• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.855-858
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• 2008

경량기포혼합토는 경량성으로 인해 구조물등에 작용하는 하중이 저감되어 연약지반의 뒷채움 재료로 사용되지만, 일반토사에 비하여 초기시공비용이 많이 소요되어 아직 국내에서는 적용하고 있지 않다. 주로 뒷채움 재료는 초기시공미가 적게 소요되는 일반토사를 사용하고 있으나, 일반토사의 덧씌우기 공법은 횟수가 증가함에 따라 사용연수가 감소된다. 특히 연약지반에 설치된 BOX구조물이나 교대 뒷채움 인근의 단차 발생 시 덧씌우기 공법은 일시적인 대체공법은 가능하지만, 덧씌우기 두께에 대한 하중만큼 추가 하중이 발생하게 되므로 결국 단차에 대한 해결책은 되지 못한다. 따라서 본 연구에서는 BOX구조물 뒷채움 재료인 일반토사와 경량기포혼합토의 두 가지 대안에 대하여 LCC 분석을 실시하며, 경제적 측면에서 보다 합리적인 의사결정을 할 수 있는 경제성 분석을 제시하고자 하였다. 그 결과 경량기포혼합토가 일반토사에 비해 초기시공비용은 많이 소요되지만 유지관리 측면에서는 비용이 더 적게 소요되어, 6년 이내에 경제성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.40-47
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• 2009

경량기포혼합토는 경량성으로 인해 구조물 등에 작용하는 하중이 저감되어 연약지반의 뒷채움 재료로 사용되지만, 일반토사에 비하여 초기시공비용이 많이 소요되어 아직 국내에서는 많이 적용되고 있지 않다. 주로 뒷채움 재료는 초기시공비가 적게 소요되는 일반토사를 사용하고 있으나, 일반토사의 덧씌우기 공법은 횟수가 증가함에 따라 사용연수가 감소된다. 특히 연약지반에 설치된 BOX구조물이나 교대 뒷채움 인근의 단차 발생 시 덧씌우기 공법은 일시적인 대체공법은 가능하지만, 덧씌우기 두께에 대한 하중만큼 추가 하중이 발생하게 되므로 결국 단차에 대한 해결책은 되지 못한다. 따라서 본 연구에서는 BOX구조물 뒷채움 재료인 일반토사와 경량기포혼합토의 두 가지 대안에 대하여 LCC 분석을 실시하고 경제적 측면에서 보다 합리적인 의사결정을 할 수 있는 경제성 분석을 제시하고자 하였다. 그 결과 경량기포혼합토가 일반토사에 비해 초기시공비용은 많이 소요되지만 유지관리 측면에서는 비용이 더 적게 소요되어 경제성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.357-358
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• 2009

본 연구는 경량성, 단열성이 좋은 팽창질석을 혼합한 경량기포콘크리트를 제작하였으며 Al분말을 첨가하여 경량화에 따른 경량기포콘크리트의 단열성능의 상승을 확인함으로서 친환경적인 건축용 단열 내장재의 개발 가능성을 확인해 보았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.27-33
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• 2017

본 연구에서는 실트질 점토와 동물성 기포제 및 시멘트로 제작한 경량기포혼합토의 공학적 특성을 고찰하는 시험을 수행하였다. 현장의 경량기포혼합토는 도로를 위한 연약지반상 성토 및 기존도로의 확장 구간에 성토재료로 사용되어 왔다. 현장에서는 주로 제작 직후의 단위중량과 흐름치를 측정하여 품질관리를 하고 있으며, 실내 시험을 통해 압축강도시험으로 확인한다. 본 연구의 주목적은 경량혼합토의 다른 특성과 흐름치 관계와 더불어 흐름치로부터 시방서에서 요구하는 압축강도를 예측하고자 하는 것이 주요 목적이다. 연구 결과, 준설토의 함수비가 클수록 높은 유동성으로 인해 흐름치가 증가하였고 재료분리로 인해 타설 깊이에 따른 단위중량이 증가하였다. 60cm의 시료 하부는 상부에 비하여 약 2배의 압축강도를 나타내었다. 현장에서의 품질관리는 주로 흐름치에 의존하게 되므로 흐름치와 혼합토의 압축강도를 선행적으로 예측할 수 있도록 Yoon & Kim(2004)이 제시한 정규화계수와의 상관관계를 제시함으로써 흐름치로부터 압축강도를 예측할 수 있도록 하였다. 또한, 흐름치와 정규화계수와의 관계를 제시하였으며 이관계로부터 정규화계수를 산정하고, 이로부터 계산한 압축강도와 실내시험 압축강도를 비교한 결과, 준설토의 초기함수비가 높을수록 유사한 관계가 나타났다. 따라서, 흐름치와 정규화계수의 상관관계를 통해 압축강도를 사전에 예측하여 설계 단계에서 반영할 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.232-232
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• 2011

