• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.157-164
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• 2021

최근 미세먼지와 관련된 환경문제를 개선하기 위해 유해물질을 제거할 수 있는 광촉매와 흡착제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전체 공극량이 일반 건설재료에 비해 상당히 큰 폼 콘크리트에 다량의 마이크로 공극를 갖는 야자계 활성탄소를 이용해서 다공성 폼 복합체를 제작하였다. 미세먼지 흡착 가능성을 평가하기 위해 제작된 폼 복합체에 대해 공극 구조를 분석하였다. 폼 복합체의 공극구조 분석은 측정된 질소 흡착등온선으로부터 BET와 Harkins-jura이론을 적용하였다. 분석결과 활성탄소를 혼입한 폼 복합체의 비표면적과 마이크로 공극 부피가 Plain보다 크게 증가하였다. 활성탄소 혼입율이 증가할수록 폼 복합체의 비표면적과 마이크로 공극 부피가 증가하는 경향을 나타냈다. 이는 폼 복합체가 가스상의 미세먼지 전구물질 NO_X에 대한 흡착성능이 높을 것으로 보인다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.13-22
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• 2008

보드의 기계적 성질에 영향을 미치는 공극에 대하여 공극을 두가지로 분류하고 밀도에 따른 오에스비의 내부 공극구조의 특성에 대하여 살펴보고자 하였다. 스트랜드보드의 내부공극을 X-ray 단층촬영기로 측정하고 이미지분석 소프트웨어를 사용하여 밀도에 따른 공극의 분포와 공극의 함유량을 조사하였다. 측정 전에 보드의 밀도를 밀도측정기와 전건법으로 측정하였으며 이 두 방법에 의해 측정된 결과는 아주 높은 상관관계를 보여주었다. X-ray를 서로 다른 배율로 조사하여 획득한 이미지를 바탕으로 분석한 결과, 저해상도에서는 스트랜드간의 공극(macro-void)의 측정이 가능하나 스트랜드내의 미세공극(micro-void)은 이미지획득이 불가능하였다. 중해상도에서는 두가지 형태 모두의 이미지 획득이 가능하였고, 고해상도에서는 대부분의 미세공극 이미지의 획득이 가능하였다. 저배율을 채택하여 스트랜드간의 공극을 측정하고 스트랜드내의 미세공극은 관련식을 이용하여 추정하였다. 이를 통해 보드내부에 존재하는 스트랜드간의 공극분포를 파악할 수 있었으며 그 공극의 함유비율을 정확하게 산정할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.67-74
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• 2015

본 연구에서는 슬래그를 다량 치환한 콘크리트의 동결융해 저항성능에 미치는 미세공극의 영향을 검토하였다. 콘크리트는 용선예비처리 슬래그가 포함된 고로슬래그 미분말을 0, 40, 70 % 치환하여 제조하였으며 압축강도 특성 및 동결융해 저항성능과 미세공극을 검토하였다. 또한 설계기준강도와 목표공기량을 설정하고, 동결융해 작용에 따른 열화를 확인하기 위하여 재령 14일의 낮은 압축강도로 인한 내력저하를 유도하였다. 실험결과, 설계기준강도를 유사하게 설정하고 목표공기량을 확보하였음에도 불구하고 콘크리트의 미세공극 분포가 상이한 결과를 나타내었다. GGBS70 시험체는 동결융해를 받지 않은 초기 0사이클에서 10~100 nm 크기의 공극량이 가장 적어 공극 내 동결할 수 있는 물의 양이 적을 것으로 판단된다. 이러한 이유로 다른 시험체에 비해 동결팽창압력이 상대적으로 작기 때문에 동결융해 저항성능이 우수한 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.762-765
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• 2010

본 연구에서는 원전격납구조물과 같이 고품질을 요하는 콘크리트의 내구성설계 및 관리에 필요한 구조물 건전성 평가시스템 구축의 일환으로 콘크리트 미세공극구조 형성 예측 프로그램을 개발하였다. 개발된 미세공극구조 형성 예측 프로그램은 콘크리트의 강도 등과 같은 역학적 특성 및 유해이온 확산거동 예측에 활용되는 부분으로서 기존의 연구결과로부터 개발된 모델식들을 바탕으로 개발되었다. 개발된 프로그램은 콘크리트 시험체로부터 구하여진 MIP 실험결과와 비교해 보았으며, 상관성을 검토하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.435-449
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• 2015

