• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.689-696
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• 2008

본 논문에서는 국내산 알칼리-실리카 반응성 암석에 대해 화학적 방법인 KS F 2545와 최근 국제적으로 많이 이용되고 있는 촉진모르타르 봉 실험 방법 (AMBT)인 ASTM C 1260으로 동일한 골재에 대해 비교 실험을 수행하여 시험법에 따른 알칼리-실리카 반응성 평가 차이를 비교 분석하였다. 실험 결과 화학적 방법인 KS F 2545에 의하여 화성암 중 안산암, 휘록암, 화강반암, 섬록반암, 석영반암, 백운모화강암 그리고 섬록암, 퇴적암의 모든 골재, 변성암 중 점판암 A, 점판암 B, 화강편마암, 규암, 각석암 및 유리질 응회암, 광물에서는 석영이 잠재유해 이상의 평가를 받았다. 촉진모르타르 봉 실험 방법 (AMBT)인 ASTM C 1260에 의하여 화성암 중 복운모 화강암 그리고 규장암, 퇴적암 중 장석사암, 적색사암 그리고 셰일, 변성암 중 점판암과 우백질 편마암 그리고 유리질 응회암, 광물 중 석영이 반응성으로 평가되었다. KS F 2545와 ASTM C 1260에 대한 시험법별 알칼리-골재 반응성 평가 결과 동일한 골재에 대해 서로 상이한 결과를 도출한 골재들이 나타남으로서 두 시험법의 상관성이 낮은 것으로 판단된다. 또한, 골재의 알칼리-골재 반응성 판별에 최근 국제적으로 많이 이용되고 있는 촉진모르타르 봉 실험 방법 (AMBT)이 보다 효율적인 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.13-19
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• 2016

기존의 콘크리트 조기강도의 발현 및 응결특성을 파악하기 위하여 탄성파 기법을 이용한 콘크리트의 모니터링에 대한 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 저강도 콘크리트의 일종인 유동성 채움재(CLSM)에 대한 응결특성을 파악하기 위하여 전단파 트랜스듀서인 벤더 엘리먼트를 활용하였으며, 양생시간에 따른 CLSM의 전단파 특성을 조사하였다. 조기강도 및 유동성을 확보하기 위하여 CLSM은 CSA계 시멘트, 비회, 실트 및 모래, 급결제, 물로 구성되었으며 세립분 함량에 따른 전단파 특성 변화를 보기 위해 3종류의 CLSM 시료를 배합하였다. 전단파 측정을 위한 셀은 셀 벽면에 한 쌍의 벤더 엘리먼트가 설치되었고, 배합된 CLSM 시료를 전단파 측정용 셀에 조성하여 양생시작부터 28일간 전단파 변화를 모니터링 하였다. 실험결과 CLSM의 세립분 함량에 상관없이 양생시간이 증가함에 따라 전단파의 공진주파수 및 속도는 증가하였다. 또한, 양생시작부터 약 10시간까지는 전단파의 진폭도 증가하였으며, 동일한 시각에서는 세립분 함량이 적을수록 공진주파수 및 속도가 크게 나타났다. 본 논문에서 제안된 벤더 엘리먼트를 이용한 전단파 측정기법은 양생기간에 따른 CLSM의 응결특성을 평가하는 데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.230-236
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• 2019

최근 콘크리트 품질과 관련된 이슈로 시멘트의 원가절감 및 잔골재의 품질저하로 인해 콘크리트 표면의 들뜸, 레이턴스의 과다로 인한 표면 스케일링 및 소성수축의 증가로 인한 균열발생 등의 표면품질 하자 발생사례가 지속적으로 증가되고 있으며, 사회적인 이슈로 인해 미세먼지 및 배기가스로 인한 환경문제를 해결하고자 도로구조물의 광촉매 적용이 시도되고 있다. 이에 본 연구에서는 현장에서 편리하게 적용될 수 있는 양생 방법 중 작업 속도 및 효율성에서 우수한 양생제를 개발하고자 하였으며, 이와 더불어 표면층의 광촉매 코팅을 위한 나노사이즈의 이산화티탄(TiO2)의 혼입 및 분산방안을 평가하여 광촉매 작용이 가능한 다기능성 피막양생제를 개발가능성을 검토하고자 하였다. 실험결과 실리콘계 및 실란계는 굳지않은 콘크리트 표면에서 신속하게 피막을 형성하는 성능을 보이기 때문으로 양생제로서의 원료로 검토를 진행하여 기존의 양생제보다 피막성능이 우수한 고성능 피막 양생제를 개발하였다. 나노물질의 적용을 위한 분산방안을 검토하기 위해 분산된 시료를 4주간 옥외폭로하여 분리유무를 통한 안정성을 평가한 결과 초음파 분산기의 성능이 가장 우수한 것으로 확인되었다.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.194-206
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• 1997

