• 콘크리트학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.179-186
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• 2009

고강도콘크리트의 취약점으로 지적되고 있는 화재시의 폭렬현상에 대한 대책을 마련하기 위해 각 계의 노력이 활발한 현 상황에서 각종 폭렬 저감성 재료 및 새로운 개념의 소재에 대한 적정 혼입비율을 구명해야 하는 긴요한 상황이다. 본 연구에서는 메타카올린, 페타이어칩, 폴리프로필렌섬유 및 강섬유의 4가지 기능성 소재를 대상으로, 기본적인 품질 요건은 물론, 내화성능에 최적의 효과를 나타낼 수 있는 배합비를 실험적, 통계적으로 도출하고자 하였다. 여기서, 실험은 4인자 3수준의 직교배열표를 이용하여 최소실험법으로 계획하고, 통계적 분석은 반응표면분석 기법을 이용하였다. 그 결과, 80 MPa급 고강도콘크리트의 내화성능 보강인자로 선정된 기능성 소재간에는 복합 사용시 상호 보완적인 기여를 하는 것으로 확인되었다. 한편, 반응표면분석을 통해 도출한 내화성능 보강인자의 최적조건은 메타카올린을 실리카퓸 대신 80% 수준으로 용적치환하고, 폐타이어칩은 잔골재 대신 3% 수준으로 용적치환하는 경우와 폴리프로필렌 섬유를 전체용적에 대하여 0.2% 수준으로 첨가하는 한편, 강섬유를 혼입하지 않는 것이 고강도콘크리트의 기초 특성과 내화특성을 고루 만족할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국광물학회지
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• 제16권1호
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• pp.75-90
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• 2003

일부 기존 콘크리트 내에서 발견되는 에트린자이트(ettringite)와 사우마사이트(thaumasite)에 대하여 산출상태 및 화학성분을 조사하고, $Na_2SO_4$ 용액을 이용한 인공적인 변질 실험을 수행하여, 이들 광물의 특정 환경 조건하에서의 안정도와 콘크리트의 성능저하에 미치는 영향을 연구하였다. 에트린자이트와 사우마사이트의 형태 관찰과 성분분석을 위하여 전자현미경(SEM)을 통한 EDAX분석을 실시하였다. 에트린자이트는 시멘트 페이스트의 공간을 충진하거나, 시멘트 페이스트를 치환한 형태로 나타나며, 미세 균열이 에트린자이트로부터 시멘트 페이스트 내부로 전파되고 있음이 잘 관찰되었다. 에트린자이트는 특정 환경 조건하에서 사우마사이트와 트리클로로알루민산염(trichloroaluminate)으로 쉽게 전이되거나 분해되었다. 사우마사이트는 탈백운석화작용을 수반하는 탄산염 골재를 사용한 콘크리트와 탄산화가 진행된 해안지역의 콘크리트에서 에트린자이트와 수반되어 나타난다. 사우마사이트의 형성 조건은 에트린자이트와 유사한 조건에서 형성되는 것으로 생각되나, 에트린자이트가 먼저 형성된 후 치환작용에 의하여 에트린자이트/사우마사이트 고용체를 형성하는 것으로 생각된다. 콘크리트내의 에트린자이트는 염화물이 공급될 경우 염소가 에트린자이트의 황산염을 부분 또는 완전한 치환하여 에트린자이트와 유사한 결정구조를 가지는 트리클로로알루민산염으로 전이되며, 또한, 트리클로로알루민산염은 황산염이 다시 공급될 경우, 치환반응에 의하여 다시 에트린자이트로 전이되었다. 두 광물의 치환반응의 반응 경로는 용액내의 염소이온과 황산이온의 농도에 따르는 것으로 생각된다. 이상과 같이, 에트린자이트는 콘크리트 내에서 다양한 내외부적인 화학작용 따라 특징적인 산출 양상을 보이며, 주변 환경 조건에 따라 다른 광물로 전이되는 나타내었다. 이러한 연구결과, 에트린자이트의 생성에 따른 콘크리트의 성능저하는 그 광물학적 특성과 분포양상에 관련성을 가지는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.589-594
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• 2006