DAF는 기존 침전 공정에 비해 뛰어난 정수 품질과 빠른 처리 시간으로 차세대 정수 공정으로 각광 받고 있다. DAF는 기포 생성 방법에 따라 용존 공기 부상법, 분산 공기 부상법, 진공 부상법, 전해 부상법, 미생물학적 부상법 등이 있다. 이 중 가장 많이 쓰이는 방식은 용존 공기 부상법으로, 과포화 상태의 기체와 액체의 혼합액을 압력을 급격히 감소시켜 기포를 발생 시키는 방법이다. 이 방법은 기포의 발생은 많지만 장비의 크기가 거대하고 시설제조 비용이 많이 드는 단점이 있다. 수중에서 발생되는 플라즈마는 그 구조와 메카니즘에 따라 생성되는 버블의 양을 제어할 수 있음을 확인하였다. 모세관 형태의 전극을 이용한 수중 방전은 전원 공급 장치만 있다면 적은 공간으로도 효과적으로 기포를 생성 할 수 있기 때문에, 수중 방전을 이용하여 기포 발생 후 DAF에 적용 가능한지 알아보고자 한다. DAF공정에서 필요한 요인으로는 기포의 크기, 개수, 성분 물질 등이 있는데, 그 중 가장 핵심은 기포의 크기 이다. 그래서 간단한 전원 장치와 리액터 제작 후 방전에 최적화 된 전극으로 기포를 발생시켜 기포의 크기를 측정하였다. 기포의 크기는 전극의 직경과 방전공간의 비율에 따라 제어가 가능함을 확인하였고 평균 기포의 크기는 약 50 ${\mu}m$로서, DAF에 적용 할 수 있는 크기이다. 일반적으로 기포의 사이즈가 작을수록 입자 제거율이 높은데, 실제 DAF공정에서 사용되는 기포의 사이즈는 80 ${\mu}m$정도 이다. 따라서 개발된 기포 발생장치를 DAF 공정에 응용한다면 높은 효율을 가질 것으로 판단된다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.41-46
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• 2017

Control of mixing and transport processes are the key areas that can be benefited by understanding the hydrodynamics in gas-liquid two-phase flows. In particular, the enhanced bubble-induced liquid-phase mixing is known to be a function of void fraction distribution, gas phase velocity and so on. To further our insight on the characteristics of the liquid-phase mixing induced by the bubbles, in the present study, we experimentally investigate the mixing performance of a rectangular bubble column while changing the void fraction from 0.006 to 0.075%. A shadowgraphy technique is used to measure the gas-phase properties such as void fraction and size/velocity of bubbles. On the other hand, we use dye visualization with low diffusive buoyant dye to directly measure the level of mixing. Finally, we confirm that the time taken for full mixing scales with the inverse of volume void fraction.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권4호
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• pp.63-73
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• 2009

