• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.269-275
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• 2020

본 연구에서는 초고성능 콘크리트를 적용한 경량 프리캐스트 패널 개발의 일환으로 단면 두께와 철근 배근 유무에 따른 패널의 휨 재하 실험을 수행하였다. 일반 콘크리트 패널 1개와 초고성능 콘크리트를 사용한 경량 프리캐스트 패널 3개로서 총 4개의 패널을 제작하였다. 초고성능 콘크리트를 사용하고 철근을 보강하지 않은 패널은 단면 크기와 상관없이 일반 콘크리트 패널에 비해 휨 성능이 저하되는 것으로 나타났다. 초고성능 콘크리트를 적용한 속빈 단면에 콘크리트 양을 감소시킨 패널은 일반 콘크리트 패널에 비해 휨 성능이 150% 향상되었다. 이는 초고성능 콘크리트를 사용한 프리캐스트 패널의 단면 최적화 설계를 통해 더욱 경량화가 가능할 것으로 판단된다. 초고성능 콘크리트를 사용한 경량 프리캐스트 패널을 실제 구조물에 적용하기 위해서는 전단 성능과 연결 상세에 대한 추가 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.377-382
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• 2010

건물의 대형화 고층화로 고강도 콘크리트의 사용이 증대되면서 고강도 콘크리트의 화재 시 폭열 대책이 필요하다. 본 연구는 전국 화력발전소에서 매립되는 Bottom Ash와 EPS를 재활용하여 건축소재의 내화기준에 만족하고 자원순환 소재의 새로운 개발방향을 제시하고자 난연성이 가미된 경량콘크리트 패널을 개발하여 그 난연 성능 및 벽체로서의 성능을 실험하였다. 실험은 Bottom Ash를 활용한 코팅 경량골재를 2개 Type으로 개발하여 단위중량, Flow, 압축강도, 열전도율, 부착강도, 건조수축, 흡수율, 난연 성능을 평가하였다. 그 결과 대부분의 데이터가 KS기준에 맞게 나왔으며, 난연 성능 또한 1급으로 나왔다. 이로서 폐자재인 Bottom Ash와 EPS를 재활용하여 화재 시 난연성능이 확보됨은 물론 국가성장핵심 사업인 녹색성장에 걸맞은 새로운 경량콘크리트 패널을 개발할 수 있게 되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.557-560
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• 2008

샌드위치 패널은 전세계적으로 건축공사 전반에 걸쳐 매우 다양한 용도로 활용되고 있다. 우리나라의 경우 유기재료를 심재로 사용한 폴리스틸렌 패널 등을 사용함에 따라 화재에 의한 심재의 용융이나 강판의 변형 등 화재에 매우 취약하고, 유독가스 발생 등에 따른 문제점이 부각되면서 난연또는 불연성능의 확보가 반드시 필요하다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트의 최적배합을 도출하여 샌드위치 패널 심재에 적용하고자 한다.본 연구에서는 기포콘크리트를 샌드위치 패널 심재로 활용하기 위하여 기존의 기포방식인 기포제를 첨가하여 경량화 시키는 방식과는 전혀 다른 방식으로 콘크리트 초경량화를 위해 여러 가지 화학반응에 의한 기포 발생 유도 메커니즘을 규명하였다. 그 중 과산화수소($H_2O_2$)를 첨가하여 반응시 발열(發熱)을 유도하고, 콘크리트 기포발생 유도를 극대화시켜 초경량화를 이루기 위한 최적배합 도출 및 폐자재를 활용한 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트 충전성 검토, 소요강도 확보가능 여부 등의 다양한 실험을 통해 물리적 역학적 특성을 알아보고자 하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.205-206
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• 2011

이노가닉 폴리머 콘크리트는 비소성 알카리 활성화 콘크리트의 일종으로 여러 가지 우수한 성능을 가지고 있으며, 그 중에서도 고온에서의 열적특성이 우수한 것으로 알려져 있다. 이에 따라, 이노가닉 폴리머 콘크리트를 이용한 경량패널을 제조하여, 소형가열로 내화시험을 측정한 결과 3시간 가열후 이면상승온도가 평균 82℃ 이하로 확인되어 공동주택의 내화벽체로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.455-462
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• 2007

본 논문은 스틸스터드로 구성된 골조에 경량기포 모르터를 충전하여 제작한 경량합성벽체의 압축 실험을 통한 압축 성능의 평가에 대한 연구이다. 경량기포 모르터의 비중(80, 120), 마감재(경량기포 모르터, OSB, 석고보드) 및 패널의 고정 방식을 변수로 하여 실험체를 제작 실험하였다. 선행 연구결과와 고정부를 개선시킨 경량합성 벽체의 압축성능에 대해 실험을 통해 조사한 결과, 상세개선으로 인한 경량합성패널의 압축 최대하중은 1.07배, 초기강성은 24배 이상 성능이 크게 향상되었다. 비중과 마감재가 동일한 실험체의 경우에는 최대하중은 2.7배, 초기강성은 15배 이상 압축으로 인한 성능이 크게 향상됨을 알 수 있다. 국내설계기준에 의해 계산한 최대하중값과 실험값은 비교적 잘 일치하였다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.140-146
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• 2020