산업발전에 따른 인구의 증가와 대량생산은 매년 엄청난 양의 도시폐기물을 발생시키고 그 양은 매일 49,902톤에 이른다. 현재, 매일 발생량의 14.5%인 5,440톤이 소각처리되고 있는데 여기서 발생되는 소각재는 대부분 매립되어지고 있는 실정이다. 그러나 매년 그 양이 증가하고 상대적으로 매립지의 부족현상이 나타나면서, 쓰레기 소각재의 처리 문제는 환경적, 경제적으로 우리사회를 위협하는 문제가 되고 있다. 도시쓰레기 소각재는 $850{\sim}1,000$의 온도에서 쓰레기를 소각하여 발생하는 부산물로서 플라이애쉬와 바텀애쉬로 나뉘어지고, 그 주성분은 $SiO_2,\;CaO,\;Al_2O_3$등의 산화물이다. 본 연구에서는 수세공정을 거친 쓰레기 소각재를 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르를 제조하고, 알칼리 활성제와 양생조건에 따른 강도발현 특성을 파악하였으며, XRD분석과 SEM-EDS 분석을 통하여 반응 생성물 및 반응 메커니즘을 분석하였다. 실험 결과, 주요 생성물은 포틀랜드시멘트의 수화생성물과 유사한 C-S-H겔 형태의 화합물이었고, ettringite 및 C-A-H 화합물도 생성됨을 확인할 수 있었다. 재령 28일의 압축강도는 고온양생 조건에서 NaOH+물유리를 알칼리 활성제로 사용한 경우 40.5MPa로 가장 높게 나타났으며 잔골재의 50%를 바텀애쉬(bottom ash)로 치환하였을 경우, 19.3MPa의 강도발현을 보였다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.423-429
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• 2013

본 연구의 목표는 폐자원인 굴패각과 석탄회, 굴착잔토를 이용하여 경제성 있는 무다짐용 유동성 뒷채움재를 개발하는데 있다. 굴패각을 생석회(CaO)로 전환하는데 고온($800^{\circ}C$ 이상)의 에너지가 필요하였지만, 생석회와 석탄회의 포즐란 반응에 의해 생성된 고화물 공시체의 일축압축강도는 높지 않았다. 생석회와 고령토 또는 고로슬래그의 반응 생성물 공시체의 압축 강도를 측정하였다. 실험결과로부터 포즐란 반응을 통한 고화물 생성은 경제성이 없는 것으로 판명되었다. 굴패각($CaCO_3$)과 석탄회를 잔골재 개념으로 그 사용 가능성을 검토하였다. 굴패각과 시멘트 혼합물이 석탄회와 시멘트 혼합물보다 높은 강도를 나타내었다. 굴패각에 포함된 염분으로 인하여 콘크리트에 혼입되는 굴패각 양을 제한하는 것을 고려한다면, 시멘트, 굴패각, 석탄회 혼합물이 좋은 뒷채움재로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다. 추가적으로 흙을 첨가하는 경우 고화물의 일축압축강도가 감소하였지만 최적화된 혼합비에서 뒷채움재 기준(일축압축강도와 유동성)을 모두 만족하는 결과를 나타내었다. 본 연구결과는 시멘트, 굴패각, 석탄회, 굴착잔토의 배합비를 최적화함으로써 경제성 있는 뒷채움재를 개발할 수 있다는 것을 보여준다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권1호
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• pp.39-49
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• 2006

1. 목 적 이 연구의 목적은 성견의 하악 골 결손부에 이식한 생체 유래 골 이식재에 대한 치조골의 반응을 알아보는 것이다. 2. 연구방법 및 재료 생후 1년 이상 된 성견 4마리의 하악 제2소구치 및 제 4 소구치를 발거하고 발치와에 금원심 폭경 8mm, 협설 폭경 5mm, 치조정에서의 깊이 6mm인 결손부를 형성하였다. 4주간의 자연 치유 후 판막을 형성하여 결손부의 크기를 확인하였다. 각각의 결손부 크기가 일정하도록 수정한 후 '이식재+차폐막'군에는 OCS-B을 이식하고 Bio-gide을 차단막으로 사용한 후 봉합하고 '이식재군'은 OCS-B 이식 후 차폐막 없이 봉합하였으며 '비이식'군은 아무런 처치없이 일차봉합하였다. 수술 4, 6주에 실험동물을 각각 희생시켜 실험부위를 적출하고 비탈회 연마 표본을 제작하여 골 치유 양성을 조직학적 및 조직계측학적으로 관찰하였다. 3. 연구결과 이식재 비이식군 및 이식군 모돼서 별다른 부작용없이 잘 치유되었다. 세 실험군 모두에서 술후 4주에 비교하여 술 후 6주에서의 결손부 산생골 형성량이 증가하였다. 술후 4주 소견에서 비이식군은 결손부 주변부위에서 골이 생성되어 나오는 양상을 보였으며 이식군은 이식재 주변으로 골침착 시작되는 것을 관찰할 수 있었다. 술후 6주 소견에서 비이식군은 결손부 경계부로부터의 지속적인 골 생성을 관찰할 수 있었으며 이식군은 이식재 주변으로 침착된 골의 양이 많아지고 신생골이 가교를 형성하는 것을 관찰할 수 있었다. 4. 결 론 차폐막 유무와 상관없이 OCS-B는 염증반응을 전혀 일으키지 않았으며 우수한 골 전도성을 보였다. 또한 결손부의 형태를 잘 유지하여 골재생을 위한 공간을 확보할 수 있었다. 이는 OCS-B가 골이식재로서의 필요조건을 갖추었음을 확인한 결과이며 보다 장기적인 관찰에서 OCS-B의 흡수 가능성을 확인하는 것이 필요할 것으로 보인다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권2호
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• pp.181-191
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• 2024

