• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.84-90
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• 2012

폐목재의 활용에 관한 특허동향 분석을 위해 한국특허정보원의 특허정보검색서비스(KIPRIS)에서 관련 키워드로 한국, 미국 및 일본의 특허 검색을 실시하여 2011년 12일 31일까지 특허 등록된 한국 77건, 미국 316건 및 일본 317건의 특허 자료를 수집하였다. 수집된 자료 중 거절, 소멸, 무효, 취하, 포기 및 폐목재와 관련이 적은 내용의 특허를 제외시키고 얻은 한국특허 71건, 미국특허 216건, 일본특허 227건에 대한 분석을 실시하였다. 또한 폐목재를 콘크리트용 경량골재로 활용하기 위한 기초 연구로서 파쇄시킨 소나무 임목부산물을 No. 8(2.4 mm)체로 쳐서 이를 통과시킨 것을 $100{\pm}5^{\circ}C$에서 24시간 동안 건조시킨 다음 잔골재의 일부로서 대체 사용한 모르타르 물성 실험을 실시하였다. 목재와 시멘트를 혼합하는 경우 목재의 수종과 부위에 따라서는 시멘트의 경화를 저해하는 것으로 알려져 있기 때문에 본 연구에서는 파쇄폐목재를 $20^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $80^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$의 수중에서 일정 시간 동안 침지시킨 후 건조시킨 다음 이를 사용한 모르타르의 물성실험을 실시하여 파쇄폐목재의 전처리 효과를 함께 고찰하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권5호
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• pp.411-418
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• 2017

본 연구는 산업폐기물로 발생되는 굴 패각을 세척, 건조 및 가공하여 3개의 입도범위로 분급하였다. 이를 이용해 일정한 비율로 잔골재를 대체한 모르타르 실험체를 제작하였으며, 28일 재령을 기준으로 $300^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $900^{\circ}C$의 가열조건에 의해 실험체를 가열하였다. 재령 28일에서 Plain 휨 강도는 9.2MPa로 나타났으며, O 0.15에서는 대체율에 따라 7.9~4.4MPa로 나타났다. O 1.2~2.5에서는 대체율에 따라 7.7~4.4MPa으로 나타났으며, 마지막으로 O 2.5~5.0의 경우에는 대체율에 따라 8.8MPa,~6.1MPa로 나타났다. 재령 28일 압축강도의 경우, O 0.15에서는 대체율에 따라 23.6~43.2MPa의 차이를 나타냈으며, O 1.2~2.5에서는 대체율에 따라 20.4~45.1MPa의 차이로 나타났고, 마지막으로 O 2.5~5.0의 경우 17.1~40.4MPa의 차이가 나타났다. 가열을 통해 잔존강도를 측정한 결과 굴 패각 잔골재 O 0.15 이하를 100% 대체한 경우 강도감소율이 가장 낮은 것으로 나타났으며, 이러한 결과를 통해 굴 패각의 가공 및 적정 배합을 통한 내열성능 발휘가 가능할 것으로 예상된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.405-412
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• 2008

친환경 콘크리트 개발의 의미와 한계를 파악하기 위해 알칼리 활성 경량콘크리트 6배합이 실험되었다. 무시멘트 친환경 결합재를 생산하기 위해 고로슬래그와 분말형 규산나트륨이 각각 모재와 활성화제로 이용되었다. 최대직경 13 mm의 경량골재가 굵은골재로 이용되었으며, 최대직경 5 mm의 경량골재가 천연모래의 용적비로 0, 15, 30, 50, 75 및 100% 치환되었다. 굳지 않은 콘크리트에서는 시간경과에 따른 슬럼프 변화가 측정되었으며, 굳은 콘크리트에서는 재령에 따른 압축강도 발현속도, 할렬인장강도, 파괴계수, 탄성계수, 응력-변형률 관계, 부착강도 및 건조수축 변형률이 측정되었다. 실험된 알칼리 활성 경량콘크리트의 압축강도는 경량 잔골재 치환율이 30% 이상일 때 급격히 감소하였다. 특히 사용된 경량골재의 불연속 입도분포는 콘크리트의 역학적 특성들을 나쁘게 만들었다. 알칼리 활성 경량콘크리트의 역학적 특성들은 보통포틀랜드시멘트 경량콘크리트를 위해 제시된 ACI 318-05 및 EC 2 설계기준 또는 Slate 등의 제안모델들과 비교되었다. 또한 측정된 응력-변형률 관계는 보통포틀랜드시멘트 경량콘크리트의 실험 결과에 근거하여 제시된 Tasnimi의 모델과 비교되었다. 실험 결과와 각 제안 모델들과의 비교는 잘 일치하지 않았다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.55-61
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• 2017

