본 연구에서는 보통 포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트와 광물질 혼화재료 및 알칼리활성화제를 첨가한 4종류의 배합으로 시편을 제작한 후 X선 회절분석, 미세구조분석, 압축강도, 동결융해저항성 및 SEM Image 분석을 실시하여 각 배합별 강도발현, 상대동탄성계수, 중량변화 등을 측정하여 기초물성 평가를 진행하였다. 페로니켈슬래그 혼입 삼성분계 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트 배합(OPC)과 비슷한 수화물을 생성하는 경향을 보였으며, MgO 성분으로 인한 팽창성 수화물은 확인되지 않았다. 페로니켈슬래그를 혼입 시 3성분계 시멘트(30SP20FN)의 경우 OPC와 비교 시 공극률이 커지는 경향을 보였지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 공극 분포가 변화하는 경향을 보였다. 또한, 알칼리활성화제의 첨가는 30SP20FN의 장기강도발현을 앞당기는 효과를 보였으며, 18~26 % 가량 강도가 증가함을 확인하였다. 30SP20FN의 경우 dilution effect로 인한 낮은 수화도의 영향으로 동결융해저항성이 떨어졌지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 높은 상대동탄성계수를 유지하였으며, 동결융해 저항성이 우수한 것을 알 수 있었는데, 이는 변화된 공극 분포 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 실시한 상대동탄성계수 측정 실험에 사용된 콘크리트 시편 모두 300 사이클에서 상대동탄성계수가 60 % 이상으로 우수한 동결융해 저항성을 나타내었다. 동결융해 작용을 받은 콘크리트의 미세구조를 분석한 결과, OPC 및 30SP20FN 콘크리트의 경우 비정질의 수화물이 서로 결합되어 있지 않고, 미세 균열이 발생함을 확인한 반면, 알칼리 활성화제를 혼입한 배합의 경우 균질한 내부 구조를 유지하였다.
각종 중금속을 흡착하는 알칼리 용해성 아크릴계 수분산 중합체의 특성을 활용하여 광산 폐기물 및 도시폐기물의 소각재 등에서 용출되는 중금속의 처리 방법에 대하여 실험 하였으며 그 결과를 고찰하였다. 실험결과, 수은, 납, 카드뮴, 구리 이온 등에 대한 킬레이트 반응에 의한 알칼리 용해성 아크릴계 수분산 중합체의 효과적인 흡착 효과가 확인되었다. 수중에서 불분리성이고 각종 중금속의 용출을 방지하는 친환경성 가소성 그라우트의 특성을 활용하여 광산 폐기물 및 도시폐기물의 소각재 등에서 용출되는 중금속의 처리를 위한 기초적 용출실험을 실시하였으며 그 결과를 고찰하였다. 실험결과, 알칼리 용해성 수분산 중합체를 첨가한 친환경성 가소성 그라우트의 $Cr^{6+}$ 이온에 대한 효과적인 중금속 흡착 효과가 확인되었다.
동진벼(일반계)와 삼강벼(다수계) 전분의 특성을 이해하기 위하여 가열 및 알칼리 호화액에 대한 리올로지 특성을 회전점도계로 비교 검토하였다. 가열 호화액의 리올로지 특성값은 품종간의 차이가 크지 않았으며, 활성화 에너지는 동진벼 전분이 6.73 및 삼강벼 전분이 6.35 Kcal/mol 이었다. 알칼리 호화액의 리올로지 특성값은 뚜렸한 차이를 나타내었으며, 삼강벼 전분의 항복응력 및 점조도지수 값이 동진벼 전분보다 컸다. 가열 호화액은 알칼리 호화액보다 의가소성, 항복응력 및 점조도지수 값이 큰 결과를 보였다.
