• 콘크리트학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.397-405
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• 2001

해안에 근접한 콘크리트 구조물이 동결음해 작용을 받을 경우, 내륙 콘크리트에 비해 내구성능 저하가 촉진된다. 그리고 최근 동절기에 차량의 안전 주행을 위해 도로 및 교량에 염화칼슘 등의 제설제의 산포량이 현격히 증가하고 있으며 이로 인해 내륙 콘크리트 구조물도 해안 콘크리트 구조물과 마찬가지로 동결융해와 염해의 복합작용에 의한 내구성능 저하가 염려된다. 미국, 일본 및 유럽 등에서는 제설제가 콘크리트에 미치는 영향에 대해 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고 제설제가 콘크리트에 미치는 영향을 검토하는 시험방법이 제정되었다. 그러나 우리 나라에서는 동결융해와 염해에 대한 복합 내구성능 저하시험방법은 제정되어 있지 않으며 또한 이에 대한 연구가 이루지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 동결융해와 염해의 복합작용을 받는 콘크리트의 내구성능 저하를 평가하는 방법을 검토하기 위해 복합 내구성능 저하 실험을 실시하였다. 복합시험에서 시멘트 종류, 강도, 공기량 등이 스케링에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 염화물 존재 하에서 동결융해 작용을 받는 경우, 콘크리트의 스케링 손실이 촉진된다. 또한 스케링에 대한 저항성은 사용 시멘트 종류, 콘크리트의 강도, 공기량의 영향을 크게 받는다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.90.1-90.1
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• 2010

우리나라는 계절적 특성으로 인하여 겨울에서 봄에 이르기까지 도로포장의 동결 융해가 반복되어 도로 파손을 유발 시키고 있다. 동결 융해로 인한 피해를 줄이기 위하여 도로포장 설계시 동상방지층을 별도로 설치를 하고 있으나 실효성 검증 없이 무분별하게 적용되고 있어 국가적으로 예산을 낭비하고 있다. 본 연구에서는 효과적인 동상방지층의 설계를 목적으로 계측된 온도 및 함수비 데이터를 효율적으로 관리하고 모니터링하는 기반을 마련하고자 한다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.43-47
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• 2011

우리나라는 겨울철에 동결된 상태로 있다가 봄에는 해빙되는 계절적 동토지역이다. 이러한 계절적 특성으로 인하여 겨울에서 봄에 이르기까지 도로포장의 동결 융해가 반복되어 도로 파손을 유발 시키고 있다. 동결 융해로 인한 피해를 줄이기 위하여 도로포장 설계 시 노상이 동결하는 것을 방지하기 위한 동상방지층을 별도로 설치를 하고 있으나 실효성 검증 없이 국외 연구 결과에 따른 시방서를 바탕으로 무분별하게 적용되고 있어 국가적으로 예산을 낭비하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 동결지수 선도를 따라 선정된 15개 지역의 성토부 2 m 이하, 절토부, 절성경계부 구간에서 계측된 온도 및 함수비 데이터들을 효율적으로 관리하고 모니터링 하기위한 데이터베이스를 구축하고자 하였다. 연구결과 계측자료의 효율적인 저장 및 관리가 가능한 데이터베이스를 구축하여 도로설계 기술자의 손쉬운 계측 자료 검색 및 다운로드가 가능하게 되었다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.257-266
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• 2023

전 지구적으로 개체수가 감소하고 있는 양서류는 멸종 위기에 직면하고 있다. 서식지 파괴와 질병, 기후변화 및 환경오염으로부터 위험에 처한 양서류의 생물다양성과 지속 가능한 관리를 위해, 각 국에서는 생태정보 파악 및 번식 생태학에 대한 활발한 연구를 진행하고 있다. 정자 동결보존은 양서류의 유전자 다양성 유지를 돕는 중요한 보조 생식 기술로 알려져 있으며, 여러 연구를 통해 기술 개발의 상당한 진전이 보고되었다. 그러나, 크기가 큰 양서류 정자 세포의 경우 삼투압 스트레스에 대한 높은 민감도로 인해, 종마다 최적의 동결보호제와 냉각 및 해동 속도가 다르다는 한계가 있다. 또한, 동결보호제의 농도에 따른 독성 유발과 동결보존 후 해동된 정자 세포의 수정 성공률 및 자손의 생존율의 장기적인 영향을 평가하는데 어려움이 있다. 본 문헌 고찰은 양서류 보존에 있어서 동결보존 기술 개발 중요성의 개요를 제공하며, 기존 동결 보존제의 한계점에 대한 최적 보존제의 조합 탐색의 필요성을 강조한다. 해동 후 수정과 번식 성공뿐만 아니라, 자손의 생존 및 생식 성공까지 장기적인 모니터링 평가 도입을 통해 양서류 보전 방법에 대한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제17권1호
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• pp.56-65
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• 2007