본 연구는 국내 레디믹스트 콘크리트 제조 시 57골재(5~25mm)의 경우 7번 입자(5~13mm)가 갭그레이딩되어 문제시 되는 것을 13mm 이하 RCA로 보충 해결하고자 하는 것이다. 실험 결과, 기존 레디믹스트 콘크리트용 57골재에 13mm 이하 RCA를 30%정도 혼합하여 30MPa급 콘크리트에 사용할 경우 연속입도 구현에 따른 유동성의 향상, 배합상 단위수량과 잔골재율의 감소가 가능해 압축강도를 향상시키며 건조수축을 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.246-252
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• 2021

초속경 시멘트 모르타르에 KS 기준보다 흡수율이 높고 비중이 낮은 저품질의 순환골재가 혼입되었을 때 모르타르의 기초물성과 부피안정성을 실험적으로 확인하였다. 순환골재를 사용하지 않는 배합은 관련 업체에서 사용하고 있는 일반 보수 모르타르의 것을 따랐다. 라텍스 혼입 및 미혼입 배합에 대해 잔골재에 대해 부피비로 15%, 30% 치환하였으며, 모르타르의 슬럼프, 응결시간, 압축/휨강도, 그리고 밀봉/노출 양생에 따른 길이변화량을 확인해 보았다. 실험 결과 저품질의 순환골재가 사용될 때, 사용하지 않은 경우에 비해 24시간 이내 극초기 강도가 최대 50%까지 감소하거나, 건조수축이 최대 2배 까지 증가할 위험이 있는 것을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.359-370
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• 2018

기존 연구에서 초임계$CO_2$($scCO_2$)-물-순활골재 반응을 이용한 폐콘크리트 순환골재의 중성화(pH 저감) 처리에서 가장 문제시되었던 오랜 처리시간의 한계(최대 50일)를 최소 3시간까지 단축하는 배치실험과 칼럼실험을 수행하였다. 모르타르(골재를 포함하지 않은 시멘트+모래 혼합체)와 모르타르에 골재를 포함하는 2 종류의 순환골재를 실험에 사용하였다. 입자 크기별로 분류한 세 종류의 폐모르타르 시료에 대하여 $scCO_2$-물-폐모르타르 반응 시간을 1시간부터 24시간까지 다하게 설정하여 반응시킨 후, 폐모르타르의 pH가 지속적으로 9.8 이하로 낮게 유지되는 최소 반응시간을 결정하는 용출 배치실험을 실시하였다. 실제 현장에서 다량의 순환골재를 중성화 처리하는 경우 비평형상태에서 용출이 발생하는데, 이러한 kinetic 효과를 고려한 순환골재의 실제 pH 저감 효율을 측정하고자 대형 칼럼 연속 용출 실험을 실시하였다. 배치실험의 경우, 고압셀 내부에서 3차 증류수 70 mL와 순환골재 시료 35 g을 혼합한 후 100 bar, $50^{\circ}C$ 조건에서 1시간 ~ 24시간 동안 반응시켜 중성화 처리하였다. 처리 후 건조시킨 폐모르타르 시료 10 g + 증류수 50 ml의 비율(1:5 비율)로 혼합하여 10분 동안 150 rpm으로 교반한 후 정치시키고, 총 15일 동안 용출시간 별로 용출수의 pH를 측정하였다. 중성화 처리 후 순환골재의 광물학적 변화를 확인하기 위하여 처리 전/후 XRD, TG/DTA 등의 분석을 실시하였다. 대형 칼럼(직경 16 cm, 높이 1 m) 용출실험을 위해 순환골재 2 종류를 대상으로 3시간 동안 중성화 처리한 순환골재와 처리하지 않은 순환골재로 칼럼을 충진한 후, 증류수를 칼럼 상부에 설치된 스프링클러를 통하여 일정하게 총 220 L를 주입하였다. 칼럼에 충진된 순환골재를 통과하여 하부로부터 유출되는 유출수의 pH와 $Ca^{2+}$ 농도를 시간별로 측정하였다. 배치실험 결과 폐모르타르 시료(직경 10 ~ 13 mm)의 경우 3시간의 중성화 처리에 의해 용출액의 pH가 법적 허용기준인 9.8이하를 유지하는 것으로 나타났다. $scCO_2$ 반응 후 골재의 XRD, TG/DTA 분석 결과, 중성화 처리에 의해 시멘트 모르타르의 주성분인 포틀랜다이트($Ca(OH)_2$) 성분이 감소한 반면 방해석($CaCO_3$)이 2차 광물로 생성됨을 알 수 있었다. 칼럼 실험 결과 중성화 처리한 순환골재의 용출수는 kinetic 효과를 고려한 경우에도 굵은골재와 잔골재 모두 용출수의 pH가 9.8 이하로 유지되어, $scCO_2$를 이용한 순환골재의 3시간 중성화 처리에 의해 건설현장에서 재활용이 가능한 것으로 밝혀졌다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.134-138
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• 2003

