게 나타났다. 수분결합력은 태국쌀이 가장 높았으며, 단미, 고아미4호 및 설갱은 낮은 수분결합력을 나타내었다. 용해도는 10종의 시료 중 단미가 월등히 높은 26.6%를 나타내었으며, 팽윤력은 설갱, 안다, 미국쌀이 유의적으로 높은 수준을 나타냈다(p<0.05). 품종별 쌀가루의 아밀로오스 함량은 고아미4호와 태국쌀이 가장 높은 반면, 단미가 가장 낮았다. RVA를 측정한 결과, 호화온도는 단미와 고아미4호가 각각 $91.6^{\circ}C$$78.5^{\circ}C$로 가장 높았고, 그 외 품종은 $68.0{\sim}71.1^{\circ}C$로 나타났다. 최고점도와 최종점도는 다산1호가 가장 높았고, 단미가 가장 낮게 나타났다. 치반점도는 일품과 미국쌀이 낮게 나타나, 노화가 더디게 진행될 것으로 예상되었다. 한편, 쌀, 수침처리 쌀, 건식쌀가루, 습식쌀가루로 가공용 쌀 전처리를 달리하고, 수침시 흡수되는 수분량을 고려하여 물을 첨가하고, 고온용 ${\alpha}$-amylase 처리 후 당화특성을 비교하였다. 당화액의 pH는 일품을 제외한 모든 품종에서 습식쌀가루가 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 가용성 고형분 함량은 대부분 수침처리한 것보다 수침처리하지 않는 것, 쌀보다는 쌀가루의 효소처리가 더 효과적으로 높게 나타났다. 환원당 함량은 전처리 방법에 따라 수침처리하지 않는 것보다 수침처리한 것, 쌀보다는 쌀가루가 유의적으로 더 높게 나타났다(p<0.05). 색도는 L값의 경우 고아미4호를 제외한 대부분 품종에서 쌀보다 수침처리한 쌀이 낮은 값을 보였다. a값은 수침처리하지 않는 쌀과 습식쌀가루에서 낮은 값을 보였으며, b값은 쌀보다 수침처리한 쌀, 건식쌀가루보다 습식쌀가루가 품종에 따라 다소 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05). 이러한 연구결과를 종합해 보면, 쌀을 원료로 한 음료베이스 개발을 위해서는 원료곡의 호화, 액화 및 당화에 영향을 주는 여러 가지 인자와 품종별 특성을 고려한 접근이 이루어져야 할 것이다.

시멘트 수화 특성 및 탄산화를 고려한 콘크리트의 임계 염소이온량에 대한 해석 기법 (Theoretical Analysis of Critical Chloride Content in (Non)Carbonated Concrete Based on Characteristics of Hydration of Cement)

  • 윤인석
    • 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.

타블렛 형태 급결제가 콘크리트의 응결시간 및 조기강도에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Setting Time and Early Strength of Tablet-Shaped Accelerators)

  • 류재석;이용수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.347-352
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    • 2011
  • 한중 콘크리트 타설시 발생되는 초기 동해로 인한 피해를 방지하고 조강성을 향상시키기 위해 열풍기 사용을 통한 보양, 결합수와 골재의 가열 및 시멘트 사용량을 늘리는 방법, 급결제 및 촉진제를 사용하는 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 하지만 이러한 방법은 사용상의 어려움과 에너지 소비 및 생산비의 증가에 따른 경제성 감소 등의 문제점을 가지고 있다. 이중 급결제 및 촉진제의 사용은 경제적 이지만 수화 초기부터 급격하게 반응하여 급결하는 특성 때문에 작업성의 확보가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 이에 이 논문에서는 기존 의약 분야에서 주로 이용되는 약물의 고형 투여 형태인 정제(Tablet)화 방법을 이용하여 급결제와의 응결 시간을 비교하였고, 이 결과를 토대로 콘크리트의 물리적 특성 및 역학적 특성 시험을 실시하여 일정 시간 동안 작업이 가능하고 초기동해 방지 및 조강성이 향상 되는지 확인 하였다. 그 결과 급결제 및 타블렛의 경우 사용량이 증가 할수록 응결 시간이 줄어드는 것을 확인하였고, 콘크리트의 물리적 역학적 시험에서는 경시 변화에 대하여 Control과 비교 타블렛0.5%, 1.0%가 일정 시간 동안 작업 시간 확보가 가능함을 확인하였을 뿐만 아니라 조기 강도에서도 급결제 0.5%와 타블렛 0.5%, 1.0%가 뛰어난 조기 강도 발현 특성을 보여주었다.

