• 콘크리트학회지
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• 제10권5호
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• pp.189-195
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• 1998

콘크리트 구조물이 초기재령에서 외기에 노출될 때, 수부확산으로 인하여 수분의 이동이 일어나고, 또한 자체건조도 발생한다. 이러한 콘크리트 내부의 수분확산과 자체건조에 의하여 콘크리트의 위치에 따라 상대습도가 변호한다. 특히 고강도 콘크리트의 경우에 단위 시멘트량을 많이 사용하기 때문에 , 초기재령에서 콘크리트 단면의 수분분포는 자체건조에 의하여 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 초기재령에서 외기에 노출된 콘크리트 내부의 여러 위치에서 상대습도를 측정하였다. 또한 자체건조로 인한 콘크리트의 상대습도 변화를 측정하여 초기재령에서 수분확산과 자체건조가 콘크리트 내부의 각 위치에서 상대습도에 미치는 영향을 검코하였다. 그리고 수분확산 이론에 의하여 해석결과와 실험결과를 비교하여 \ulcorner재령에서 수분확산 이론의 타당성을 검증하였다. 저강도 콘크리트 단면의 수분분포는 주로 수분확산에 의하여 영향을 받았으며, 자체건조의 영향은 매우 작게 나타났다. 그렇지만 고강도 콘크리트는 수분확산 뿐만 아니라 자체건조에 의하여도 영향을 받았다. 또한 수분확산 이론에 의한 해석결과는 실험결과를 잘 예측하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.141-148
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• 2005

콘크리트가 외기에 노출되면 수분확산으로 인해 콘크리트 내에는 비선형 수분분포를 가진다. 이러한 비선형 수분분포는 부등건조수축을 야기시키고 콘크리트 표면에 수축균열을 일으키게 된다. 수축균열의 발생은 콘크리트 구조물의 내구성과 사용성에 영향을 미치게 되므로 근본적으로 수분확산에 대한 연구가 반드시 요구된다. 본 연구의 목적은 콘크리트 구조물의 수분확산을 지배하는 수분확산계수의 수정 모델식을 제안하는 것으로서 이를 위해 여러 가지 실험결과를 근거로 하여 수치해석을 수행하였다. 콘크리트의 수분확산계수는 재령에 따라 변화하며 특히, 초기재령에서 변화가 크게 나타난다. 본 연구에서 제안한 수분확산계수 모델식은 콘크리트의 습도뿐만 아니라 공극률의 함수로써 재령의 영향을 고려하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권5호
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• pp.145-154
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• 1996

폴리머 시멘트 모르터는 보수성 및 방수성이 우수한 재료로서 모르터 내부의 수분의 확산거동 대한 연구는 중요하다. 본 연구에서는건조조건을 달리한 폴리머 시멘트 모르터의 수분확산에 영향을 미치는 상대습도와 내부함수율의 변화에 따른 수분의 확산계수와 건조수축과의 관계에 대해 고찰하였으며, 수분확산에 영향을 미치는 내부의 세공조직의 분포를 측정하였다. 본 실험결과, 폴리머 시멘트 모르터의 수분확산에 영향을 미치는 요인과 결과는 상호 상관관계를 나타내며, 건조수축과 수분확산계수는 보통 시멘트 모르터에 비해 아주 적었으며 상대습도, 폴리머 시멘트비 및 세공의 분포에 영향을 받는다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.31-38
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• 2005

콘크리트의 타설 직후, 상대적으로 콘크리트는 높은 증기압을 갖게 되며, 주위의 대기는 낮은 증기압을 갖게 된다. 콘크리트와 대기 간의 증기압의 평형을 유지하려는 작용 때문에 콘크리트의 표면에서 대기로 수분이 이동하는 증발이 발생한다. 표면에서 일어나는 증발로 인하여 콘크리트의 내부에서도 증기압의 차이가 발생하며, 이로 인하여 콘크리트 내부의 수분이 서서히 표면으로 이동하는 수분확산이 일어난다 이 수분확산의 속도는 콘크리트의 소성 균열, 수화도, 강도와 같은 요인으로 작용하여 콘크리트의 품질에 크게 영향을 미친다. 본 논문에서는 콘크리트 수분확산의 지배방정식과 실내에서 측정된 콘크리트의 온도와 상대습도를 이용하여 초기재령의 콘크리트의 수분확산도를 역계산하였다. 역계산된 콘크리트의 수분확산도를 이용하여 콘크리트의 수분확산도 모형을 개발하였으며, 이를 입력값으로 사용하여 유한요소법에 의해 콘크리트의 상대습도를 계산하였다. 그 결과로서 계산된 상대습도는 측정된 상대습도와 대체로 일치하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권5호
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• pp.135-143
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• 1996