이 논문의 목적은 산업부산물인 플라이애쉬의 재활용을 높이기 위해 플라이애쉬를 대량으로 사용한 플라이애쉬 경화체를 제작 하였다. 단위시멘트량의 90%를 플라이애쉬로 대체하여 제작한 이 경화체의 압축강도, 탄성계수 등 기초적인 물성을 파악하여 구조용 건설재료로 실용화하기 위한 기초적 자료를 제시하고자 한다. 물-시멘트비를 변수로 하여 플라이애쉬 경화체의 휨강도를 측정한 결과 물-결합재비, 잔골재율이 증가할수록 파괴에너지가 감소하였다. 이러한 이유는 파괴에너지가 강도의 영향을 크게 받기 때문으로 판단된다. 이번 실험으로 플라이애쉬 경화체의 기초물성은 기존 콘크리트에 많이 접근했음을 알 수 있었다. 하지만 구조용 건설자재로 도입되기 위해서는 건조수축, 크리프, 동결융해 등의 내구성 실험도 계속 수행되어야 할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권1호
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• pp.28-34
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• 2015

일반적으로 동슬래그를 콘크리트에 혼입하여 사용하는 경우, 동슬래그의 높은 자중으로 인한 블리딩의 증가로 경화 콘크리트의 압축강도 및 내구성의 저하가 유발된다. 본 연구에서는 산업부산물인 동슬래그를 잔골재의 대체골재로 사용하고자 하였는데 이에 따른 단점의 해소 및 자원 재활용 측면에서 플라이애쉬와의 병용 사용을 실시하였다. 본 연구 결과, 플라이애쉬의 혼입은 동슬래그만 단독으로 사용한 경우보다, 블리딩은 50%, 건조수축은 5%, 중성화 저항성은 30% 감소 및 압축강도는 10% 정도 향상 효과가 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.43-50
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• 2008

본 연구는 지속하중 하에서의 골재 종류에 따른 철근콘크리트보의 장기거동 특성에 대한 연구의 일환으로 천연골재를 사용한 실험체와 순환굵은골재 대체율 100% 실험체, 순환잔골재 대체율 50% 실험체 총 3개로 제작하여 약 1년 동안 지속하중을 가력하였다. 탄성계수와 압축강도의 차이를 고려시 순환골재를 사용한 실험체의 장기처짐이 천연 골재를 사용한 실험체보다 다소 크게 처짐이 발생하였으나 큰 차이를 보이지 않아 순환골재 실험체가 천연골재 실험체와 대등한 장기 휨 성능을 갖는 것으로 판단된다. 장기처짐 예측시 장기처짐 예측식에 적용하는 크리프계수와 건조수축은 CEB-FIP 기준을 적용하는 것이 ACI-209 기준을 적용하는 것보다 좋은 예측을 보였다. ACI-318의 예측 방법은 장기처짐을 과대평가하고 Mayer의 방법, Neville의 방법은 본 연구에서는 실험체의 낮은 인장철근비로 큰 오차를 보였다. Branson의 방법, EMM, AEMM은 장기처짐을 양호하게 예측하였으며 본 연구에서 제안된 방법이 순환골재 콘크리트 보의 장기처짐을 좋은 예측을 보여 순환골재 콘크리트 구조물의 장기거동을 합리적으로 반영할 수 있는 방안이 될 것으로 사료된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.493-502
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• 2013

이 연구의 목적은 낙동강에 대규모로 부존되어 있는 세사를 콘크리트 잔골재로서 적극적으로 활용하기 위하여 이를 사용한 콘크리트의 건조수축 및 내구성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 낙동강 본류의 중 하류에서 하천세사를 채취한 후 강도수준에 따라 콘크리트 배합실험을 수행하였다. 그 결과로부터 압축강도와 시멘트-물비의 상관식을 도출한 후 하천세사 종류별로 설계기준강도 35MPa에 대해서 콘크리트 공시체를 제작하여 이들의 건조수축과 동결융해 및 탄산화 저항성과 같은 내구성을 평가하였다. 그 결과, 하천세사를 사용한 콘크리트의 내구성은 기준모래를 사용한 콘크리트의 경우와 유사한 것으로 나타났으나, 하천세사의 건조수축은 조립률이 작은 경우 기준모래를 사용한 콘크리트보다 비교적 큰 것으로 나타났다.