• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.304-304
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• 2011

최근 도시화에 따른 인구증가와 더불어 도로포장 등 불투수면적의 증가로 인하여 우기시 빗물 침투가 차단되어 도심의 지하수위가 저하되며 토양의 건토화, 열섬현상 등의 문제가 발생하게 되었다. 이러한 문제점에 착안하여 본 연구에서는 투수효과를 최대한 고려할 수 있는 고강도의 친환경 콘크리트 블록(에크스톤 바이오 블록; ECOSTONE-BIO BLOCK)을 개발하였으며 기존 콘크리트 블록의 자연적 빗물침투 억제의 문제점을 일부 개선하였다. 본 블록은 캡슐공법을 사용하여, 공극률은 높이면서(투수성 향상), 강도와 내구성이 유지됨은 물론 캡슐안에 황토성분을 첨가하여, 바이오적인 기능 및 재생골재를 이용한 친환경적 제품으로 투수성, 내구성, 기능성을 극대화 시켰다. 또한 제품표면은 천연 백색돌맹이, 흑색돌맹이의 배합으로 자연석재 느낌을 구현하였으며, 쇼트블라스트 및 커링 표면공정으로 미끄럼저항지수를 조절할 수 있어, 기존 콘크리트 보도블록에 비해 투수율, 내구성, 기능성, 안전성이 우수하여, 안전한 보행환경이 가능한 것으로 분석되었다. 마지막으로, 주변 환경과 잘 어울리도록 디자인된 바이오기능성 친환경 블록으로 도심지역 시공시 투수효과에 따른 지하수고갈방지 및 침수피해에 도움을 주리라 사료된다.

• Proceedings of the Safety Management and Science Conference
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• 2011.04a
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• pp.359-363
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• 2011

현재 4대강 유역개발과 하천 정비 등 관련된 대규모 토목공사가 진행되고 있다. 친환경적인 수자원 정비를 가능하게 하는 친환경 콘크리트 제품의 개발은 환경오염 방지 및 환경보전에 있어서 필수적이다. 현재 국내에서는 콘크리트에 다양한 자원 순환형 재료를 적용하고 있지만, 적극적 친환경 콘크리트의 연구는 아직 미미한 상태이다. 본 논문에서는 친환경적인 수자원 정비를 가능하게 하는 콘크리트의 필요성과 활용측면에 대해 논해 보고자 한다. 또한 국내외 관련 기술현황을 비교하여 현 콘크리트 제품 개발 산업에 적용방안을 제시하고자 한다.

• Water for future
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• v.36 no.5
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• pp.59-63
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• 2003

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.10 no.5
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• pp.37-44
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• 2010

This study examined the practical application of ground granulated blast-furnace slag (GGBS) based alkali-activated (AA) binders for the development of cementless environmental-friendly secondary products of concrete, such as brick, shore protection blocks and interlocking blocks. The addition amount and type of alkaline ion to activate GGBS varied according to the diverse qualities of the secondary products of concrete required in Korean industrial standards (KS) and other specifications. Test results showed that the secondary products of concrete using GGBS-based AA binders surpassed the demanded capacities of KS and other specifications. In addition, shore protection block had a pH value close to neutral, enabling an advantageous environment for marine life. Therefore, the GGBS-based AA binders can be effectively applied to develop eco-friendly secondary products of concrete with reduced $CO_2$.

• Water for future
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• v.40 no.3 s.164
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• pp.52-58
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• 2007

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.477-477
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• 2018

하천의 제방은 하천수의 범람을 방지하기 위하여 인공적으로 만든 구조물로서, 유수의 흐름을 일정하게 하고 자연재해에 대하여 제내지를 보고하기 위한 목적도 있다. 제방은 제내지와 제외지의 수위차로 인해 발생하는 파이핑, 제방의 월류, 사면의 탈락 등으로 파괴가 발생되고, 제방의 파괴는 제내지의 인명, 토지, 건물 등에 많은 피해가 발생한다. 이러한 제방의 파괴를 방지하기 위하여 제방 사면의 호안, 차수벽, 수제 등을 설치하고 있으며, 구조물 외에도 제방 응급복구를 위한 모래주머니, 비탈면 보호 시설 등을 이용한 피해방지에 대한 대책을 세우고 있다. 제방 구조물의 대부분은 콘크리트를 이용한 고강도 재료를 사용하여 설치되고 있으며, 재료의 환경성에 대한 문제점이 대두되어 왔다. 이에 따라 코코넛껍질을 이용한 사면 보호공, 고강도 식생매트를 이용한 사면 보호 등 친환경 재료를 이용한 사면보호 공법에 대한 연구들이 다양하게 진행되어 왔다. 본 연구에서는 미생물을 이용하여 사면을 보호하기 위한 블록 및 피복기법에 대한 연구를 진행하고 있으며, 다양한 환경성 및 무독성 검증도 병행중에 있다. 그 중 본 연구에서는 신소재와 황토, 모래, 석고를 다양한 비율로 조합하여 블록으로 활용하기 위한 일축압축 강도 실험을 수행하였으며, 신소재의 소류력 저항능력을 실험하기 위하여 안동 하천실증연구센터의 급경사 수로에 신소재를 피복한 시험구를 조성하고 5m/s 이상의 유속에서 저항능력 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 본 실험 결과를 기반으로 하여 추후 다양한 친환경 재료를 이용한 조합을 통해 기존 콘크리트 블록에 준하는 강도를 발현할 수 있는 신소재 블록의 개발을 목표로 하고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.40-42
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• 2018

