• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.15 no.4
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• pp.383-389
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• 2015

The objective of this study is to develop mixture proportioning approach of crack controlled lightweight foamed concrete without using high-pressure steam curing processes, as an alternative to autoclaved lightweight concrete blocks (class 0.6 specified in KS). To control thermal cracks owing to hydration heat of cementitious materials, 30% ground granulated blast-furnace slag (GGBS) was used as a partial replacement of ordinary portland cement (OPC). Furthermore, polyvinyl alcohol (PVA) and polyamid (PA) fibers were added to improve the crack resistance of foamed concrete. The use of 30% GGBS reduced the peak value of hydration production rate measured from isothermal tests by 28% and the peak temperature of foamed concrete measured from semi-adiabatic hydration tests by 9%. Considering the compressive strength development, internal void structure, and flexural strength of the lightweight foamed concrete, the optimum addition amount of PVA or PA fibers could be recommended to be $0.6kg/m^3$, although PA fiber slightly preferred to PVA fiber in enhancing the flexural strength of foamed concrete.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.128-128
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• 2000

박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.14 no.5
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• pp.153-160
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• 2010

This study aims to obtain technical data for improvement of utilization of Blast Furnace Slag(BFS), recycled aggregate in the future by complementing fundamental problems of BFS such as manifestation of initial strength and excessive alkali quantity as well as weakness of recycled fine aggregate through manufacturing of recycled fine aggregate mortar using BFS. The recycled aggregate includes the cement paste hardened as the surface and the type of the aggregate, which contains plenty of calcium hydroxide($Ca(OH)_2$) as well as the unhydrated cement. Accordingly, the objectives of this study are to inspect the manufacturing the recycled fine aggregate mortar used with blast furnace slag, to consider the effects of the recycled aggregate on the strength development of ground granulated blast furnace slag, and then to acquire the technical data to take into consideration the further usages of the recycled aggregate and blast furnace slag. In eluted ions from recycled aggregate, it showed that there were natrium($Na^+$) and kalium($K^+$), expected to be flown out of unhydrated cement, as well as calcium hydroxide($Ca(OH)_2$). Application of this water to mix cement mortar with ground granulated blast furnace slag was observed to expedite hydration as calcium hydroxide($Ca(OH)_2$) and unhydrated cement component were expressed to give stimuli effects on ground granulated blast furnace slag. The results of the experiment show that the recycled aggregate mixed with blast furnace slag has comparatively higher hydration activity in 7 day than the mortar not mixed with one in 3 day mortar does, causing the calcium hydroxide in the recycled fine aggregate to work on as a stimulus to the hydration of ground granulated blast furnace slag.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.26 no.6
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• pp.549-558
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• 2014

Buckling restrained braces(BRBs) developed as a seismic protection element, hysteretic damper, have been investigated in America and Japan mainly. BRBs are composed of a steel core and concrete-filled steel casing. It is one of the major causes of drop in productivity to fill the steel casing with concrete. To improve this problem, the BRB is introduced in which the steel core is restrained with a pair of semicircular springs. In this paper, the numerical and analytical investigation about the desirable configuration for a semicircular spring is presented. Firstly, the stiffness and strength of semicircular spring is determined theoretically to buckle into a very high-order modes. Then, the required stiffness and strength are calculated under the practical design conditions and considered as reference values to find a proper configuration. The material strength and thickness of semicircular spring are chose from the finite element analysis for 5 semicircular springs with varying height. Finally, the nonlinear buckling analysis of BRB with proper semicircular springs shows that the bucking strength of the whole BRB is very similar to the strength of steel core with length between semicircular springs.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.11 no.1
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• pp.11-21
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• 2013

The Geyoungju Ca-bentonite with dry density of 1.6 g/$cm^3$ has been considered as a standard buffer material for the disposal of high level waste in KAERI disposal system design. But it had relatively lower thermal conductivity compared with other surrounding materials, that was one of key parameters to limit the increase of the disposal density in the disposal system. In this study, various additives were selected and mixed with the Ca-bentonite in different mixing methods in order to increase the thermal conductivity from 0.8 W/mK to 1.0 W/mK. As an additive, CNT (Cabon Nano Tube), graphite, alumina, CuO, and $Fe_2O_3$ were selected, which are chemically stable and have good thermal conductivity. As mixing methods, dry hand-mixer mixing, wet milling and dry ball mill mixing were applied for the mixing. Above all, the ball mill mixing was proved to be most effective since the produced mixture was most homogeneous and showed higher increase in the thermal conductivity. From this study, it was confirmed that the thermal conductivity for the Geyoungju Ca-bentonite could be improved by adding small amount of highly thermal conductive material to 1.0 W/mk. In conclusion, it was believed that the experimental results will be valuable in the disposal system design if the additive effects on the swelling and permeability on the compact bentonite are also approved in further studies.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.11a
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• pp.177-177
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• 2009