본 실험은 강모래와 인공경량세골재인 퍼라이트와 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용하여 제조한 콘크리트의 물리 역학적 특성을 구명하고, 이의 실제 활용을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시되었으며, 실험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물-시멘트비는 퍼라이트를 사용한 경우가 가장 크게 나타났고, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우가 가장 작게 나타났으며, 혼화제 첨가에 의한 단위수량의 감소효과는 있었다. 2. 강모래를 사용한 경우의 단위중량은 $2,000kgf/m^3$ 이상으로 크게 나타났으며, 퍼라이트를 사용한 경우는 $1,482kgf/m^3$으로 나타났고, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 $567kgf/m^3$으로 경량성이 상당히 크게 나타났다. 그리고 기포제 첨가에 의한 콘크리트의 경량화에 대한 기여도가 크게 나타났다. 3. 강모래와 퍼라이트를 사용한 경우의 압축강도는 $187kgf/cm^2$ 과 $170kgf/cm^2$으로 나타났으나, 팽창폴리스틸렌 비드를 사용한 경우와 기포제를 첨가한 경우의 압축강도는 아주 작게 나타났으며, 인장 및 휨강도도 압축강도와 유사한 경향을 보였다. 4. 반발도시험은 압축강도가 클수록 크게 나타났으나, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우와 기포제를 첨가한 경우는 반발도를 측정할 수 없었다. 5. 초음파진동속도는 강모래를 사용한 경우가 3,974m/s으로 가장 크게 나타났고, 팽창 폴리스틸 렌 비드를 사용한 경우가 2,239m/s으로 가장 작게 나타났으며, 단위중량 및 압축강도가 클수록 크게 나타났다. 6. 정탄성계수는 강모래를 사용한 경우가 $2.50{\times}10^5kgf/cm^2$으로 가장 크게 나타났으며, 퍼라이트 및 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 $0.79{\times}10^5kgf/cm^2$과 $0.17{\times}10^5kgf/cm^2$으로 상당히 작게 나타났다. 그리고 퍼라이트와 팽창 폴리스틸렌 비드에 기포제를 첨가한 경우의 정탄성계수는 측정이 불가능하였다. 7. 사용재료에 따른 응력-변형 특성은 응력의 재하와 함께 변형이 증가하여 최대응력 이후 파괴되어 감소하는 경향을 보였으나, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 뚜렷한 최대응력이 없이 용력의 증가와 감소가 반복되면서 변형이 계속적으로 증가하는 경향을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1040-1046
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• 2010

급속경화 콘크리트의 가장 큰 단점은 단시간 내에 발생하는 급격한 수화발열 반응으로 인해 초기팽창이나 수축이 매우 크게 일어나 균열이 발생할 가능성이 높다는 것이다. 그러나 플라이 애시가 사용되면 콘크리트의 수화열을 낮출 수 있으므로 초기팽창과 수축을 현저히 줄일 수 있어 균열발생 억제에 효과적일 수 있다. 초속경 라텍스개질 콘크리트(VES-LMC)는 우수한 재료특성에도 불구하고, 재료 자체의 높은 수화열로 인해 균열이 발생하는 사례가 보고되고 있다. 따라서 본 논문에서는 플라이 애시를 VES-LMC에 적용할 수 있는 방법을 고안하여, 균열에 대한 안정성을 확보하기 위한 연구를 수행하였다. 울트라파인 플라이 애시(Ultra-Fine Fly Ash ; UFFA)를 사용하여 조기강도 저하의 단점이 극복된 조건에서, 초기 수화열을 낮추고 수축을 저감하여 균열안정성을 확보할 수 있도록 하였다. 실험결과 조기 압축강도는 UFFA 혼입률이 증가함에 따라 다소 감소하지만, 재령 28일 강도는 통계학적으로 유사한 것으로 나타났다. 초기수축 실험결과 UFFA가 단위시멘트량대비 15%에서 20%까지 치환되면 최대수축을 43~47%까지 줄일 수 있어 초기수축 억제에 매우 효과적이므로 균열에 대한 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.87-95
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• 2020

EIS를 이용한 아크 금속용사 표면처리기법이 적용된 강재의 콘크리트 내 부식거동에 관한 실험적 연구로서 콘크리트 내부환경을 모사한 Ca(OH)₂ 포화수용액 침지 및, NaCl 수용액에서의 침지실험을 통해 부식거동을 실험하였다. Nyquist plot의 분석을 통하여 등가회로를 도출하였으며 Ca(OH)₂ 수용액에서의 계면저항과 분극저항을 비교한 결과 계면저항은 Al ATMS가 가장 우수하였으며 분극저항은 Zn ATMS가 가장 우수한 것으로 나타났다. 시멘트 모르타르에 금속용사 표면처리 된 강재를 매립후 NaCl 수용액에 침지하여 침지 시간에 따른 임피던스 측정에서는 초기 침지 임피던스 측정값은 Zn ATMS시험체가 가장 높았으나 침지 2주후에는 Al ATMS 시험체의 임피던스가 가장 높고 안정적으로 나타났다. 이는 이온화 경향이 높은 Al이 강알칼리 환경에서 지속적으로 산화하며 피막을 형성하였으며, 염소 이온의 침투로부터 강재를 보호하기 때문으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.57-62
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• 2020

