• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.990-995
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• 2010

본 시험은 이상저온($-3.5^{\circ}C$ 이하에서 7시간 지속)에 의해 수체 상에서 동결된 사과 '후지' 과실들의 수확시기에 따른 품질차이를 비교하고자 실시하였다. 수확 시기는 동결피해 1일 전, 동결피해 2일 후, 동결피해 6일 후였다. 시험에 조사된 과실들의 수확시 가용성 고형물 함량은 $14^{\circ}Bx$ 이상이었다. 동결피해 후 수확한 과실의 수확 시 경도 및 산 함량은 동결피해 전에 수확한 과실보다 낮았다. 저온저장 중의 에틸렌 발생량은 동결피해 후 수확한 과실이 동결피해 전에 수확한 과실보다 높았다. 동결피해 후 수확한 과실의 저온 저장 동안의 품질저하는 동결피해 전에 수확한 과실보다 심하였다. 동결피해 후에 수확한 과실의 저온저장 출고 후 실온 1주일째의 품질 저하는 동결피해 전에 수확한 과실보다 더 심하였다. 동결피해 후에 수확한 시험구들간의 비교에서는 저온저장 8주까지 동결피해 6일 후에 수확한 시험구의 에틸렌 발생량 및 과실품질 저하가 동결피해 2일 후에 수확한 시험구보다 낮았으나, 이러한 차이는 저온저장 8주 이후로는 없었다. 과육 갈변증상 발생률은 $-3.5^{\circ}C$ 이하에서 7시간 동결될 경우 영향을 받지 않은 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.35-40
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• 2013

일반적으로 동결대상지역에 설치되는 지반구조물은 동결피해에 대한 별도의 대책을 필요로 한다. 그러나 국내의 경우 터널, 옹벽 등과 같은 지반구조물에 대한 동결피해 조사 및 사례보고가 거의 이루어지지 않고 있어, 이를 저감시키기 위한 연구는 매우 미미한 실정이다. 이러한 이유로 국내의 구조물 관련 설계기준도 특별하게 이를 규정화하고 있지 않다. 본 연구에서는 터널, 비탈면, 옹벽의 동결피해에 대한 현장조사 및 1종, 2종 시설물에 대한 약 40여 년간의 지반구조물 유지관리 이력을 분석하여 구조물 설치지역의 기온에 따른 구조물의 유지관리 특성을 파악하였다. 그 결과 우리나라에서 동결깊이가 약 120cm 이상이고, 기온이 비교적 낮은 강원 산간지역 및 강원 북부, 경기 북부지역의 지반구조물은 기온이 비교적 따뜻한 타 지역과 달리 훨씬 더 오랫동안 보수보강을 필요로 하는 것으로 분석되었다. 이로부터 국내 동결피해 대상지역에 설치되는 구조물에 대한 설계기준 개정의 필요성을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.957-972
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• 2018

한랭지역에 건설된 터널은 내 외부의 온도변화에 의해 갱구부 또는 환기구와 같이 특정한 구간에서 외부 온도변화의 영향으로 균열, 누수 등을 비롯한 심각한 결함이 발생할 수 있다. 이러한 동결-융해로 인한 터널의 결함을 방지하기 위해서는 동결 피해가 우려되는 구간에 대해서 적절한 동결 피해 방지 대책을 적용하여야 하지만 동결-융해 조건을 판단하는 구체적인 기준은 제시되어 있지 않다. 본 연구에서는 국내 터널의 정밀안전진단 결과를 통해 강원지역의 동결피해 현황을 분석하였으며 향후 한랭지역 터널의 동결피해 저감을 위한 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 동결-융해 반복일수(F) 조건에 따른 국내 동결피해 가능지역을 분류하고자 한다. 따라서 한랭지역 터널의 동결피해 사례분석과 국내 외 동해환경 평가기준을 바탕으로 콘크리트 시험체의 온도변화에 대한 실내실험을 실시하였으며 실험적 검토결과를 기반으로 시간 및 온도변화에 따른 열류량(W) 분석을 실시하였다. 최종적으로 열류량(W) 분석결과와 국내의 기후특성을 고려하여 동결-융해 반복일(F)에 대한 조건을 제안하였으며, 동절기 동결피해에 대비하여 효율적인 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 국내 한랭지역을 분류하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.97-107
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• 2023

