• 한국건축시공학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-16
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• 2015

친환경 건설 재료의 일환으로 고로슬래그 미분말을 다량치환한 콘크리트에 대해 재생골재를 이용해 잠재수경성 반응을 활성화 시켜 콘크리트로서의 활용방안 모색과 탄산화를 저감시킬 목적으로 다양한 기밀성 향상재를 표면에 부착하여 탄산화 저감효과를 측정하였다. 재생골재의 사용은 표면의 모르타르 및 미수화 시멘트로 인해 고로슬래그 미분말을 다량 치환한 콘크리트에 양호한 영향을 미친 것으로 판단되었다. 콘크리트 표면의 기밀성 향상재에 따른 탄산화 저감 효과는 기밀성 향상재 종류와 상관없이 콘크리트 표면에 효과적으로 부착되어 있는 경우라면 모두 양호한 탄산화 저감 성능을 나타내었다. 그러므로 시공이 용이하고 취급이 간편하며 콘크리트 표면에서 장기간 양호한 내구성을 발휘하는 기밀성 향상재로 선시공 1중 에어캡이 가장 양호한 방법으로 판단되었으며, 추가적으로 단열성능을 고려하였을 때에는 선시공 2중 에어캡이 효율적인 방법으로 생각해 볼 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.79-86
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• 2011

최근 화석자원의 고갈과 대기오염의 피해를 저감하기 위해 자전거의 이용을 적극적으로 장려하고 있으며 이를 위해 자전거도로 건설이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재 사용 중인 자전거도로 포장은 이용 하중에 비해 높은 성능과 시공비용을 지니고 있어 효율적인 건설을 위해 경제적인 도로포장형식이 필요하다. 롤러 전압 콘크리트 포장은 시멘트 경화 반응과 다짐으로 인한 골재 맞물림에 따른 높은 구조적 성능을 확보할 수 있다. 또한 시공이 간단하고 건설비가 적어서 자전거도로에 적용하기 위한 우수한 조건을 갖추고 있다. 그러나 롤러 전압 콘크리트 포장의 불량한 표면 미관과 제설제 피해에 대한 취약성은 자전거도로 건설에서 문제로 작용하고 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해 표면 미관의 개선과 환경하중에 대한 피해를 저감 할 수 있을 것으로 예상되는 코팅공법을 이용하였으며 이에 대한 효과를 검증하기 위해 롤러 전압 콘크리트 포장의 코팅에 따른 성능을 검토하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.216-222
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• 2021

해수 담수화 플랜트에서 배출되는 농축수의 새로운 활용방안을 모색하기 위한 실험이다. 본 연구에서는 염화이온 고정화 효과가 뛰어난 메타카올린을 주요 결합재로 하고 활성화제로 10%와 20%의 산화칼슘을 치환하였다. 그리고 정수(tap-water; TW)와 농축수(reverse osmosis desalination water; RW)를 혼합수로 사용하였다. 실험결과 RW를 사용한 mixture는 TW 보다 더 높은 압축강도를 보였다. 또한 낮은 물-흡수율과 높은 밀도를 나타내었다. RW를 혼합수로 사용한 mixture에서는 Friedel's salt라는 수화반응물질을 관찰할 수 있었다. 강재의 부식문제를 고려한다면 RW는 무철근 콘크리트, 벽돌, 경계석 등의 제품에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 RW의 해양 방출이외에 새로운 활용방안을 제시한 것에 의미 있다고 생각된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.33-41
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• 2021

장석은 석영과 더불어 국내에서 산출빈도가 가장 높은 광물이나 유리, 도료 등의 제조에 제한적인 이용을 제외하면 물질적 특성과 용도 개발에 대한 연구는 거의 이루어지지 않아 잠재적 가치가 매우 낮게 평가되고 있다. 본 논문에서는 다공성 구조를 특징으로 하는 장석의 재료특성과 열적, 기계적, 화학적, 경량화 활성기법을 적용하여 반응성 개선 특성을 분석하였다. 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 공동의 구조적 특징을 살펴보면 공동들의 배열이 불규칙하게 분포하고 있으며, 공동끼리는 서로 연결되어 있다. 이러한 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 비정형의 연결된 공동으로 인하여 풍화된 장석은 반응면적이 확대되며 시멘트와의 결합재료로서 반응성이 높은 포졸란 재료 역할을 하는 것으로 판단된다. 다공성 장석의 기능성을 향상시키기 위하여 열적, 기계적, 화학적 활성기법을 적용한 결과 양이온교환능력, 밀도, 일축압축강도 특성이 개선되었다. 이러한 다공성 특성에 의하여 풍화된 장석은 물리·화학적 특성이 우수한 친환경 건설재료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.577-583
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• 2022