풍촌석회암과 막골석회암을 대상으로 $-18{\sim}+32^{\circ}C$의 온도범위에서 총 50회의 인공적인 동결-융해 풍화시험을 수행하고 그로 인한 물리적 성질과 미세구조의 변화를 정량적으로 분석하였다. 두 가지 암종 모두 건조무게와 P,S파 속도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였고, 흡수율은 증가하는 경향을 보였다. X선 단층촬영 영상분석 결과 실험 후 공극률이 증가하였으며, 공극부피, 등가직경, 국부두께, 방향성 등 여러 지표에서 공극의 생성 및 확장을 확인할 수 있었다. 막골석회암의 물리적 미세구조적 변화가 풍촌석회암에 비해 크게 나타났는데 이는 초기 상태의 막골석회암이 더 많은 공극과 미세균열을 가지고 있었기 때문으로 추정된다. 본 연구는 암석의 물리적 성질과 미세구조적 성질을 통합적으로 분석함으로써 향후 암석의 풍화 연구에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 저온지역의 건설, 자원개발 활동에 기초자료로써 이용될 것으로 기대된다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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• pp.76-76
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• 2001

종이가 가지는 공극 특성은 종이의 광학적 특성에 지대한 영향을 미칠 뿐만 아니라 인쇄용 지로서 사용될 때 잉크의 다공성 기질로서 잉크의 잔류 특성에도 큰 영향을 미친다. 특히 다공성 기지의 표변에 유동성이 뛰어난 물질이 가해 질 때, 이들의 유동 특성은 기질이 지 니고 있는 공극율과 공극의 분포에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 알려져 있다. 이러한 공극성은 백상지의 경우 사용된 펄프의 혼합 비율과 충전제의 사용량 그리고 펄프의 고해 정도에 따라 종이의 공극울이 달라진다. 종이의 공극성이 광학적 특성과 밀접한 연관성을 지니는 것은 종이의 광산란 계수를 결정하기 때문이다. 잘 알려진 바와 같이 종이의 광산란 계수는 빛의 산란과 관계되어 백색도와 백감도에 영향을 미친다. 그러나 도공지가 인쇄 용 지로 사용 될 경우, 도공지 표면에 도피되는 영크층은 도공지가 가지고 있는 구조적 특성을 변화시킬 수 있는 제3의 요인으로 간주 될 수 있다. 결국, 인쇄가 완료된 종이의 경우 원지층, 도공층 그리고 잉크층으로 구성된다. 따라서 다양 한 공극 구조를 가지는 기질위에 잉크가 도피될 경우 기질의 공극 특성에 따라 잉크 조성분 의 침투 거동에도 많은 차이가 있을 것으로 예측된다. 잉크의 구성 요소를 살펴보면 잉크의 색상을 결정하는 안료, 단일의 각 안료 입자를 도포하여 인쇄판으로부터 종이까지 운송시키 는 기능과 인쇄기에서 잉크의 유동성을 유지하고 종이 또는 기타 피인쇄체에 전이된 후에는 건조막을 형성하는 비히클 그리고 각종 기능성 첨가제로 구성되어 있다. 동일한 성분으로 구성된 잉크를 사용하여 각각 공극성이 다른 피인쇄체 위에 인쇄 될 경우 이들 조성분의 이 동과 표면 잔류 특성에 변화가 있을 것으로 생각된다. 즉 공극성이 풍부한 기질에 도피된 잉크는 반대의 경우와 비교하여 보다 많은 조성분이 종이의 공극 속으로 침투하게 될 것이 다. 이 과정에서 특히 미세한 안료 입자의 경우 피인쇄체의 표면 공극을 채우고, 비히클의 경우 미세한 공극속으로 침투되어 경화됨으로써 피인쇄체가 지니고 있는 공극량을 감소시커 게 될 것이다. 그리고 피인쇄체의 각종 형태의 공극으로 침투된 잉크의 양에 반비례적으로 피인쇄체의 표변에 잉크가 잔류하게 될 것이다. 따라서 본 연구에서는 여러가지 안료를 사용하여 각각 다른 공극 특성을 지니는 도공지를 제조한 후 이들이 가지는 공극 특성과 잉크의 잔류 거동에 대해 고찰해 보고자 하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.766-769
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• 2010