본 연구에서는 국내 동상피해 발생지역 중 동결지수가 높은 강원산간지역의 콘크리트도상 현장에 대하여 동상피해 원인과 동결심도를 분석하고 동결심도 자료를 바탕으로 콘크리트도상의 동결심도 산정식 및 강원지역의 동결심도 산정식을 고찰하였다. 강원산간지역의 콘크리트도상 동결심도와 강원지역의 동결심도 경향성을 비교한 결과 콘크리트도상은 동결지수 400(℃×일)이하에서는 동결심도가 강원지역의 동결심도보다 높게 나타났으며, 동결지수400(℃×일)이상의 구간에서는 강원 지역의 동결심도가 콘크리트도상의 동결심도보다 높게 나타났다. 본 연구를 통해 강원지역의 동결심도 산정식을 제시하여 강원지역의 철도 및 도로 건설사업 시 동상 방지대책 수립에 활용될 수 있도록 기초자료를 제공하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.68-77
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• 2020

본 논문은 전기로 산화 슬래그를 굵은 골재로 적용하여 제작된 콘크리트에 대하여 초기 재령 시기에 동결 피해를 받았을 때 발생하는 성능 저하에 대한 콘크리트의 역학적 특성과 공극 구조를 평가하고자 하였다. 본 연구에 따르면, 전기로 산화 슬래그 골재를 혼입한 콘크리트의 초기동결 피해가 발생할 경우, 100~150 ㎛ 영역에 존재하던 공극의 피크점이 큰 영역으로 이동하며, 24시간을 초과하지 않도록 해야 200 ㎛ 미만의 공극이 유지되고 500 ㎛ 이상의 공극이 증가하지 않으므로 동결 저항성 개선이 가능한 것으로 판단된다. 또한, 전기로 산화 슬래그와 BFS를 함께 사용하면, 천연골재를 사용한 경우에 비해 상대 압축강도가 증가하였다. 한편, 탄성계수 및 공명진동수의 경우, 압축강도와 비교하여 초기동결로 인해 크게 변화하지 않으므로, 초기동결 피해에 관한 성능 저하를 평가하기 위해서는 각 실험 요소간의 상호관계를 분석해야 할 필요가 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.561-564
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• 2008

콘크리트의 동결융해 작용에 의한 내구성능 저하는 콘크리트 내부의 수분이 동결융해 작용을 반복적으로 받아 균열이 발생하거나 표층부가 박리함으로서 표면부분으로 부터 점차적으로 떨어져나가 콘크리트의 내구성능이 저하되는 현상을 말한다. 우리나라에의 경우 겨울철에 대부분 일평균기온이 0$^{\circ}C$이하로 되는 경우가 많으므로 거의 모든 지역이 매년 동결융해의 피해를 받고 있다고 볼 수 있으며, 다소 정도의 차이는 있으나 전국적으로 대부분의 콘크리트 구조물이 동결융해 및 제설제의 염해 피해 함께 받아 복합적인 열화를 받고 있다고 볼 수 있다. 그중 콘크리트포장 고속도로의 경우 기상작용 및 자동차에 의한 지속적인 피해를 받기 때문에 콘크리트구조물에 비해 더욱 많은 피해를 입고 있으며, 이로 인한 보수 및 보강에 대한 비용이 해마다 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 고속도로 구조물의 용도로 가장 많이 사용되고 있는 40, 27, 21 MPa, 포장용 콘크리트로 현행 표준 배합비를 바탕으로 포장콘크리트의 동결융해 특성을 평가하기 제설제에 따른 동결융해 시험을 통해 동결융해저항성 및 중량감소율을 비교 분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.5-12
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• 2017