사용후 핵연료의 건식처리 시 핵연료 다발을 절단하여 voloxidation 즉 휘발산화처리를 하면 고온에 의해 분리가 가능한 핵분열생성물의 분리와 우라늄의 산화에 의한 부피팽창으로 핵연료가 쪼개져서 입도가 작아지고 또한 핵연료가 피복재에서 쉽게 박리되게 된다. 그 결과 폐기물 처리 시에 발열핵종으로 폐기물의 저준위화시에 분리가 요망되는 Cs-137이 분리되는 장점이 있어 습식 재처리에 있어서도 바람직하다. 건식처리에 있어서는 voloxidation 으로 처리된 피복재에는 금속 지르코늄에 불순물로 함유된 우라늄의 의한 방사화 생성물과 피복재 표변에 부착/침투한 방사화 생성물이 방사능을 갖게 된다. 이러한 부착된 TRU 잔류물은 통상 1% 미만으로 알파핵종의 방사능이 원자로에서 배출시에는 고준위 기준치의 약 100배 수준이었다가 30년 냉각후에는 약 1/10 수준으로 저준위화 된다. 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화로 생기는 방사능은 고준위 기준치의 10% 를 넘지 않아서 피복재의 저준위화시에 고려할 필요가 없다. 발생열은 방출시에 고준위 기준치의 약 30 배 수준에서 5년 냉각후에는 기준치 미만이 되며 30년후에는 1/8000 정도로 저준위화 된다. 사용후 핵연료를 습시처리시에 발생하는 고준위 폐기물 중 약 1/4 가 피복재 (hull) 임을 고려하면 피복재의 저준위화는 사용후 연료의 건식처리에 있어서도 필수적인 과정이다. 특히 미국의 고준위 폐기물 처분장 Yucca Mt.의 포기와 우리의 고준위 폐기불 처분장이 공론화되는 싯점에서 저준위화는 매우 필요한 기술이다. 피복재는 방사성 물질의 침투두께가 0.01mm 미만이 대부분으로 저준위화에는 표면제염에 의한 저준위화가 주로 연구되어왔다. 표면제염에 의한 저준화는 이온 빔, laser에 의한 방법, dry ice 분사에 의한 방법이 시도되었다. 염소기체를 이용하여 지르코늄의 산화막을 제거하고자 하였으나 이 산화막이 안정적이어서 표변의 연마, 아크릴 칼의 사용, 표면을 눌러서 처리하는 등 전처리하여서 염소기체 반응에 의한 표면제거 실험이 가장 효과적임이 실험적 결과이었다. 이러한 전처리로 방사능을 1/100 수준으로 낮춘다고 하더라도 지르코늄 금속중에 불순물로 함유된 우라늄의 방사화에 의해 중저준위 폐기물의 범주에서 벗어나지 않으므로 재활용에는 제한이 있다. 또한 전처리(표면제염)하여 분리되는 고준위는 다른 고준위 염폐기물과 함께 처리하여 발열 핵종을 제거하면 중저준위화가 가능하다. 저준위화 된 hull폐기물에는 지르코늄 금속에 불순물로서 함유되어있는 우라늄에 의한 방사능을 갖는데 이들의 제거나 분리는 지르코늄 합금 피복재 원료물질에 불순물로 함유하는 우라늄의 함량을 낮추는 것과 유사한 문제이다. 현재까지 지르코늄합금 피복재에 우라늄이 불순물로 함유된 것을 사용함으로 원자로내에서 방사화되어서 방사능을 갖게 되는 것은 피할 수가 없다. 따라서 저준위화 처리된 피복재는 장기 보관으로 방사능을 감쇠시켜서 재활용하도록 한다. 처리 방법으로는 초고압 압축저장, 시멘트 고화, 합성암석에 의한 고화법 등으로 장기간 보관 후에 금속으로서 재활용한다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.18 no.3 s.93
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• pp.415-423
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• 2006

As the shortage of natural & good quality aggregate for concrete, it is needed development of alternative aggregate. At the present time, the crushed sand is widely used among the alternation aggregate, and the usage of crushed sand will be increased more and more. Generally, crushed sud is produced with wet process in domestic, but some manufacturing companies which are handicapped with local restrict are produced by dry process. In this study, analyzing the facilities of dry crushed sand, the quality properties of dry crushed sand was done by Korean Industrial Standards. Based on the quality results of dry crushed sand, the experiment of concrete with the dry crushed sand which is substitute for sea sand was done. As the results of basic qualities, the amount of 0.08 mm sieve passing ratio was over KS criteria, and the fineness modulus was higher than sea sand, and the other physical properties of dry crushed sand was similar to sea sand. The results of concrete experiment, according to the substitutive ratio of dry crushed sand is increased, the slump and air content of concrete was decreased by increase of fine particles of dry crushed sand, and the unit weight content, compressive & tensile strength of concrete were increased on the contrary. The physical properties of concrete used dry crushed sand were showed same tendency without relation to W/B. Consequently, if the fine particle contents of dry crushed sand was lower, it is judged that dry crushed sand is no problem to use for concrete aggregate and the amount of usage will be increased.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.4 no.1
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• pp.81-88
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• 2009