최근 건설생산현장에서는 경제가 성장함과 동시에 사회적으로 급격하게 증가하는 건축물의 수요를 충족시키기 위해서 표준화, 대량 생산화가 가능한 건식 공법이 각광을 받고 있다. 이러한 현실에 부응하여 에너지 절감효과 및 공사기간 단축, 다양한 형태로 적용이 가능하고 경제성을 가지는 샌드위치 패널이 많이 사용되고 있다. 샌드위치 패널의 형태는 양면 도장 강판 사이에 유기계 및 무기계 단열재를 합성한 복합 자재이다. 유기계 단열재는 PUR(Poly-uretane foam) 및 EPS(Expanded poly-stylene foam) 등이 사용되며, 무기계 단열재는 Glass wool 및 Mineral wool 등이 사용된다. 유기계 단열재는 화재 시 불이 잘 붙어 대피할 수 있는 시간 부족과 유독가스의 발생으로 인명피해가 크게 발생할 수 있지만, 무기계보다 가격이 싸서 유기계 재료를 사용한 샌드위치 패널이 많이 사용되고 있다. 반면, 무기계 단열재 중 경량기포콘크리트는 단열성과 내화성, 경량성 등이 뛰어나기 때문에 샌드위치 패널에 적용하여 유기계의 단점을 해결하기 위한 많은 연구가 수행되어져 왔다. 단열성 및 내화성, 경량성이 뛰어난 경량기포콘크리트는 기포제를 활용하여 시멘트 경화체 내에 다량의 공극을 발생시켜 제조한 것으로서 역학적 특성은 사용되는 기포제와 발포제의 종류에 따라 많은 영향을 받게 된다. 기포제는 계면활성작용에 의해 물리적으로 기포를 도입하는 것으로써 공기량은 최고 85%까지 생성될 수 있으며, 크게 계면활성제계, 가수분해 단백질계로 구분될 수 있다. 계면활성제계 기포제는 수용액 상에서 기포시키면 안정되고, 점성이 높은 기포가 생기지만 시멘트 슬러리와 혼합 시 안정성이 저하되어 서로 연속된 형태의 기포를 형성한다. 가수분해 단백질계 기포제는 계면활성제계 기포제와는 달리 시멘트 슬러리와 혼합 시 안정되고 서로 독립적인 형태의 기포를 형성하게 된다. 발포제는 금속분말이 알칼리 용액과 접촉하여 수소가스를 발생시키는 원리를 이용하는 것으로써 현재 Autoclaved Light-Weight Concrete(ALC)의 제조에 사용되고 있다. 이와 같이 경량기포콘크리트 제조에 사용되는 기포제 및 발포제는 특성이 각기 다르기 때문에 내부 공극이 변화되고 이에 따라 경량기포콘크리트의 물리적, 단열특성이 변화될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 기포제와 발포제를 사용한 경량기포콘크리트를 샌드위치 패널의 내부 단열재로 활용하는 기초적자료를 제공하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 즉, 경량기포콘크리트를 제조하는데 가장 일반적으로 사용하고 있는 기포제 및 발포제를 대상으로 하여 각각의 첨가량에 따른 경량기포콘크리트의 기포구조 및 열적특성을 검토함으로써 경량기포콘크리트의 높은 단열성능을 확보하기 위한 최적조건을 제시하기 위한 실험 실증적 연구를 수행하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권10호
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• pp.710-716
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• 2013

대기 오염, 기후 변화 등 환경 문제와 자원 고갈로 인해 화석 연료를 대체할 에너지에 많은 관심이 집중되고 있다. 폐바이오매스의 에너지화 분야에서도 다양한 연구가 이루어지고 있다. 폐목질계 바이오매스의 급속열분해는 바이오매스 에너지화 기술 중 하나로 액상 연료를 생산할 수 있다. 바이오매스의 급속열분해에는 주로 기포유동층 반응기가 쓰이고 있으며, 기포유동층 급속열분해 반응기에서는 반응물에 열을 효과적으로 전달하기 위하여 고체입자의 유동매체를 이용한다. 이러한 기포유동층 반응기에서 유동층 내 고체 입자의 움직임과 혼합은 기포의 거동에 영향을 받는다. 이로 인해 열전달 현상이 달라지고 결과적으로는 폐목질계 바이오매스의 급속열분해 반응 속도가 변한다. 따라서 본 연구에서는 기포유동층 반응기 내부의 수력학적 특성과 폐목질계 바이오매스 급속열분해 반응에 관한 연구를 수행하였다. 반응기내의 기체-고체 유동에 대해 Eulerian-Granular 방법을 사용하여 반응기를 시뮬레이션 하였으며, two-stage semi-global reaction model로 폐바이오매스의 급속 열분해반응을 모사하였다. 결과를 살펴보면, 유동층 내에서 기포들이 생성되고 상승하면서 크기가 증가한다. 이러한 기포의 거동에 의해 기포 주위의 고체 입자는 여러 방향으로 움직이게 된다. 고체 입자상의 활발한 움직임으로 바이오매스 입자가 유동층에 골고루 퍼져 일차 반응이 유동층 전반에서 일어난다. 그리고 일차 반응 중 타르가 생성되는 반응 속도가 가장 높게 나타난다. 그 결과 기체상 생성물 중 타르가 약 66 wt.%로 가장 많이 발생한다. 반면 이차 반응은 유동층에서보다 freeboard에서 더 많이 일어난다. 따라서 기포의 거동이나 입자의 움직임에 의한 영향은 일차 반응보다 상대적으로 적을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.187-193
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• 1994