기존의 단열 시스템, 지하동굴 건설기술과 새로운 동결링 방벽기술을 결합하여 암반동굴식 지하 LNG 저장시스템이 개발되었다. 이 저장시스템의 기술적 적합성은 파일럿 동굴 실증시설의 건설과 운영을 통해 검증된 바 있으며, 조만간 실규모 프로젝트가 시작될 예정이다. LNG 저장시스템에서 중요한 사항 중의 하나는 극저온 열전달을 통해 장기간의 운영 기간동안 열손실을 최소화하는 것이다. 이 논문은 지하 LNG 저장 시스템의 설계를 위한 몇 가지 중요한 열전달 해석 결과를 제시하며, 기화율, 단열재 두께와 같은 설계 변수를 결정하기 위해 일련의 실규모 동굴에 대한 열전달 및 열-수리 해석을 실시하였다. 열-수리 연계해석결과 LNG 저장시설의 기화율은 초기 단계에서 0.04 %/day로 떨어져 유지되는 것으로 나타났다. 이 값은 암반내 존재하는 불연속면을 고려할 때 더욱 낮아질 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.21-32
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• 2011

포장의 동결깊이는 30년간의 기온자료를 분석하여 만든 동결지수를 근거로 하여 동상방지층의 두께를 결정한다. 본 연구에서의 현장계측 지역은 동결지수에 따라 동결지수 550~650$^{\circ}C{\cdot}$일, 450~550$^{\circ}C{\cdot}$일, 350~450$^{\circ}C{\cdot}$일로 구분하여 지역을 선정하였고, 각 지역별로 절토부, 절성경계부, 저성토부(2m 이하 성토부) 구간으로 단면을 구분하였다. 각 단면에 동상방지층 유 무를 구분하여 포장층별로 계측기(온도, 함수비)를 설치하고 데이터를 수집하였다. 현장 모니터링 시스템을 통하여 수집된 데이터 분석을 통하여 포장된 도로의 동결깊이를 결정하는데 이용할 수 있다. 연구 결과, 동상방지층이 없을 경우 동결지수 550~650$^{\circ}C{\cdot}$일 지역에서는 대기온도에 따라 겨울철 노상층의 온도가 $0^{\circ}C$ 이하로 나타났고, 동결지수 450~550$^{\circ}C{\cdot}$일 지역에서는 지역별로 상이했으며, 동결지수 350~450$^{\circ}C{\cdot}$일 지역에서는 동상방지층이 없어도 노상층의 온도가 $0^{\circ}C$ 이하로 나타나지 않았다. 또한, 포장 단면별로 동결깊이를 비교한 결과 대기온도에 따라 동결깊이는 절토부가 가장 높았으며, 절성경계부, 저성토부 순으로 단면별 차이가 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.59-67
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• 2016

동결토의 강도는 흙 입자의 크기와 모양, 그리고 얼음과 부동 수분의 양과 같은 요인에 영향을 받는다. 본 연구에서는 동결토의 포화도와 실트 함량에 따라 변화하는 부동 수분의 양과 강도를 평가하고자 하였다. 시료는 주문진사, 실트, 그리고 증류수를 혼합하여 사용하였다. 실트의 함량비(SF)는 주문진사의 중량($W_{sand}$)에 대한 실트 중량($W_{silt}$)의 비율이 10%와 30%가 되도록 혼합하고, 포화도는 5%, 10%, 15%, 그리고 20%가 되도록 조성하였다. 시료는 $-10^{\circ}C$의 챔버 내에서 동결하였고, 동결 시간을 선정하기 위하여 24 시간, 48 시간, 그리고 72 시간동안 동결한 시료에 대하여 일축압축실험을 수행하였다. 일축압축강도가 동결 시간 24 시간 이후에 유사하여 동결 시간은 24 시간으로 선정하였다. 또한, 동결 과정 중 부동 수분의 양을 파악하기 위해 TDR 시스템을 이용하여 시료의 함수비를 모니터링 하였으며, 실트의 함량과 포화도가 증가함에 따라 부동 수분의 양이 증가하였다. 동결이 완료된 시료에 대하여 일축압축실험을 수행하였고, 포화도의 증가에 따라 일축압축강도가 지수함수적으로 증가하는 것으로 나타났다. 포화도가 증가함에 따라 부동 수분의 양이 증가하였으나, 동결에 사용된 물 즉, 얼음이 강도 발현에 보다 큰 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.297-306
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• 1999