본 논문은 콘크리트 구조물 중 원전구조물에서 열화요인에 따른 미세구조적 변화에 대해서 평가하였다. 이는 원전구조물의 경우 열화현상이 발생하게 되면 일반 구조물에 비해 심각한 영향을 초래하기 때문에 기존의 열화 평가 방법에 의존하기 보다는 미세구조적 관점에서 콘크리트의 열화를 재평가해야 한다. 그에 일환으로 열화 요인 중 동결 융해와 황산염에 대한 미세구조 평가를 실시하였다. 동결융해의 경우, 미세구조적 관점에서의 미세공극의 양이 증가하는 것을 확인하였으나 그 증가 폭이 크지 않음을 알 수 있었으며, 물리적 실험에서도 그 변화가 매우 작음을 확인할 수 있다. 그리고 황산염에서는 초지 침지 구간에서는 플라이 애쉬를 사용한 원전 콘크리트 배합이 콘크리트에 더 유리하게 작용함을 알 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.25-32
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• 2021

고내구성 친환경 콘크리트를 개발하기 위하여 폴리메틸 하이드로실록산과 폴리비닐알코올을 교반, 혼합하여 발수 및 소수성화합물을 제조하였다. 시멘트페이스트에 혼합물을 첨가한 후 BSE와 EDS 분석을 통하여 수화반응 특성과 화학조성의 변화 정도를 분석하였으며, MIP 분석에 의해 미세공극을 평가하였다. PMHS 유액을 혼입한 시멘트는 수화반응성이 높아지고 모세공극률이 낮아지는 것으로 분석되었으나, 시멘트 페이스트내에서의 유액의 분산 정도에 따라 공극률의 편차가 발생하는 것으로 나타났다. 메타카올린을 혼입한 유액의 경우에는 PMHS 유액만을 사용한 경우와 수화도와 공극률에서 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 시멘트 표면을 PMHS 유액으로 도포한 경우의 접촉각은 OPC와 비교하여 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 PVA 섬유를 같이 사용한 경우에는 과소수성 표면으로 변화되는 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
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• 제26권4호
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• pp.293-303
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• 2016

이산화탄소 지중저장 기술은 이산화탄소 저감을 위한 가장 효과적인 방법 중 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 저장조건을 실험실에서 모사하였다. 사암과 셰일 시료를 1M NaCl 용액에 포화시킨 후 $45^{\circ}C$, 10기압의 조건에서 4주 동안 반응시키며 물리적 성질과 미세구조적 성질의 변화를 측정하였다. 부피, 밀도, 탄성파속도, 포아송비, 동탄성계수 등 모든 항목에서 사암 시료에 비해 셰일 시료의 물리적 성질 변화가 크게 나타났다. X선 단층촬영을 통한 미세구조 분석 결과 두 가지 시료 모두에서 공극의 총개수가 감소하였고, 각각의 공극들이 가지는 평균 부피, 평균 표면적, 평균 등가직경 등이 변화하였다. 이는 이산화탄소와 광물의 반응으로 인한 점토 광물의 팽창 및 유출이 원인인 것으로 판단된다. 본 연구결과는 이산화탄소 지중저장 시 발생되는 암반의 물리적, 미세구조적 변화를 예측하는 데 효과적으로 이용될 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.741-750
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• 2004

경화 후 콘크리트 내부 공극은 간격계수로 특정지어질 수 있으며 이는 동결융해 저항성, 표면박리 저항성 그리고 투수성과 같은 콘크리트의 내구성에 매우 중요한 영향을 주게 된다. ASTM에 규정되어 있는 리니어트래버스방법과 수정포인트카운트 방법은 이러한 콘크리트의 공극 구조를 분석하기 위하여 사용되어져 왔다. 그러나, 이들 방법은 많은 시간과 노력을 필요로 하며 반복측정성 또한 신뢰성이 높지 못한 단점을 가지고 있다. 화상분석방법은 미세현미경, 디지털카메라 그리고 컴퓨터 프로그램을 이용하여 경화 후 콘크리트의 내부 공극 구조에 활용되어 질 수 있는 방법이다. 본 연구의 목적은 화상분석법의 개발과 기존의 ASTM방법에 의한 결과를 비교 분석하여 사용성을 확인하고자 하였다. 이를 위해 공기량과 공극분포, 공극 구조 및 간격계수와 연관성을 분석하였다. 실험적 변수는 공기연행제의 첨가률에 따른 공기량 변화와 시편 깊이에 따른 공극 구조를 비교 분석하였다. 실험결과 화상분석기법을 사용할 경우에도 간격계수의 산출이 가능하였으며 또한, 공기량, 공극 크기분포, 공극 구조 등을 분석할 수 있었다.