마그네시아-인산칼륨 시멘트에 대한 인산염 비 및 물-결합재비의 영향 (Effect of Phosphate-to-binder and Water-to-binder Ratio on Magnesia-potassium Phosphate Cement)

  • 이경호;윤현섭;양근혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.275-281
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    • 2017
  • 본 연구는 물-결합재비(water-to-binder ratio, W/B) 및 인산염-결합재비(phosphate-to-binder ratio, P/B)가 마그네시아-인산칼륨 시멘트(magnesium-potassium phosphate cement, MKPC) 모르타르의 플로, 응결시간, 압축강도발현 및 pH 변화에 미치는 영향성에 대한 평가이다. MKPC 모르타르의 P/B가 0.3 및 0.5일 때 W/B 범위 20~40%에 대하여 10 배합의 모르타르 실험을 실시하였으며, X-선 회절 분석(X-ray diffraction, XRD), 전자현미경(scanning electron microscope, SEM) 및 수은압입법(mercury intrusion porosimetry, MIP) 분석을 위해 MKPC의 반응생성물 및 미세공극분포를 평가하였다. 실험결과, MKPC 모르타르의 플로 및 응결시간은 P/B의 증가에 따라 감소하였으며, P/B가 0.3에서 0.5로 증가함에 따라 종결시간은 약 24% 감소하였다. MKPC 모르타르의 초기 압축강도 발현 기울기의 경우 콘크리트 구조기준에서 제시하는 시멘트 콘크리트 대비 높은 수준에 있었다. 재령 28일의 압축강도 30 MPa 이상 및 pH 9.0 이하를 만족하기 위해 MKPC 모르타르의 P/B 및 W/B는 각각 0.5이상 및 30% 이하가 추천된다. MKPC의 반응생성물인 스트루바이트(struvite)-K의 결정은 MKPC의 P/B 및 W/B가 높을수록 증가하였는데, 이로 인해 거대 모세관 공극은 감소하였다.

숏크리트용 고분말도 시멘트의 특성 (A Study on Properties of High Blaine Cement for Shotcrete)

  • 김재영;김특준;이민석;유동우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.633-640
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    • 2010
  • 이 연구에서는 숏크리트에 적용하기 위한 고분말도 시멘트의 기본 특성을 검토하고자 하였다. 고분말 시멘트의 주요특성을 연구하기 위하여 입도분포, 응결시간, 압축강도를 측정하였으며, SEM 관찰, DSC 열분석, X선 회절분석을 실시하였다. 고분말도 시멘트는 일반 포틀랜드 시멘트와 비교하여 응결시간이 크게 단축되었으며 압축강도가 개선되었다. 기기분석 결과 고분말도 시멘트는 초기수화물이 보다 미세하고 광범위하게 분포하는 것으로 확인되었으며, 이러한 결과는 시멘트의 분말도가 상승함에 따라 시멘트 입자와 물과의 접촉면이 증가하기 때문이다. SEM 관찰, DSC 열분석, X선 회절분석 결과 알루미네이트계 급결제는 칼슘알루미늄 수화물의 생성을 촉진하고, 알칼리프리계 급결제는 에트린자이트와 모노설페이트의 생성을 증진하는 것으로 나타났다. 페이스트 응결시간 측정으로부터 알루미네이트계 급결제와 알칼리프리계 급결제가 응결시간을 단축시키는 것으로 확인되었으며, 고분말도 시멘트는 압축강도가 크게 향상 되는 것으로 나타났다. 특히 알루미네이트계 급결제는 응결시간 단축에 효과적이며, 알칼리프리계 급결제는 7일 이후의 강도증진에 효과적인 것으로 확인되었다.