석회석은 시멘트의 주원료로써 90% 이상을 사용하고 있으며, 고온 소성 과정에서 및 석회석의 탈탄산 반응으로 많은 양의 CO₂를 배출한다. 이에 석회석 사용량 저감을 위해 원료를 대체할 수 있는 부산물에 관한 연구들이 진행 중이다. 또한 광물 탄산화는 기체인 CO₂를 탄산염 광물로 전환하는 기술로 산업시설에서 배출되는 CO₂를 포집하여 광물로 저장 및 자원화할 수 있다. 한편, 건설폐기물은 계속적으로 증가하는 추세로, 폐콘크리트는 많은 부분을 차지하고 있다. 폐콘크리트는 파쇄 및 분쇄를 통해 순환골재로써 활용되고 있으나 이때 발생하는 폐콘크리트 미분말은 유효하게 재이용 되지 못하고 대부분 폐기 또는 매립되는 실정이다. 이에 본 연구에서는 폐콘크리트를 석회석 대체재로써 활용하여 광물 탄산화 기술을 적용할 수 있는 이산화탄소 반응경화 시멘트 제조 가능성을 확인하고자 한다. 폐콘크리트 미분말 치환율 및 이산화탄소 반응 경화 시멘트의 주요 광물이 생성되는 조건인 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비에 따른 광물 분석 결과, 폐콘크리트 미분말 치환율과 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비가 높을수록 주요 광물인 Pseudowollastonite와 Rankinite 생성량이 증가하였다. 또한 세 가지 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비에서 공통적으로 폐콘크리트 미분말을 50% 치환한 경우 Gehlenite가 생성되었으며, 생성량 또한 유사하였다. 이는 콘크리트 미분말에 함유하고 있는 Al₂O₃ 성분이 CaO와 SiO₂와 반응하여 Gehlenite가 합성된 것으로 판단된다. Gehlenite의 경우 Pseudowollastonite와 Rankinite와 같이 광물 탄산화를 통해 탄산염 광물인 CaCO₃를 생성하는 산화물로써 이는 Al₂O₃가 함유된 산업부산물을 원료로 사용하는 경우 이산화탄소 반응경화 시멘트의 광물로써 활용이 가능할 것으로 기대한다.

• 대한한방부인과학회지
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• 제15권4호
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• pp.61-75
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• 2002

유전자 재조합으로 제조한 사람 $interleukin-1{\beta}$ $(rhIL-1{\beta})$는 생쥐의 calvarial 골세포계에서 분리한 골아세포에 여러 가지 조절기능을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 $rhIL-1{\beta}$가 농도의존적으로 골세포에 영향을 주는지 해명하기 위하여 배양된 골아세포의 세포증식과 prostaglandin $E_2$합성 그리고 plasminogen activator활성에 대한 영향을 검토한 결과 이들을 촉진하였다. 그러나 비타민D에 따라 반응하는 골아세포의 특징으로 알려진 osteocalcin생합성과 alkaine phosphatase활성의 유도생성은 $rhIL-1{\beta}$에 의해 오히려 길항적이었다. 이러한 결과는 골세포대사의 병리학적인 조절과정에서 $IL-1{\beta}$가 골다공증의 병리학적 역할을 규명하는 새로운 결과이다. $IL-1{\beta}$에 의한 골흡수현상이 생쥐의 calvarial골세포에서 calcitonin처리로 크게 억제되어, 결과적으로 이러한 결과는 $IL-1{\beta}$에 의해 유발되는 골재흡수란 osteoclast에 의한다는 사실을 시사하였다. 한편, 한방에서 골다공증치료와 예방에 사용되는 대영전-자하거추출물의 기능을 해명하기 위하여, $IL-1{\beta}$-유발 $PGE_2$합성만을 특이적으로 저해하였다. 또한, 대영전-자하거 extract을 1시간 동안 여러 가지 농도로 전처리하고 다음으로 $PGE_2$-유도시약을 처리한 결과, $PGE_2$합성을 억제하였으며 동시에 $IL-1{\beta}$에 의해 유도된 plasminogen 의존적인 fibrinolysis을 억제하는 보호효과가 인정되었다. 한편, calcitonin처리가 $IL-1{\beta}$-촉진 골재흡수에 대한 저해활성을 보였으며 이러한 결과들은 calcitonin과 대영전-자하거 extract이 osteoclast매개성 골재흡수의 억제에 핵심적인 역할을 함을 시사하며 한방치료제로서의 근거를 제시하였다고 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.74-80
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• 2011