본 연구에서는 고로슬래그 미분말, 팽창재 및 무수석고로 이루어진 무기계 자기치유 소재를 사용하여 제조한 자기치유 모르타르의 특성을 조사하였다. 무기계 치유재료의 사용량이 다른 3종류의 자기치유 모르타르를 대상으로 압축강도를 측정하고 정수위 투수시험를 통하여 치유성능을 평가하였다. 치유성능 평가지표로 균열유도재령애 따른 치유율과 등가균열폭을 활용하였다. 자기치유 모르타르의 압축강도 발현, 치유재령에 따른 치유율 변화와 경제성을 고려하여 무기계 혼합재의 최적 사용량을 시멘트 질량 대비 20 %로 제안하였다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.661-670
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• 2022

기후변화로 인한 극한 강우 및 지구 온난화로 인해 도심지 홍수 및 열성현상 저감을 위한 대책이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 보강섬유(아라미드, 탄소섬유)를 이용한 친환경 투수블록을 개발하고자 하였고, 기존의 투수블록과 비교하여 환경문제 및 구조적인 안정성을 확보할 수 있도록 최적의 시멘트 사용량일 줄이고 산업부산물인 고로슬래브 미분말을 사용한 배합비를 개발하고자 하였다. 실험결과, 일축압축시험을 실시한 결과 재령 28일을 기준으로 섬유를 보강하지 않은 경우는 26.1 MPa, 탄소섬유의 경우는 29.4 MPa, 아라미드섬유의 경우는 31.82 MPa인 것을 확인할 수 있었다. 인터로킹 오차시험의 경우 각 구역에서 1.5 cm, 1.6 cm, 2 cm로 적절한 틈이 있는 모습을 확인할 수 있었다. 투수시험의 결과는 섬유가 보강되지 않은 경우 k = 1.12 × 10^-2 cm/sec, 아라미드섬유는 k = 1.13 × 10^-2 cm/sec, 탄소섬유는 k = 1.11 × 10^-2 cm/sec으로 비슷한 것을 확인할 수 있었으며 기준인, 1.0 × 10^-2 cm/sec 보다는 크게 측정된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.464-464
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• 2023

최근 이산화탄소(Carbon Dioxode, CO₂) 배출량 증가로 인하여 지구온난화와 같은 기후변화 문제가 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. 이에 따라 2015년 12월 12일 프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약에서 교토의정서를 대체하는 파리협정(Paris Agreement)을 채택하였으며, 국내에서는 이러한 국제사회의 기후변화 대응에 동참하고 온실가스 감축을 이행하기 위한 2050 탄소중립 정책을 추진하였다. 이산화탄소를 다량으로 발생시키는 철강·산업·건설·에너지 분야 중건설 분야에서 배출되는 이산화탄소는 전체 배출량의 19.9%로 특히 시멘트를 제조하는 과정에서 많은 양의 이산화탄소가 배출되고 있다. 기존의 건설 분야 에서는 이산화탄소를 저감하기 위해 콘크리트 배합 또는 양생과정에서 챔버 내 이산화탄소를 가스 형태로 주입하여 탄산화 반응을 통해 콘크리트 내부에 이산화탄소를 영구히 저장시키고자 하였다. 그러나 이는 챔버 사용, 양생조건 등 적용 조건이 제한적이며, 콘크리트 내 이산화탄소 흡수 효율이 높지 않아 이를 개선할 수 있는 기술이 필요하다. 이를 개선하기 위해 최근에는 콘크리트 배합수 내 이산화탄소를 용해시켜 배합과정에서 콘크리트 내부로 이산화탄소를 강제로 인입시키는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 콘크리트 배합수로 사용되고 있는 일반물이나 지하수의 경우 가압을 하여도 약 1,400mg/L의 이산화탄소를 용해시키며, 가압을 통해 용해된 이산화탄소는 쉽게 대기 중으로 방출되는 한계점을 지니고 있어 현장에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해서 본 연구에서는 200nm 이하의 크기를 가지는 나노버블기술을 이용해 압력을 가하지 않은 상태에서 수중에 이산화탄소를 용해시킬 수 있는 시스템을 개발하고자 한다. 나노버블기술을 이용한 수중 이산화탄소용해 시스템을 통해 수중에 이산화탄소를 용해시켜 콘크리트 배합수로 활용하기 위한 기초 연구가 될 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.45-52
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• 2016

