• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.367-374
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• 2021

본 연구는 기계·화학적 에너지를 활용하는 메카노케미칼 공정기술을 자기치유 혼화재에 적용하기 위한 목적으로 진행되었다. 기계·화학적 공정기술을 자기치유 혼화재 제조 공정에 적용하여 치유 소재의 활성화 에너지를 증가시켜 치유성능에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 자기치유 모르타르에 사용한 자기치유 소재는 팽창/팽윤제를 주요 구성물로 선정하고 탄산염 촉진제와 무기염 첨가제를 기타 첨가제로 혼입하였으며, 기계·화학 처리공정 적용에 의한 치유 소재의 활성화도 및 개질화 반응이 가능한 재료로 선택하였다. 기계·화학 처리공정에 대한 자기치유 혼화재의 기초평가는 XRD, FT-IR 분석으로 확인하였으며, 자기치유 모르타르의 치유 성능평가는 정수위 투수시험을 이용하여 치유율을 확인하였다. 치유성능 확인결과 기계·화학 처리 공정을 적용한 WM3 시료(MC360min)가 공정처리 하지 않은 WM1 시료에 대비 치유성능이 4.1% 증가하였으며, 자기치유율은 평균 94.3%로 확인되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.584-592
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• 2022

본 논문에서는 구체방수 혼화재로 사용되는 아세트산나트륨을 활용하여 자기치유 성능 향상 및 강도 성능 개선을 위한 연구를 진행하였다. 선행연구로 개발된 유ㆍ무기계 자기치유 핵심소재와 재생 아세트산나트륨을 혼합 제조하여 자기치유 모르타르, 콘크리트의 기초성능 및 투수 저감 성능을 평가하였다. 재생 아세트산나트륨을 첨가 실험결과 무수화물 단독으로 사용한 배합에 비해 무수화물과 삼수화물을 7:4 비율로 혼합한 소재의 압축강도 개선 효과가 3~7 %로 확인되었다. 또한, 최대 투수감소율은 92.6 %로 자기치유 특성을 만족하는 결과를 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.569-576
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• 2022

본 연구에서는 유·무기계 자기치유재료를 기반으로 박테리아 펠렛과 고상캡슐을 각각 혼입하여 사용한 하이브리드 자기치유 콘크리트의 치유성능을 조사하였다. 치유성능 평가방법으로 정수위 투수시험을 적용하였으며, 평가지표로 치유율과 등가균열폭에 의해 산출된 치유된 균열폭을 활용하였다. 정수위 투수시험 결과 초기 균열폭이 0.3 mm일 때 MC-BP와 MC-SC의 치유율은 MC와 비교하여 2.1~3.0 %pt 높았으며, 하이브리드 콘크리트의 치유된 균열폭은 0.017~0.018 mm 증가하였다. 결론적으로, 두 가지 치유소재를 함께 사용하더라도 자기치유 성능은 크게 향상되지 않은 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.531-538
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• 2022

본 연구에서는 자기치유 하이브리드 캡슐을 제조하였다. 균열 자기치유 하이브리드 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 3 %, 5 % 및 7 % 혼합하여 자기치유 시멘트 복합재료 배합을 진행하였으며, 자기치유 하이브리드캡슐 혼합율에 따른 품질 및 치유성능 평가하였다. 실험 결과, 자기치유 하이브리드캡슐을 혼합율이 증가할수록 균열 치유성능을 향상시키는 효과가 큰 것으로 나타났지만 품질성능이 감소하는 경향이 나타났다. 따라서 하이브리드 캡슐의 혼합율은 5 % 이내로 사용하는 것이 품질성능을 약 10 % 이내로 감소시키며, 치유성능 약 90 % 이상을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.568-575
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• 2023

본 논문은 스마트 시티 구축을 위한 핵심 기술로서 자기치유 기술을 적용한 프리캐스트 콘크리트의 품질 특성과 치유 성능을 평가하는 것을 목표로 하였다. 연구 결과는 하이브리드 캡슐을 혼합한 프리캐스트 콘크리트가 슬럼프와 공기량에서 감소하는 경향을 보이며, 이는 품질 특성에 일정한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 슬럼프는 최대 14 %, 공기량은 최대 9 % 감소하였다. 또한, 하이브리드 캡슐을 혼합한 콘크리트는 압축강도와 휨강도에서 각각 최대 16 %와 18 % 감소하는 결과를 보였다. 그러나 하이브리드 캡슐을 혼합함으로써 균열 치유 성능이 증진되는 결과를 얻었다. 정수위 투수 시험을 통한 평가에서, 치유기간 28일 후 0.3 mm 균열 폭의 치유율은 혼합률이 증가함에 따라 향상되었으며, 하이브리드 캡슐의 혼합률 1 %, 3 %, 5 %에서 각각 약 16 %, 25 %, 32 %의 치유율 향상이 확인되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.397-404
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• 2021