본 연구에서는 대표적인 콘크리트용 산업부산자원인 플라이애쉬와 고로슬래그미분말을 교량 덧씌우기용 고성능 콘크리트에 적용하기 위하여 배합조건별 역학특성과 자기수축 특성 및 내염특성을 평가하였으며, 평가결과 수경성 광물질 혼화재의 혼합사용은 염분과 알칼리 골재 반응에 대한 저항성 개선효과로 내구성 증진에 크게 기여하고 자기수축 변형에 대한 저항성 개선에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 이 고성능 콘크리트는 재료와 시공 측면에서 내구성과 효율성을 개선시킨 콘크리트로서 폐자원의 활용으로 인한 친환경, 경제성까지 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.79-86
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• 2011

최근 화석자원의 고갈과 대기오염의 피해를 저감하기 위해 자전거의 이용을 적극적으로 장려하고 있으며 이를 위해 자전거도로 건설이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재 사용 중인 자전거도로 포장은 이용 하중에 비해 높은 성능과 시공비용을 지니고 있어 효율적인 건설을 위해 경제적인 도로포장형식이 필요하다. 롤러 전압 콘크리트 포장은 시멘트 경화 반응과 다짐으로 인한 골재 맞물림에 따른 높은 구조적 성능을 확보할 수 있다. 또한 시공이 간단하고 건설비가 적어서 자전거도로에 적용하기 위한 우수한 조건을 갖추고 있다. 그러나 롤러 전압 콘크리트 포장의 불량한 표면 미관과 제설제 피해에 대한 취약성은 자전거도로 건설에서 문제로 작용하고 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해 표면 미관의 개선과 환경하중에 대한 피해를 저감 할 수 있을 것으로 예상되는 코팅공법을 이용하였으며 이에 대한 효과를 검증하기 위해 롤러 전압 콘크리트 포장의 코팅에 따른 성능을 검토하였다.

• 유기물자원화
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• 제12권4호
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• pp.85-94
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• 2004

본 연구에서는 가연성 건설폐기물인 폐목재와 폐발포폴리스티렌의 유효이용을 목적으로 열압성형법에의한 폐목재-플라스틱 복합패널을 제조하였다. 전열프레스를 이용하여 다양한 성형조건하에서 복합패널 공시체를 제조하였으며, 그 겉보기 밀도, 흡수율, 흡수에 의한 두께 팽창률, 휨강도 등에 관한 일련의 실험을 행하였다. 폐목재-플라스틱 복합패널의 밀도는, 성형 온도 및 성형 시간에 관계없이, 성형 압력의 증가에 따라 높아지는 반면, 그 흡수율의 성형압력의 증가에 따라 작아진다. 복합패널의 흡수에 의한 두께 팽창률은, 성형 조건에 관계없이, 모두 1.2~2.0%의 범위에 있어, 높은 치수 안정성을 보인다. 복합패널의 휨강도는, 성형 온도 $120^{\circ}C$, 성형 시간 15min에서 일정하게 되는 경향이 있으며, 성형 온도 및 성형 시간에 관계없이, 성형 압력의 증가에 따라 현저하게 증가한다. 중합 반응과 성형을 동시에 하는 리액션프로세싱인 이 방법은, 그 제조 공정이 간단하고, 또한, 결합재로서 폐발포폴리스티렌 용액을, 골재로서 폐목재 칩을 이용하기 때문에, 공업 생산성이 있는 건설 발생 폐목재 및 폐발포폴리스티렌의 리사이클 방법으로서 지극히 유효하다고 생각된다.