최근 시멘트 생산 시에 발생하는 다량의 $CO_2$로 인한 환경문제가 심각한 실정이며, 이러한 환경문제를 해결하기 위해 고로슬래그 미분말과 같은 산업부산물을 시멘트 대체 재료로 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. AAS 콘크리트는 상온에서 고강도 발현이 가능하지만 알칼리 반응으로 인한 빠른 응결시간과 유동성 손실로 인해 작업시간 확보에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 알칼리 활성 콘크리트의 구조 부재 적용을 위한 기초 자료 확보를 위해 AAS 모르타르의 압축강도 및 유동 특성에 시멘트용 유동화제가 미치는 영향을 분석하였다. 물-결합재비(W/B)는 0.35로 고정하고 알칼리 활성화제로 수산화나트륨과 물유리를 사용하여 AAS 모르타르를 제조하였으며, 유동성 확보를 위해 4종의 유동화제인 나프탈렌(N), 리그닌(L), 멜라민(M), PC(P) 계를 각각 슬래그 질량대비 최대 2%까지 첨가하여 압축강도, 플로우, 초음파 속도를 측정하였다. 실험결과, 멜라민계 유동화제를 첨가한 경우 AAS 모르타르의 압축 강도 저하 현상 없이 유동성이 증진되는 것으로 나타났으며, 나프탈렌계와 PC계의 경우에는 유동성 개선효과가 미미한 것으로 나타났다.
경기도 광릉에서 채집한 자실체로부터 분리한 Lentinus edodes IY105균을 배양하여 얻은 균사체를 알칼리로 추출하여 얻은 물질이 면역계와 sarcoma 180이 이식된 mouse에 미치는 영향을 검토하였다. Lentinus edodes IY105 배양균사체의 알칼리 추출물은 항보체활성과 alternative complement hemolytic 활성을 가지고 있었고, carbon clearance 활성을 가지고 있었고, carbon clearance 활성을 나타내는 것으로 보아 mouse의 망내계에 존재하는 macrophage를 활성화시켜 이 물질에 대한 탐식기능을 증가시킴을 알수 있었다. 또한, 이물질은 mouse의 용혈반 형성 세포수를 증가시키는 것으로 보아 항체생산 자극효과가 있는 것으로 추측되었으며, 종양세포인 sarcoma 180이 이식된 mouse의 암을 50 정도 억제하는 효과를 나타내었다. 알칼리 추출물의 성분을 분석한 결과, 당 17, 단백질 42로 구성된 단백질다당체가 주성분으로 단백다당체는 16종의 아미노산과 52종류의 당으로 구성되어 있었다.
기록이 없는 과거 역사에 대한 연구는 문화재라는 간접적인 자료를 통하여 이루어지고 있다. 지금까지의 문화재 연구는 외형적인 특성을 연구하는 고고학이나 미술사의 분야만으로 국한하였으나 점차 내형적인 특성을 연구하는 과학적인 분석기술도 다양하게 응용되고 있다. 문화재의 특성적 성분을 분석하여 원료, 제작방법, 시대, 그리고 지역으로 그룹화한다면 문화재의 특성과 함께 지역, 시대에 따른 문화적 형태와 수준, 그리고 문화의 유입 경로 등에 대한 자료를 제시할 수 있다. 분 연구에서는 유리나 도자기 유약 등의 문화재를 분석할 경우에 대한 SEM-EDS의 정량분석 조건들을 설정하고 경남 김해 양동리고분에서 출토된 고대 유리구슬에 대하여 직접 적용하여 보았다. 분석 결과, 매장되었던 고대 유리에서는 풍화층이 존재하며 이에 대한 분석조건과 정량분석의 문제점들을 고찰하였다. 이를 기초로 하여 적용한 양동리고분의 유리구슬은 알칼리계 유리로 칼리계 유리는 AD 1C, 소다계 유리는 AD 2C말$\sim$3C초부터 나타난 것으로 추정된다. 그리고 유리의 색상은 전이금속 동(Cu), 철(Fe), 그리고 망간(Mn)의 함유량과 밀접한 관계가 있음을 보인다. 이 분석 결과에 따라 고대 유리구슬의 성분 함유량이 원료, 색상, 유구편년, 그리고 지역에 따라 그룹이 형성될 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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