한국의 산업재해를 2000년대에 선진국 수준에 도달할 수 있는지 여부와 이를 달성하기 위한 대책을 수립하기 위하여 한국의 2000년대 산업재해를 예측하였다. 예측모형은 여러 시계열 분석방법중 MAD가 가장 작은 모형을 선택하여 Q/S S/W로 분석하였다. 분석결과 도수율은 2000년에 선진국 수준에 달성할 수 있으나 사망 만인율과 같은 강도율은 거의 불가능하다. 본 논문에서는 이에 대한 여러 효율적인 대책안을 제시하였다.
순환골재를 사용한 콘크리트의 재료 및 역학 특성에 관한 대부분의 연구는 압축강도 40 MPa 이하의 콘크리트에 대하여 수행되었으며, 40 MPa 이상의 순환골재 콘크리트에 대한 역학적 특성에 대한 연구결과는 미비하다. 따라서, 이 연구에서는 순환골재 사용의 확대를 위해 40 MPa 이상의 순환골재 콘크리트의 압축강도 및 역학 특성을 파악하였다. 순환골재 콘크리트의 역학 특성을 파악하기 위하여 콘크리트 압축강도 및 순환굵은골재 치환율을 실험변수로 고려하였다. 실험변수로서 콘크리트의 압축강도는 45 및 60 MPa이고, 순환골재 치환율은 30, 50, 70 및 100%이다. 실험변수에 따른 순환골재 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 인장강도 및 파괴계수 특성을 분석하였다. 실험결과는 고강도 콘크리트일수록 순환골재 치환율에 따른 압축강도 감소량이 작은 것을 나타낸다. 탄성계수 실험결과와 기존설계코드에 의한 탄성계수 예측결과를 비교하였으며, 설계코드에 의한 예측결과는 실험결과를 과다평가하고 있다. 반면에 설계코드에 의한 파괴계수 예측결과와 실험결과는 잘 일치한다.
최근 들어 국내의 골재수급문제 때문에 육상모래를 많이 사용하게 되는데 이에 이 논문에서는 잔골재율(S/a) 변화를 통하여 콘크리트에 미치는 유동성과 압축강도에 미치는 영향을 파악하고 이에 플라이애쉬 사용에 따른 영향을 추가적으로 검토하여 70MPa급 고강도 콘크리트를 제조하고자 하였다. 검토결과, 잔골재율 $37{\sim}45%$ 범위에서 잔골재율이 감소할수록 유동성이 증가하였고 S/a=39%에서 최대 강도인 77MPa를 나타내 적정 잔골재율로 판단된다. 또한 플라이애쉬를 시멘트에 대해 20%까지 치환한 경우 사용량이 증가할수록 유동성이 증가하였으며 재령 28일에서 압축강도도 플라이애쉬를 사용하지 않은 경우에 대해 동등이상의 압축강도를 나타내어 시멘트에 대해 $10{\sim}15%$ 치환한 경우가 적정 치환율로 판단된다.
Chitosan을 이용하여 필름을 제조하여 chitosan의 탈아세틸화도와 분자량, chitosan의 농도, pH등에 따른 chitosan 필름의 인장강도, 인장율 및 수분 투과도 등을 조사한 결과는 다음과 같다. Chitosan 조제조건으로는 $47\%$ NaOH로 $130^{\circ}C$에서 3시간이상 처리시켰을 때 탈아세틸화도의 변화는 적은데 비해 분자량의 감소는 크게 나타나 상업적으로 이용시 3시간 이하로 처리하는 것이 바람직하였다. Chitosan의 탈아세틸화도, 분자량, pH, 농도에 따른 필름의 인장강도, 인장율 및 수분 투과도의 결과는 탈아세틸화도가 높아짐에 따라 인장강도, 인장율, 수분 투과도 등은 감소하였으며, 분자량이 적어짐에 따라 인장강도, 인장율, 수분 투과도등은 감소하는 것으로 조사되었다. pH가 높아짐에 따라 인장강도와 수분 투과도는 감소하였으나 인장율에 있어서는 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 chitosan 농도가 높아짐에 따라 인장율과 수분 투과도는 감소하였으나 인장강도는 증가하는 것으로 조사되었다.
전투복은 인장 및 인열 강도적인 특성에 있어서 고강도를 요구하며, 최근 발전하고 있는 야간투시 장비로부터 야간에 전투원 생존을 보장하기 위한 적외선 반사율을 적용하고 있다. 다만 전투복은 민수에 다른 옷들과는 다르게 처음 지급된 옷을 다회 세탁하여 사용하며 다시 보급 받는 경우가 드물기 때문에 세탁에 대한 내구성이 필요한 제품이다. 따라서 본 연구에서는 전투복 원단의 다회 세탁 후 강도변화와 적외선 반사율 변화를 알아보고자 시험을 진행하였다. 실험결과 전투복 원단 15회 세탁 이후 강도 변화는 5회 세탁 이후 경/위사 방향 모두 인장, 인열 강도가 거의 일정하게 유지됨을 확인할 수 있었다. 그리고 적외선 반사율의 경우 세탁 처리 하지 않은 것과 세탁 처리 후 반사율 차이가 세탁횟수가 반복됨에 따라 커짐을 확인할 수 있었다. 이를 통해 전투복의 경우 강도적인 측면에서의 세탁 내구성은 있지만, 적외선 반사율은 소재 개발 또는 염료 개발을 통해 일정 수준 이상의 반사율을 유지하는 것이 필요함을 알 수 있었다.