일반 콘크리트 (설계강도 $\sigma_{28}=210 kg/\textrm{cm}^2$)에 산업폐기물인 Fly Ash를 혼합하고 기포재 (Air Entrainment Agent) 첨가에 따른 Fly Ash-Concrete의 물성 변화를 시험하였다. Fly Ash-Concrete의 slump를 6, 8, 10cm로 고정시킨후, 각각의 slump 반죽상태에다 기포재, Neopor-400을 25,000cc/$\textrm{m}^3$, 50,000cc/$\textrm{m}^3$, 75,000cc/$\textrm{m}^3$으로 증가시켰다. 이때 기포재 증가에 따른 공기량 변화와 압축강도 $(\sigma_7 과 \sigma_{28})$ 를 측정하였다. 또한 기포재를 첨가한후, 60분과 90분까지 방치하고, 60분후와 90분후의 공기량과 압축강도 $(\sigma_7 과 \sigma_{28})$ 변화를 측정하였다. 시험결과에 의하면, 기포재가 첨가되는 시간에서부터 60분, 90분 동안 방치하면 공기량은 감소된다. 동시에 압축강도는 점진적으로 증가된다. KSF 5405가 요구하는 slump값이 90분 이내에 $12\pm0.5$의 범위에 들어 가기 위해서는 기포재는 50,000cc/$\textrm{m}^3$-75,000cc/$\textrm{m}^3$만큼 첨가되어야 한다. 이때의 7일 압축강도가 170-200kg/$\textrm{cm}^2$이고 28일 압축강도는 215-290kg/$\textrm{cm}^2$이다. 이 값은 설계강도 $\sigma$28=210kg/$\textrm{cm}^2$ 보다 최고 약 40%까지 증가율을 보여 주었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.15-25
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• 2015

경량기포혼합토는 운반 과정에서 재료의 물성이 변화하므로, 시공 시의 성질이 설계 품질을 만족하는지를 확인할 필요가 있다. 본 연구는 현장시험을 통해 믹스트럭 운반에 의한 재료특성의 변화를 분석하는데 목적이 있다. 현장시험에 사용된 경량기포혼합토는 단위중량 $9.0{\pm}1.0kN/m^3$, 흐름값 $190{\pm}20mm$로 제작되었다. 재료특성의 변화를 분석하고자 운반 전 후 시료의 단위중량과 흐름값을 측정하고, 일축압축강도 시험을 실시하였다. 교반시간은 19~175분으로 다양화하였다. 시험결과 경량기포혼합토는 교반에 의해 단위중량, 흐름값과 일축압축강도는 변화하나 품질관리기준은 만족하였다. 운반 후 단위중량과 흐름값의 평균 변화량은 $(+)0.10kN/m^3$, 4.8mm로 교반시간에 따른 단위중량과 흐름값의 평균변화량은 일정하였다. 28일 일축압축강도는 $20{\sim}150kN/m^2$ 증가하나 변화량과 교반시간과의 관계는 명확하지 않았다. 결론적으로 175분 이내에서의 운반에 의한 물성의 변화는 적으므로 적용에 문제는 발생하지 않을 것으로 생각된다.