본 연구에서는 고상캡슐을 활용한 자기치유 표면보호재를 보수재료로 활용하기 위한 일환의 연구로써 고상캡슐이 표면보호재의 품질에 미치는 영향 및 장기재령의 치유 특성을 검토하였다. 고상캡슐 혼합에 따른 자기치유 표면보호재의 유변학적 특성 평가결과, 소성점도 및 항복응력, 테이블 플로우는 감소하는 경향이 나타났으며, 압축강도의 경우 고상캡슐 1%당 1 MPa이 비례적으로 감소하였다. 장기재령 치유특성을 평가한 결과, 재령 91일이 경과된 경우에도 고상캡슐이 보존되어 10% 혼합한 경우 치유재령 28일에 90% 수준의 치유율이 나타났으며, 치유재령 91일 경과후에는 고상캡슐 5%의 경우에도 90% 수준의 치유율이 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.475-482
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• 2020

본 연구에서는 결정성장형 자기치유 고상캡슐의 코어조성비에 따라 3수준의 고상캡슐을 제조하였으며, 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합하여 시멘트 모르타르를 제조하였다. 제조된 고상캡슐은 시멘트 질량의 3%와 혼합하여 시멘트 모르타르의 균열 유도 재령에 따른 치유 특성을 평가하였다. 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합한 시멘트 모르타르의 균열 유도 재령에 따른 균열치유 특성을 평가한 결과, 7일 재령 동안 반응하지 않은 수화물질이 남아있기 때문에 고상캡슐과 혼합된 시멘트 모르타르의 자기치유 성능은 28일 재령 대비 7일 재령이 증가한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.16-22
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• 2021

본 논문에서는 수화반응이 가능한 결정성장형 무기재료를 사용하여 고상 캡슐을 제조하였다. 고상 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 8:2, 7:3, 및 6:4의 조성비에 따라 3, 5 및 10% 혼합하여 자기치유 모르타르 배합을 진행 하였으며, 정수위투수시험을 통해 내구적 치유 특성을 평가하였다. 정수위투수시험 실험결과, 고상 캡슐의 조성비 7:3으로 제조된 고상 캡슐을 혼합함에 따라 자연 치유성능을 최적으로 향상시키는 효과가 나타났다. 0.3 mm 이하 균열폭의 경우 약 90% 이상 자기치유 성능을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 결과, 고상 캡슐의 자기치유 성능은 정수위투수시험을 통하여 내구적 치유 특성에 영향이 있는 것으로 판단되며, 고상 캡슐의 혼합에 따라서 자기치유 성능을 향상시키는 경향이 있다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.389-396
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• 2021

본 논문에서는 자기치유 마이크로캡슐이 시멘트 복합재료의 품질 및 치유특성에 미치는 영향을 평가하였다. 마이크로캡슐의 혼합은 마이크로캡슐의 입자 특성에 의하여 시멘트 복합재료의 소성점도 및 항복응력이 감소하며, 혼합율에 비례하여 감소하였다. 테이블 플로우는 손실량에 의한 코어재료가 자극제 역할을 함에 따라 감소하는 경향이 나타났으며, 압축강도는 배합수 보정을 통하여 강도보완이 가능하였다. 마이크로캡슐 혼합이 시멘트 복합재료의 치유 특성에 미치는 영향을 평가한 결과, 균열개시 이후 즉시 치유반응에 의하여 단위투수량이 감소되는 결과가 나타났으며, 마이크로캡슐 3% 이상 혼합할 경우 치유재령 7일에 95% 이상의 치유율이 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.74-82
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• 2017

본 연구에서는 시멘트 복합체의 균열을 자기치유 할 수 있는 자기치유 캡슐을 제조하기 위한 일환의 기초 연구로써 자기치유 캡슐용 코어재료에 무기계 기반 코어재료를 적용하기 위하여 액상형태의 무기 소재를 기반으로한 코어재료를 제조하였다. 제조된 무기계 기반 코어재료는 캡슐화를 진행하기 전에 무기계 기반 코어재료를 직접 시멘트 복합체에 적용하여 균열부의 균열수복 성능뿐만 아니라 시멘트 복합체의 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 평가결과, 무기계 기반 코어재료는 압축 및 부착강도 향상효과가 있는 것을 확인하였으며, 부착, 내흡수, 내투수 및 동결융해 저항 성능을 가진 것으로 판단된다. 본 논문의 결과를 통하여 자기치유 캡슐용 무기계 기반 코어재료를 적용할 경우에 얻을 수 있는 시멘트 복합체의 성능 및 차후 진보화된 자기치유 캡슐기술의 기반 자료로써 활용하고자 한다.