접착강도는 접착제의 점탄성을 반영한 온도·속도 의존성을 나타낸다는 것이 잘 알 려져있다. 특히 유리전이온도(Tg)에서의 역학적 완화기구가 접착층의 변형을 수반하는 접착 층의 변형을 수반하는 접착강도에 크게 영향을 미치고 있다. 또한 접착계의 모드I의 변형에 너지 해방율(GIC)를 측정할때에도 접착제의 변형과 파괴가 발생하기 접착제의 점탄성이 그 값에 어떠한 영향을 미치는 지에 흥미가 깊다. 본 연구에서는 2종류의 에폭시 수지를 블랜 드한 접착제를 이용하여 일정한 측정조건에서 인장 접착강도와 GIC의 상관관계에 대하여서 도 토론하였다.
본 연구에서는 설계강도 40${\sim}$120MPa인 3성분계 콘크리트를 대상으로 부착실험을 수행하여 혼화재 (고로슬래그)대체율과 부착파괴강도와의 관계와 콘크리트 강도와 철근의 부착응력 변화관계를 평가하였다. 부착시험체의 제작과 실험은 ASTM C-234에 준하여 수행하였으며, 혼화재인 고로슬래그 대체율이 각 시험체에 대하여 각각 0, 12, 25%이고 콘크리트 압축강도가 40${\sim}$100MPa인 경우에 대한 철근-콘크리트의 부착성능을 조사 하였다. 부착실험 결과, 압축강도가 40MPa 시험체(B-40계열)만 뽑힘파괴가 발생하였고, 나머지 시험체 (B-60${\sim}$B-120)에서 쪼갬파괴가 발생하였다. B-40 계열의 경우, UCB/EERC-83에서 제시된 부착강도 평가식의 영향 변수(${\beta}$)가 2/3 일 때 콘크리트의 압축강도의 변화에 따른 철근의 부착응력을 수렴하고 있음을 알 수 있었다. 쪼갬이 발생한 시점의 균열강도는 콘크리트 압축강도와 비례하였으며, B-60 시리즈를 제외한 각각의 압축강도 시리즈에서 고로슬래그 시멘트 대체율이 12% 이었을 경우, 그 값이 가장 크게 나타났다. 최대부착응력은 압축강도 40MPa이하일 경우 그 대체율이 12%일 때 가장 크며, 압축강도 80MPa일 경우 그 대체율이 25%일 때 가장 큰 것으로 나타났다.
본 연구는 고강도콘크리트의 내화성능 증진에 효과적인 것으로 알려진 섬유(PP+NY) 혼입율 변화에 따른 60 MPa, 80 MPa 3성분계 고강도콘크리트의 유동성 및 강도특성을 검토하고 내화시험을 통해 폭렬현상을 확인하였다. 섬유(PP+NY) 혼입율을 0%, 0.05%, 0.1%, 0.2%로 산정하여 실험한 결과, 유동성 및 강도가 미세하지만 저하하는 것으로 나타났으나, 전반적으로 목표 범위를 만족하는 것으로 나타났다. 3시간 내화 후 폭렬특성으로 0%에서는 폭렬현상이 나타났지만, 0.05%이상에서는 표면에 미세한 균열만 발생하고 피복 탈락현상은 나타나지 않는 것으로 나타났다. 또한 폭렬이 발생되지 않은 공시체의 경우 잔존압축강도율이 5 ~ 6%로 나타났다. 이상 적은 양의 섬유(PP+NY)혼입율인 0.05%이상에서 폭렬현상이 방지되어 가장 양호한 것으로 판단된다.
본 연구는 고로슬래그 미분말 및 SBR 라텍스를 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도성상에 미치는 고로슬래그 치환율 및 폴리머-결합재비의 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 고로슬래그 미분말을 혼입한 오토클래이브 양생 폴리머 시멘트 콘크리트의 압축 및 인장강도는 고로슬래그 치환율이 증가함에 따라 증가하였고, 고로슬래그 치환율 40%에서 최대치에 달하였다. 고로 슬래그 미분말을 혼입한 오토클래이브 양생 폴리머 시멘트 콘크리트의 압축 및 인장강도는 폴리머-결합재 비의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였다. 특히, 고로슬래그 치환율 40%의 오토클래이브 양생 SBR 혼입 폴리머 시멘트 콘크리트는 고로슬래그 미분말 및 SBR 미혼입 폴리머 시멘트 콘크리트보다 약 3배 이상의 높은 인장강도를 나타냈다. 이같이 높은 강도 개선은 SBR 라텍스의 혼입에 의해 시멘트 수화물과 골재간의 접착력이 개선되기 때문이라 판단된다.
본 연구에서는 생갯벌을 잔골재 대신 치환한 모르타르의 물리적 특성에 대한 실험을 진행하여 벽돌로써의 활용 가능성을 분석하였다. 플로우 측정결과 시멘트와 잔골재의 배합비가 높을수록 플로우 값이 증가하였으며, 생갯벌의 치환율이 감소할수록 플로우값이 감소하는 것으로 나타났다. 염화물 함유량 측정결과 생갯벌의 치환율이 감소할수록 염화물 함유량 또한 감소하는 것으로 나타났다. 압축강도 측정결과, 대부분의 배합비에서 생갯벌의 치환율이 감소할수록 압축강도는 반비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 인장강도 측정결과, 압축강도와 비슷한 경향을 나타냈다. 그리고 생갯벌 치환율이 감소할수록 강도가 증가하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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