본 연구에서는 우란바톨(Ulanbator)에서 북경(Beijing)사이의 지역에서 샘플링한 응회암 풍화토의 동상 특성을 규명하기 위해 상재하중 변화에 따른 동결점 저하를 중심으로 양단면 온도 일정$(상단 5^{\circ}C,\; 하단 5^{\circ}C)$의 동상실험 실시하였다. 본 실험을 통해, 빙편 성장에 따른 체적 팽창과 동결면으로의 수분이동을 확인하였다. 그리고 상재하중과 온도와의 관계식을 제안하였다. 상재하중이 증가함에 따라 동상속도는 비례적으로 감소하였고 빙편발생온도의 절대치는 증가하였다. 또한 동결부분의 함수비가 미동결 부분보다 크게, 특히 동결부분에서도 빙정에 가까울수록 함수비는 증가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.229-236
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• 2003

본 연구에서는 우란바톨(Ulanbator)에서 북경(Beijing)사이의 지역에서 샘플링한 동결된 응회암 풍화토의 동적 특성을 규명하기 위해 풍화토와, 글래스비드(glass bead)를 대상으로 온도변화에 따른 초음파 속도를 sing-around 법을 사용하여 측정하였다. 본 실험을 통해 초음파 속도는 온도가 증가함에 따라 감소하였고 초음파 속도와 부동수분 사이에는 선형적인 관계가 존재함을 확인하였다. 또한 동결토의 초음파 실험결과, 종파가 시료의 종류에 크게 영향을 받지 않기 때문에 부동수분과 초음파 속도와의 관계규명에 적합하다고 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.107-113
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• 2010

콘크리트의 박리(scaling)는 수분의 존재하에 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트의 점진적인 표면열화이다. 특히, 이것은 제설제에 염화물의 존재가 콘크리트 표면박리(스켈링)와 더불어 심한 경우, 굵은골재의 노출 및 탈리로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 스켈링에 대한 저염화물계 제설제(low chloride deicier, LCD)와 염화칼슘 및 염화나트륨 제설제의 상대적인 영향을 ASTM C672에 준하여 실시하였다. 시험 제설제의 농도는 1, 4, 10% 이고, 수돗물은 기준으로 사용하였다. 박리량은 중량으로 평가하였다. 연구결과 4% 농도를 적용하였을 때, 동결융해 56 싸이클 후 콘크리트의 박리는 수돗물에 비해 LCD 용액에서 약 9배, 염화칼슘 용액에서 약 18배, 염화나트륨 용액에서 약 33배 정도 크게 발생하였다. 용액의 농도에 따라서는 고농도인 10%에 비해 4% 농도에서 표면 박리가 가장 현저하게 발생하였는데, 이는 스켈링 발생이 염농도가 3~4%일 때 가장 현저해진다는 기존의 연구결과와 일치함을 알 수 있었다(일본콘크리트공학회, 1999). 또한 콘크리트가 경화된 후, 현장에서 염화나트륨 및 저염화물계 제설제(LCD, 염소이온 중량비 50%)가 살포되고 동결융해 싸이클에 노출된 경우, 제설제에 노출되지 않은 경우의 콘크리트 동해열화에 대해, 콘크리트의 공기량에 따른 영향을 실험적으로 연구하였다. 연구 결과 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트 시편은 제설제에 노출되지 않은 것 보다 염화물 제설제 노출에서 스켈링이 더 심한 것으로 나타났고, 염화물 제설제에 노출된 시편이 노출되지 않은 시편 보다 중량 손실이 2배나 되었다. 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 염화물 제설제에 노출되지 않은 것과 비교하여 염화물 제설제에 노출된 것에서 더 빠르게 감소하였다. 또한 염화나트륨 제설제에 노출된 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 저염화물계 제설제에 노출된 것 보다 더 빠르게 감소하였다. AE 콘크리트는 염화물과 동결융해 싸이클에 노출되었을 때, Non-AE 콘크리트 보다 성능저하가 크게 지연되었다.