국내에 설치된 하수관거 중에서 20년을 초과한 콘크리트관의 연장은 66,334km로서 전체의 42.5%를 차지한다. 열화된 콘크리트 하수관거에서는 내부 하수의 유출로 인해 관로 주변의 동공을 확장시켜 땅꺼짐 등의 문제도 발생시키기 때문에 이에 대한 보수를 통한 유지관리가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 초속경시멘트 및 분리저감제를 적용한 수중불분리성 모르타르를 하수관거 보수에 적용하기 위한 기초연구를 수행하였다. 배합조건에 따른 응결시험 결과 분리저감제 혼입에 따라 종결이 최대 172%정도 지연되는 것으로 나타났다. 수중분리도는 분리저감제 0.3% 이상 혼입시 pH 12 이하로 측정되었고, 현탁액량은 분리저감제 0.2% 이상 혼입시 50mg/l이하로 측정되어 국내 KCI-AD102 기준을 만족하였다. 기건조건과 수중조건에서 타설하였을 때의 강도비 평가 결과, 분리저감제 혼입시 80% 이상의 강도비를 나타내어 국내 KCI-AD102 기준을 만족하였다. 부착강도는 분리저감제 혼입시 기건조건보다 수중조건에서 타설하였을 때 높은 강도로 측정되었다. 내수성 검토는 분리저감제 혼입량에 따른 흡수율과 투수성으로 평가하였고, 각각 42.6%, 36.6%의 성능개선을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.357-364
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• 2018

플라이애시는 콘크리트의 혼화재로서 사용되는 재료로, 이를 콘크리트 제조에 사용할 경우 시멘트 사용량 감소 및 내화학성 증가와 같은 성능 향상을 기대할 수 있다. 하지만 플라이애시는 미연탄소 함유량 및 표면에 존재하는 유리질의 박막과 같은 문제점이 지적되고 있다. 다량의 미연탄소를 함유하는 플라이애시를 사용하여 콘크리트를 제조할 경우, AE제의 흡착 현상에 의해 슬럼프가 저하되는 문제점이 동반된다. 또한, 입자 표면에 존재하는 유리질 박막은 플라이애시로부터 반응성 물질이 용출되는 것을 방해하여 화학 반응이 일어나지 못하게 만드는 역할을 한다. 지금까지 이러한 플라이애시의 문제점을 해결하기 위하여 플라즈마를 이용한 표면개질 방안이 연구되었으나, 플라즈마는 $O_2$가 활성기체로서 사용될 경우 $O_3$를 발생시키는 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질하는 방안에 관한 연구를 진행하였으며, 그에 따른 플라이애시의 물리 화학적 특성 변화를 확인하였다. 실험 결과, 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질할 경우 미연탄소가 제거되며 유리질 박막이 파괴되는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.9-18
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• 2023

고성능 콘크리트(HPC) 압축강도는 추가적인 시멘트질 재료의 사용으로 인해 예측하기 어렵고, 개선된 예측 모델의 개발이 필수적이다. 따라서, 본 연구의 목적은 배깅과 스태킹을 결합한 앙상블 기법을 사용하여 HPC 압축강도 예측 모델을 개발하는 것이다. 이 논문의 핵심적 기여는 기존 앙상블 기법인 배깅과 스태킹을 통합하여 새로운 앙상블 기법을 제시하고, 단일 기계학습 모델의 문제점을 해결하여 모델 예측 성능을 높이고자 한다. 단일 기계학습법으로 비선형 회귀분석, 서포트 벡터 머신, 인공신경망, 가우시안 프로세스 회귀를 사용하고, 앙상블 기법으로 배깅, 스태킹을 이용하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안된 모델이 단일 기계학습 모델, 배깅 및 스태킹 모델보다 높은 정확도를 보였다. 이는 대표적인 4가지 성능 지표 비교를 통해 확인하였고, 제안된 방법의 유효성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.353-359
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• 2010

시멘트계 기질을 사용하는 복합재료는 재료 양생 과정에서 발생하는 건조수축 균열에 취약하다. 본 연구에서는 파이버 보강 콘크리트의 건조수축에 의한 파괴 거동을 시뮬레이션 하고, 파이버의 조건이 균열 특성에 미치는 영향에 대해 분석한다. 수치 해석 모델은 무작위 격자 형태의 기하학적 구조를 공유하는 관로 요소와 rigid-body-spring 요소로 구성되는데, 각 요소가 담당하는 비역학적-역학적 거동의 커플링에 의해 건조수축이 표현된다. 파이버 보강을 모델링하기 위해 rigid-bodyspring network 내부의 semi-discrete 파이버 요소를 적용하였다. KS F 2424 자유 건조수축 실험을 해석하고 시간에 따른 건조수축 변형률 변화를 비교함으로써 재료의 건조수축 관련 계수들을 산정한다. 다음으로 여러 파이버 혼입률에 대해 KS F 2595 구속 건조수축 실험을 시뮬레이션 하고 균열 발생 일자를 선행 실험 결과와 비교하여 해석 모델의 타당성을 검증한다. 또한, 파이버의 길이와 표면 형태를 변화시켜 건조수축 균열 해석을 수행하고 최대 균열 폭을 측정하여 시뮬레이션에서 나타나는 균열 제어 효과를 판단한다.