콘크리트 및 모르터중의 수분의 확산 거동은 탄성계수, 크리프, 건축수축 등의 역학적 성질에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 건조과정에서 폴리머 시멘트 콘크리트와 모르터의 수분의 증발에 의한 중량감소는 내부의 폴리머 필름형성에 의한 보수효과로 보통 시멘트 콘크리트 및 모르터에 비해 월등히 적다. 본 연구는 폴리머 시멘트 모르터 내부의 수분의 확산 과정을 확인하기 위하여 3종류의 폴리머디스퍼션과 에폭시 수지를 사용한 폴리머 시멘트 모르터를 제조하여 건조조건에 따른 수분의 확산 정도를 확산계수로 평가하였다. 실험결과, 폴리머 시멘트 모르터의 수분확산은 보통 시멘트 모르터에 비하여 아주 적었으며 폴리머 시멘트비에 따라 감소하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권3호
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• pp.387-393
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• 1995

삼투건조시 물질이동 특성을 알아보기 위하여 수분과 용질의 이동을 확산식으로 평가하여 침지온도와 농도에 따른 영향을 조사하였으며 또한 품질변화 정도는 carotene 함량을 지표로 하여 반응속도식으로 구명하고자 하였으며 삼투공정시 수분의 이동을 기존의 건조모델로 표현하고자 적합도를 알아보았다. 수분손실이나 용질의 증가는 온도와 농도가 증가함에 따라 높은값을 보였으며 농도보다는 온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 확산계수 또한 고온과 고농도에서 높은 값을 가져 확산이 빠르게 일어남을 알 수 있었다. 고온에서는 수분 손실이 용질의 증가보다 높아 용질의 확산계수가 수분의 확산계수보다 높았으며, 품질변화를 나타내는 반응속도상수는 온도의 증가보다 농도의 증가에 따라 더 큰 값을 가져 고농도에서 파괴가 많이 일어남을 알 수 있었다. 확산계수와 품질변화 속도상수에 대한 온도의 영향을 알아보고자 Arrhenius 식에 적합시켜 본 결과 낮은 농도인 $20^{\circ}Brix$에서 확산에 많은 활성화에너지가 필요하고 고농도인 $60^{\circ}Brix$에서는 상대적으로 낮은 활성에너지로도 용질의 확산이 일어난다는 것을 알 수 있었고 활성화 에너지의 크기로 보아 수분의 이동은 $40^{\circ}Brix$에서, 용질의 이동은 $60^{\circ}Brix$에서 이동이 효과적으로 일어남을 알 수 있었다. 침지온도와 농도를 독립변수로 하여 확산계수와 반응속도상수를 예측하고자 각 독립 변수의 최적함수를 구하여 수립한 최적 함수 모델식과 polynomial 형태로 모델화 하였을 경우 수분이나 용질의 확산계수는 높은 적합도를 결정계수를 가지나 품질변화를 나타내는 반응속도강수는 다소 낮아 온도와 농도의 함수로 예측하기에는 미흡한 것으로 나타났다. 삼투건조 공정 중 수분의 이동을 시간의 함수로 표현하기 위한 가장 적합한 모델은 quadratic 모델의 $R^{2}$값이 침지온도와 농도에 관계없이 전반적으로 0.99 이상으로 나타나 다른 모델보다 더 높은 적용 가능성을 보였다. 따라서 quadratic 모델을 이용하여 삼투건조공정에서의 시간에 따른 수분함량을 예측할 수 있으며 확산계수와 아울러 물질이동 특성을 나타낼 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.142-147
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• 2020