수처리한 목편을 사용한 경량모르타르의 응결 및 강도특성 (The Setting and Strength Characteristics of Lightweight Mortar Using Wood Chips Treated with Water)

  • 최재진;문승권
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.77-84
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    • 2012
  • 목재와 시멘트를 혼합하였을 때 목재의 어느 성분은 시멘트의 수화를 방해하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 온수에 의한 목편의 전처리 효과를 검토하기 위하여 2.4 mm 체를 통과시킨 소나무 목편을 온도가 각기 다른 수중에 일정시간 침지시킨 것을 잔골재의 일부로서 대체 사용한 모르타르의 응결 및 압축강도실험을 실시하였다. 이때 모르타르의 배합은 물-시멘트비 50%로 하고 목편의 잔골재에 대한 대체 사용량은 잔골재 질량의 0, 2, 4, 6, 8, 10%의 6수준으로 하였다. 그 결과 목편을 잔골재의 일부로서 대체 사용한 모르타르의 경우, 목편의 사용량이 많을수록 응결이 지연되었으며, 목편의 수처리는 모르타르의 응결지연문제를 개선시키는 효과가 있었다. 특히 수온 $100^{\circ}C$의 물에서 30분간 수처리한 목편을 2~6%의 범위에서 사용한 모르타르의 종결시간은 목편을 사용하지 않은 모르타르의 종결시간과 거의 비슷한 수준을 나타냈다. 또한 수처리한 목편을 사용한 모르타르의 강도는 수처리하지 않은 목편을 사용한 모르타르의 강도와 비교하였을 때, 재령 3일 강도는 거의 같았으나, 7일 및 28일의 강도는 보다 크게 되는 경향을 나타냈다.

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양생온도가 혼화재 치환 고강도 모르터의 응결 및 자기수축에 미치는 영향 (Effect of the Curing Temperature on Autogenous Shrinkage of the High Strength Mortar incorporating Mineral Admixtures)

  • 한민철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.127-133
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    • 2012
  • 본 연구에서는 양생온도가 혼화재 치환 고강도 모르타르의 자기수축에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 혼화재료는 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시의 3종류로서 치환률은 10, 20, 30%의 3수준으로 하였고 양생온도는 5, 20 및 $35^{\circ}C$의 3수준으로 계획하였다. 연구결과 양생온도가 높아질수록 혼화재 치환률이 감소할수록 응결시간은 단축되는 것으로 나타났으며, 양생온도에 따른 자기수축의 경우 양생온도가 증가할수록 수화반응속도 증가에 의해 자기수축이 커지는 것으로 나타났다. 또한 SF나 BS를 사용한 경우 자기수축이 플레인보다 증가하는 것으로 나타났고, FA의 경우는 플레인과 큰차이가 없거나 약간 감소하는 경향을 보였다. 또한 적산온도에 의한 자기수축 평가결과 동일한 적산온도에서 양생온도별 자기수축량의 차이가 크게 나타나 온도민감도를 보다 정확하게 고려할 수 있는 방법이 요구되었다.

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저분말도 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트의 굳지 않은 상태의 특성 및 수축 특성 (Properties of Fresh State and Characteristics of Shrinkage in Concrete Containing Low Fineness GGBFS)

  • 김태훈;윤용식;권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • 고로슬래그 미분말은 뛰어난 장기 강도와 염해 저항성 등을 바탕으로 활발히 사용되는 혼화재들 중 하나이다. 국내 규격(KSF 2563)은 저분말도 GGBFS를 가지고 있는 일본 및 영국의 규격과는 다르게 3종의 GGBFS가 모두 고분말도에 포함된다. 본 연구에서는 4,000급 고로슬래그 미분말와 플라이애시를 혼입한 수화열 저감용 삼성분계 배합과 3,000급 GGBFS를 혼입한 배합의 굳지 않은 콘크리트 특성, 압축 강도, 수축 특성을 분석하였다. 수화열 저감용 삼성분계 배합과 저분말도 고로슬래그 미분말을 혼입한 배합 간에 공기량과 슬럼프는 동일한 값을 나타내었으며 초결 및 종결 시간의 경우 20분 내외의 결과를 나타내어 큰 차이가 나타나지 않았다. 압축 강도와 수축 특성 분석에서 삼성분계 배합은 저분말도 GGBFS를 혼입한 배합보다 더 낮은 장기 강도와 높은 수축량을 나타내었다.