한랭지역에 건설된 터널 라이닝은 터널주변 지하수의 결빙 등으로 인한 균열, 누수 및 백태 등이 빈번하게 발생하게 된다. 이러한 터널의 동결피해는 동절기 외기온도에 의해 터널내부 라이닝 및 배면의 지반온도의 하강으로 발생하게 되므로 시공 시 단열재를 설치하여 동결로 인한 피해를 저감하거나 기 시공된 터널에서는 단열재를 설치하거나 발열체 등을 설치하여 동결로 인한 피해를 저감할 수 있다. 본 연구에서는 대기온도의 변화에 의한 라이닝 배면의 지반온도 변화와 발열체가 설치되었을 경우 라이닝 및 배면 지반의 온도변화를 분석함으로써 동결피해 저감을 위한 대응방안 시 나타나는 효과를 분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.93-100
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• 2013

동결 지반에서 발생하는 동상(frost heave)은 지반의 부등융기를 야기하고, 이때 발생하는 동결하중에 의해 동절기 도로 및 기초 구조물에 피해를 가져온다. 이러한 동결 피해를 방지하기 위해 동상 예측이 필요하다. 대부분의 동상 예측 방법은 경험과 지식을 갖춘 전문가의 수치해석에 의존하고 있어 현장에서 활용성이 낮다. 본 논문에서는 동결지반 피해의 주요 원인인 지반의 동상량을 예측하기 위해 기본적인 지반 물성 데이터를 이용해 동상량을 계산할 수 있는 방안을 제시하였으며, 실내 동상 실험결과와의 비교 분석을 통해 제안된 계산식의 신뢰성을 검토하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.121-133
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• 2020

전 세계적으로 이상기후 현상의 빈도와 강도는 높아지고 있는 추세이다. 이는 인명과 재산에 직접적인 피해를 줄 수 있으므로 이상기후에 대응하여 적정한 유지관리 전략을 수립하고 실천하는 것이 중요하다. 한파 또는 폭설이 빈번하게 발생하는 한랭지역에 건설되는 시설물의 경우에는 다른 지역에 위치하고 있는 시설물에 비하여 동결-융해에 의한 피해를 많이 받을 수 있으며, 해를 거듭할수록 그 피해 정도는 증가할 가능성이 매우 높다. 그러나 동결-융해의 피해를 정량적으로 확인할 수 있는 명확한 기준과 이에 대한 대응방안은 아직 제시되고 있지 않은 실정이다. 따라서 실내 동결시험 결과를 기반으로 지역별 기후특성을 고려한 동결조건을 -14℃에서 1일, -7℃에서 2일 또는 -5℃에서 3일 지속될 경우로 선정하였으며, 그 결과, 강원지역의 대관령(8.3회), 철원(5.3회), 태백(4.9회)의 순으로 동결-융해 환경에 노출되어 있는 것으로 판단되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 도로터널의 동결-융해 평가기준을 새롭게 제시하였다. 본 연구에서 제시된 도로터널의 동결-융해 평가기준은 추후 한랭지역 터널의 정량적 평가와 유지관리 전략의 수립 시 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권8호
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• pp.17-27
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• 2017

우리나라 북동부에 위치하고 있는 강원지역은 겨울철 일 평균온도가 영상권을 유지하는 타 지역들과는 달리 일평균온도가 영하로 떨어지는 가장 추운 지역이다. 이에따라 지속적으로 도로터널의 라이닝부에 대한 동결피해 발생 사례가 보고되고 있으나 동결피해 저감을 위한 단열설계 기준 및 관련 연구는 아직까지 매우 부족하다. 본 연구에서는 단열공법 적용에 따른 도로터널의 동결저감 효과를 분석하기 위하여 겨울철 강원지역 도로터널의 지반특성과 기후특성을 고려한 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과, 라이닝부의 콘크리트와 숏크리트 두께의 차이는 동결심도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나 단열재의 적용 시에는 동결심도가 크게 감소하는 것으로 나타났다. 또한 배면지반의 열전도율과 외기온도 지속지간의 변화에 따라서 동결심도가 큰 영향을 받으므로 이러한 영향을 고려하여 단열재의 두께를 산정하여 적용한다면 우수한 동결저감 효과를 보일 것으로 판단된다.