본 연구의 목적은 콘크리트 재료 및 구조물의 균열 특성 평가에 활용되고 있는 확산초음파 기법의 적용 가능성을 검토하는데 있다. 이를 위한 첫 단계로 외부 환경에 따라 변화하는 콘크리트의 수분 함유량 변화를 묘사하여, 확산초음파 파라미터와 콘크리트 수분 함유량 사이의 상관관계 분석을 수행하였다. 실험실 환경에서 완전 건조된 실험체를 수중에서 포화시켜가며 콘크리트 함수율의 차이를 묘사하였으며, 콘크리트 내부에서 초음파의 산란 현상이 충분히 발생하는 500 kHz 주파수 대역대의 신호를 가진 및 분석하여 확산초음파 파라미터인 초음파 확산계수와 초음파 에너지 소산계수를 산정하였다. 콘크리트의 수분 함유량은 확산초음파 실험 시 실험체의 무게 변화를 통해 추정하였으며, 수분 함유량 증가에 따라 실험체에서 무게가 약 2.5 % 가량 증가한 것으로 나타났다. 콘크리트 실험체의 포화정도에 따라 초음파 확산계수는 지속적으로 증가하는 것으로 나타났으나, 변화율은 확산초음파 기법의 계측 오차 범위 내에 있었다. 반면에, 초음파 에너지 소산계수는 완전 포화된 콘크리트에서 완전 건조된 콘크리트 대비 약 120 % 증가하여, 수분함유량에 대해 민감한 것으로 나타났다. 따라서, 추후 확산초음파 기법을 활용하여 콘크리트 재료 및 구조물의 균열 특성 평가 시 함수율에 대한 고려가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.579-582
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• 2012

연료전지 시스템에서 잔류 수분의 제거과정은 연료전지의 성능 및 수명 관리를 위해 중요한 과정이다. 효과적인 수분 제거과정의 설계를 위해서는 연료전지내의 수분 제거 특성에 대한 이해가 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 연료전지의 다공성막인 가스확산층을 통한 수분증발량을 정상상태에서 측정하는 실험 기법을 개발하였다. 이 기법을 이용하여 연료전지의 잔류수분 제거 현상을 모사하는 실험장치를 개발하였다. 그리고 건조가스와 가스확산층의 변수가 수분에 미치는 영향을 실험적으로 측정하였다. 건조가스의 습도가 낮고, 유량이 높을수록 가스확산층을 통해 증발되는 수분량이 높았다. 또한 가스확산층의 두께가 얇을수록 수분 증발량이 높은 특성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제24권3호
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• pp.37-44
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• 1996

포수상태(包水狀態)의 루부라참나무(Quercus rubra) 시험편을 3가지 등온조건(等溫條件)에서 건조한 결과를 비정상상태(非正常狀態)의 확산(擴散)모델로 추정한 결과와 비교하였다. 표면이 충분히 젖은 상태인 건조초기에는 불안정(不安定)한 확산현상(擴散現象)이 관찰되었으나, 함수율(含水率)별 건조속도의 변이를 Fick's의 확산법칙과 비교할 때 유사한 형태를 보였다. 실험에서 얻은 건조조건별 건조곡선은 확산모델의 수치해석(數値解析) 결과와 거의 일치하였으며, 같은 평위함수율(平衛含水率) 조건에서 건조온도의 증가는 목재표면 보다 내부의 함수율 변화에 더 크게 영향하여 결과적으로 낮은 온도에서의 건조조건이 목재 내의 수분경사(水分傾斜)를 급하게 하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구를 통해 목재 건조 중의 내부에 발생하는 수분경사를 추정하는데 비정상상태의 확산모델이 모든 함수율 범위에 걸쳐 유용하게 사용될 수 있음이 밝혀졌다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.29-36
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• 2006

초고층 건물에서 널리 사용되고 있는 SRC 기둥은 콘크리트의 크리프와 건조수축으로 인하여 시간 의존적인 거동을 보인다. 이러한 장기거동은 초고층 구조물에 기둥의 부등 축소량을 야기시키게되어 심각한 사용성 문제와 구조적 문제를 유발하게 되므로 구조물의 장기 변형을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 최근 연구보고에 따르면 SRC 기둥의 장기변형은 RC 기둥의 장기변형과 매우 다른 양상을 보이고 있다. 따라서 SRC 기둥의 축소량을 정량적으로 예측하기 위해서는 기존의 평균적인 개념의 해석방법과는 다른 SRC 기둥의 수분확산 특성을 고려할 수 있는 새로운 해석방법이 요구된다. 이 연구에서는 RC 기둥과 SRC 기둥이 보이는 장기거동이 서로 다른 원인을 수분확산 특성에 주안점을 두어 검토하였다. SRC 기둥은 내부 형강의 플랜지가 콘크리트의 수분확산을 제한하게 되어 RC 기둥과는 다른 수분분포를 보이게 되며, 이러한 부등수분분포의 영향으로 인해 건조수축과 건조크리프의 양이 감소하게 된다. 따라서 SRC 기둥의 축소량을 보다 합리적이고 정확히 예측하기 위해서는 수분확산 해석을 통해 수분분포를 파악하고 이를 건조수축과 건조크리프 해석에 적용함으로써 단면 내부의 부등수분분포를 고려하여야 한다.