This study has shown the tendency to enhance Sand Flux, a device of separating screening the foreign matter, for the recycling of construction waste possible to improve the quality of wet type production system meaningfully as part of research. As a result of experiment on the basic material properties, this study had a tendency to improve the quality and performance significantly in case of absolute surface dried density, 0.08mm sieve throughput, volume of clay lumps, and content of organic foreign matter. In addition, as a result of examining the quality characteristics of mortar, this study has shown the tendency that the flow and compressive strength more increased than the mortar using RS-II by utilizing RS-VI recycled sand produced finally through the device Sand Flux. As for the shrinkage properties, this study has shown the character the generation rate of crack of mortar using RS-IV recycled sand produced finally through the device Sand Flux.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.195-195
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• 2000

TFT-LCD의 제조공정은 박막층의 식각 공정에 대해 기존의 습식 공정을 대치하는 건식식각이 선호되고 있다. 건식 식각 공정은 반도체 공저에 응용되면서 소자의 최소 선폰(CD)이 감소함에 따라 유도결합셩 프라즈마를 비롯한 고밀도 플라즈마 이용한 플라즈마 장비 사용이 증가하는 추세이다. 여기에 평판디스플레이의 공정을 위해서는 대면적과 사각형 기판에 대한 균일도를 보장할 수 있는 고밀도의 균일한 플라즈마 유지가 중요하다. 본 실험에서는 자장강화된 유도결합형 플라즈마의 플라즈마 밀도 및 균일도를 살펴보고 TFT-LCD에 gate 전극으로 사용되는 Al-Nd 박막의 식각을 통하여 식각균일도와 식각속도 및 식각 선택도 등의 건식 식각 특성을 보고자 한다. 영구자석 및 전자석의 설치는 사각형의 유도결합형 플라즈마는 소형 영구자석을 배열하여 부착하였으며, 외부에는 chamber와 같이 사각형태의 전자석을 500mm$\times$500mm의 크기를 갖는 z축 방향의 Helmholtz형으로 제작하였다. 더. 영구자석 배열에 대해서는 자석간의 거리와 세기 변화를 조합하여 magnetic cusping의 변화를 주었으며 전자석의 세기는 전류값을 기준으로 변화시켜 보았다. 실험을 통하여 플라즈마 균일도를 5% 이하로 개선하고 이러한 균일도를 유지하며 플라즈마 밀도를 높일 수 있는 조건을 찾을 수 있었다. 이러한 적합화된 조건에서 저장강화된 유도결합형 프라즈마를 Al-Nd 박막 식각에 응용한 결과, Al-Nd의 식각속도 및 식각 선택도는 유도결합형 프라즈마에 비해 크게 증가하였으며, 식각균일도가 개선되는 것을 관찰하였다. 또한 electrostatic probe(Hiden, Analytical)를 이용하여 Al-Nd 식각에 사용된 반응성 식각가스에 대한 저장강화된 유도결합형 플라즈마의 특성 분석을 수행하였다.c recoil detection, Rutherford backscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.을 알 수 있

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.6 no.4
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• pp.267-274
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• 2018

Though the wet bottom ash has been used as a type of lightweight aggregate, dry bottom ash, new type bottom ash from coal combustion power plant, has scarcely researched. It is excellent lightweight aggregate in the view point of construction material. This study is performed to check the applicability of dry bottom ash as a fine aggregate in lightweight aggregate concrete, by analyzing various properties of fresh and hardened concrete. We get results that the slump of concrete is within the target range at less than 75% replacement rate of dry bottom ash, the air content is not affected by the replacement rate of dry bottom ash, the bleeding capacity is less than $0.025cm^3/cm^2$ at 75% under of the replacement rate of dry bottom ash, and the compressive strength of concrete show 90% or more comparing the base mix while initial strength development is a little low. Oven dry unit weight of concrete is reduced by 8.9% when replaced 100% dry bottom ash, and dry shrinkage tends to decrease depending on increase of replacement rate of dry bottom ash. Modulus of elasticity of concrete shows no decease at 50% over of the replacement rate of dry bottom ash, while modulus of elasticity of concrete decreases when the replacement rate increases further. The dry bottom ash, when used as a fine aggregate in lightweight concrete, can be used effectively without any deterioration in quality.