본 논문은 차량에 사용되는 파티션 패널을 기존의 알루미늄 소재에서 Carbon Fiber Reinforced Plastics(CFRP)로 소재를 변경하여 경량화 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 복합재 제작에는 3가지 방법의 직조 방법(평직, 능직, 주자직)이 사용되었고, 복합재 시편을 제작하고 시험을 수행하여 물성을 도출하였다. 이를 통해 비틀림 조건에 대한 복합재 파티션 패널 해석 모델을 구성하고, Tsai-Hill 파손 기준에 따라 구조적 안정성과 시스템 강성을 평가하였다. 섬유 배향 각도와 적층 순서에 대한 설계변수를 통해, 진화론적 알고리즘을 수행하였고, 그 결과로 최적의 복합재 파티션 패널을 설계하였다. 또한, 강도 및 비강성에 대한 구조해석 결과를 기존의 알루미늄 파티션 패널과 복합재 파티션 패널를 비교하여, 경량화 가능성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.146-157
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• 2018

최근 10년 동안 국내에서는 각종 재난이 증가하고 있다. 이에 따라 재해, 재난 환경에 적합한 임시거주공간 혹은 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 기존 피난시설을 구성하는 소재들보다 가벼운 경량 복합패널을 이용하여 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널에 대한 구조적 성능을 검증하고자 하였으며, 패널에 대한 성능 시험 방법 중 ASTM E72 기준에 따른 분포압 강도 실험을 진행하였다. 실험 결과, 각 실험체가 등분포하중을 받을 때, 스팬에 따른 허용하중을 알아내었다. 모든 실험체는 스킨과 코어의 접합부에서의 탈락으로 인해 실험이 중단되었으며, 이를 추가로 분석하여 접합부가 탈락될 때의 전단 응력을 계산하였다. 코어가 150mm인 실험체의 경계면에서의 전단응력은 평균 0.0170MPa, 코어가 200mm인 실험체의 경계면에서의 전단응력은 평균 0.0156MPa이다. 이를 보았을 때 같은 두께의 패널에서 유사한 값이 나왔다고 할 수 있다. 이 값을 통해 패널의 분포압 강도 성능을 합리적으로 예측할 수 있는 근거를 제시하였다. 또한 결과 값으로 나타낸 허용하중을 근거로 패널의 성능을 평가하였으나, 패널의 스킨과 코어의 접합방법을 개선하여 경계면에서의 조기박리를 방지한다면 경량 복합패널의 분포압 강도 성능을 보다 개선시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.9-20
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• 2019

국내에서의 지진과 같은 자연재해의 발생횟수가 증가하고 있다. 이에 따라 재해, 재난 환경에 적합한 임시거주공간 혹은 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 경량 복합패널을 이용하여 기존 피난시설과는 차별화된 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널에 대한 구조적 성능을 검증하고자 하였으며, 패널에 대한 성능 시험 방법 중 ASTM E72 기준에 따른 면내 전단 강도 실험을 진행하였다. 실험 결과, 각 실험체가 면내 하중을 받을 때의 최대하중을 알아내었다. 모든 실험체는 가력 부분의 패널이 찢어지면서 실험이 종료되었다. 실험체의 초기 강성은 계산을 통해 예측한 강성과 일치하였다. 하지만 패널의 특성인 국부적인 찌그러짐과 찢어짐으로 인해 강성저하와 최종파괴가 발생하였다. 개구부가 있는 실험체들은 개구부의 위치와 형태에 따라 기본 실험체와 강성과 강도에서 차이를 보였다. 또한 모든 실험 결과를 종합하여 패널이 받는 최대하중과 힘을 받는 면적이 비례한다는 것을 확인하였다. 이를 통해 실험체들의 극한전단응력을 계산하였으며, 평균 극한전단응력을 산정하였다. 경량 복합패널의 평균 극한전단응력은 $0.047N/mm^2$이며, 이 값을 통해 패널의 면적에 따른 허용하중을 합리적으로 예측할 수 있는 근거를 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.373-380
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• 2016

본 연구에서는 기존 구조물의 방호 방폭에 대한 보강 방법으로서 프리캐스트 패널의 단층구성 재료에 경량성, 고강도, 내화성능 등을 향상시켜 단층 각각의 개별적인 특수성능과 복합적인 패널 구성물로서 방호 방폭 성능을 극대화 할 수 있는 복합섬유 패널을 제작하기 위해, 아라미드섬유(Aramid Fiber, 이하 AF)와 폴리에스터섬유(Polyester Fiber, 이하 PF)로 혼합된 내피와 외피의 기초물성을 평가하였다. 또한, 내화성능이 우수하고 경량인 Nano size의 복합소재를 이용한 충전재의 압축강도, 휨강도, 인장강도를 평가하여 복합섬유패널의 성능에 대한 기초 연구를 수행하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.483-491
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• 2002

본 연구는 경량 콘크리트 프리캐스트 패널에 고성능 섬유쉬트를 접착시킨 복합패널로 철근 콘크리트 보 하부에 휨 보강하여 보강보의 구조적 성능을 분석하였다. 보강보의 구조적 고찰은 항복하중, 최대하중, 각 하중에서 처짐 그리고 휨강성과 연성을 비교 분석하였다. 그 결과 39개 보를 실험하여 복합패널로 보강한 경우에 휨강도가 균일되게 향상됨을 보였다. 또한 실험결과 복합패널로 보강한 철근 콘크리트 보는 구조적으로 우수한 특성을 보였고, 섬유쉬트 부착공법으로 보강된 보와 비교할 경우에도 보강보의 강도가 더 개선되는 것으로 나타났다.