본 연구에서는 무시멘트 결합재(NCB)를 사용한 지반 그라우팅용 약액주입재의 B액 결합재의 종류, 결합재의 W/B 및 A액과 B액의 부피비에 따른 겔타임 및 호모겔강도의 변화 특성을 검토함으로써 무시멘트 결합재의 지반 그라우팅용 결합재로서의 적용 가능성을 검토하고자 하였다. 무시멘트 무기결합재는 당사에서 공동연구를 통해 개발된 시멘트를 대체할 수 있는 고로슬래그 기반의 친환경 무기결합재로서 화학조성비가 다른 NCB-1, 2, 3을 사용하여 실험을 진행하였다. 실험 및 현장 적용성 분석 결과, 겔타임 및 호모겔강도의 요구성능을 확보할 수 있는 결합재 종류별 W/B 및 A액과 B액의 부피비가 도출되었으며, W/B가 100~140%, A : B가 50 : 50~30 : 70인 조건에서 급결구간 및 중결구간의 경우 NCB가 OPC 대비 동일한 겔타임 수준에서 호모겔강도의 확보가 유리한 것으로 평가되어 NCB의 지반 그라우팅용 결합재로서의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.101-109
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• 2013

최근 전세계는 급격한 기후조건과 환경변화에 의해 냉난방 에너지 사용이 증가되고 있으며 이는 화석 연료 사용량 증가와 함께 $CO_2$ 배출량 상승, 지구 온난화 등 환경과 에너지에 대한 수많은 문제를 유발하고 있어 세계 각국은 온실가스 배출 및 에너지 소비 감소를 위한 대응책을 마련하고 있다. 우리나라 또한 정부의 '저탄소 녹색 성장' 및 '친환경 주택 건설기준 및 성능' 등의 정책을 선포하는 등 건물 부분에 있어 환경과 에너지 관리에 대한 노력을 하고 있다. 우리나라의 총 에너지 소비량 중 건물 부문이 차지하는 비율은 약 25%에 달하며 다른 산업 분야에 비해 연간 에너지 소비 증가율이 높은 편이다. 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 콘크리트의 단열성능을 확보하면서 구조용으로 사용이 가능한 콘크리트를 개발하기 위한 실험을 진행하였다. Test 1의 실험결과로써, Micro Foam Admixture (MFA)를 사용한 콘크리트는 슬럼프 경시변화가 개선되었으며, MFA의 혼입율을 증가할 경우 압축강도는 감소되고 열전도율은 증가되는 결과를 나타내었다. Test 2의 실험결과에서는 물시멘트비 변화시 물시멘트비 증가에 따라 압축강도는 감소하였고 열전도율은 증가하였다. 그러나 잔골재율 변화에 대한 물성 및 열적 특성은 큰 차이를 나타내지 않았다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.32-40
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• 2024

건설업계에서 순환 골재의 품질에 대한 신뢰성 부족, 유해 물질 문제, 소비자의 부정적 인식 등은 순환 골재의 활용 확대를 제한하고 있다. 이런 측면에서 기존 연구들은 주로 내구성을 고려하여 콘크리트에 굵은 순환 골재를 사용하는 데 중점을 두고 있다. 반면 순환 잔골재의 경우 주요 구조물에 적용된 사례가 부족할 뿐만 아니라, 인식 부족 등으로 활용 범위가 매우 제한적인 상황이다. 이에 본 연구의 주요 목적은 순환 잔골재와 시멘트량의 다양한 배합 비율에 따른 조적용 콘크리트 벽돌의 물리적 특성 실험을 통하여 내력벽과 비내력벽 구조물에서 그들의 활용 가능성을 제시하는 것이다. 이를 위해 순환 잔골재와 부순 잔골재의 혼합비율 및 시멘트량을 중심으로 콘크리트 벽돌의 압축강도와 흡수율을 측정하였다. 그 결과 내력벽용 콘크리트 벽돌의 품질 요구 기준 중 하나인 13MPa의 강도를 달성하기 위해서는 시멘트량 200kg/m³에 순환 잔골재를 100% 사용하거나, 부순 잔골재를 25% 사용하고 순환 잔골재를 75% 혼합하여 사용하는 것이 가능함을 확인하였다. 또한 비내력벽의 품질 요구 기준 중 하나인 8 MPa의 강도를 충족시키기 위해서는 시멘트량 100kg/m³에 순환 잔골재를 100% 사용하는 것만으로 충분하다는 결과가 나왔다. 벽돌의 공극에 의한 흡수율은 13% 이하로 요구 성능 기준을 충족하는 것으로 확인되었다. 이는 콘크리트 벽돌 제조 시 순환 잔골재를 사용해도 KS F 4004(콘크리트 벽돌)에서 요구하는 품질 기준을 충분히 만족시킬 수 있음을 의미한다.