지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 특히, 국내 연안 225개소의 연안 모니터링 결과 142개소인 62%가 침식우려 이상의 등급으로 나타났다. 일반적으로 연안침식에 대응하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 제반국가에서 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 공법신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물Biocoast를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오 콘크리트 블록을 개발하였다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 유닛화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1467-1471
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• 2008

한탄강홍수조절댐의 형식은 기본설계(TK)시 지형 및 지질조건, 재료원 조건, 댐 안정성, 여수로설치조건, 친환경조건, 경제성 등을 종합적으로 고려하여 콘크리트중력심댐으로 결정하였으며, 콘크리트 중력심댐 축조를 위한 공법으로 재래식 타설공법과, Layer 타설공법을 가설비 규모, 시공성, 공기 등을 비교 검토하여 Layer 타설공법(R.C.D)을 채택하였다. Layer 타설공법은 일정 물량에 이상에 대해서는 일반 콘크리트 블록식 타설공법과 비교하여 경제성과 시공성 등이 양호하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 현재 사업 진행중인 한탄강홍수조절댐을 통한 R.C.D공법과 일반 블록식 콘크리트 타설 방법을 비교 분석하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.85-85
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• 2019

하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 이러한 영향은 하천환경의 변화를 야기시킬 수 있다. 제방 표면 재료는 제외 비탈면의 침식 방지를 목적으로 사용되는 재료로 주로 호안블록. 식생 매트, 사석, 돌망태, 식생등이 주로 사용되고 있다. 국내에서는 2000년대 이전에는 자연 흙사면의 식생, 돌망태, 단순 돌기형 콘크리트 블록 등이 주로 사용되었으며 2000년대 이후에는 하천환경을 고려하여 식생의 생장이 가능한 친환경 호안 블록 및 식생 매트의 적용이 일반적으로 시공되고 있다. 제방의 수리적 설계를 위해서는 재료 표면의 수리 특성, 즉, 조도계수 및 한계 유속, 한계 소류력이 제시되어야 하는데 이는 실험을 통해서 결정되어야 한다. 때문에 본 연구에서는 자연형 하상재료를 이용하여 바이오 폴리머 첨가시 증가하는 방어능력에 대한 향상도를 평가하는 실험적 평가 방법을 제안하기위해 홍수시 수리조건을 반영하여 상류에서부터 사류까지 다양한 유속범위에 따른 세굴 및 침식에 대한 실험을 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로에서 실험연구를 통해 제방재료의 안정성 평가방법을 개발하였고, 안정성 평가를 위한 실험진행은 기 개발된 바닥응력을 직접측정하는 장치와 PIV시스템을 이용하여 수리특성을 측정하였다.(Park J.H. et al. 2016, Flow Measurment and instrumentation.) 기존 문헌에서 제시되었던 측정 장치를 이용하여 바이오폴리머의 첨가에 유무에 따라 세굴에 대한 방어능력의 향상정도를 측정하고자 세굴 및 침식에 대한 평가 방법을 제시하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.360-360
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• 2020

조립식 빗물침투형 저류블록은 우수유출 저감시설로, 황토 및 친환경 무기질 결합재를 이용하여 제작한 고강도 투수성 블록의 적층 및 요철에 의한 끼움식 조립에 의해 형성된 공간에 빗물을 저류하고, 저장된 빗물은 시간이 지남에 따라 지반으로 침투시키는 우수유출 저감용 빗물관리시설로, 집중강우 시 유출수가 발생하는 해당지역에 분산식으로 설치하여 국지적 호우 발생에 대처할 수 있으며, 지속적인 침투를 통한 지하수위 확보 및 가뭄현상의 저감은 물론, 미기후 조성과 건전한 물순환 구조 형성에 이바지하는 빗물관리기술이다. 본 기술은 집중형 대규모 빗물저류조의 적용상의 문제점과 단순저류의 한계성을 극복하고, 기존 침투시설의 낮은 침투능을 증대시키고자 저류기능과 침투기능을 동시에 확보하여 집중호우시 빠른 침투저류능을 향상시킨 조립식 빗물침투형 저류시설이다. 보다 구체적으로는 집중강우에 대한 방재적 측면과 함께 가뭄으로 발생하는 지하수위 저하 등에 친환경적으로 대응하기 위한 복합적인 빗물관리 기술로서, 빗물 유출저감과 함께 물순환 회복 및 저영향개발을 위한 각 지자체의 지침과도 부합될 수 있다. 또한, 콘크리트 제품의 환경적 문제점과 플라스틱 제품의 낮은 물성을 극복하였고, 시공 시에는 보다 현장상황에 맞게 가변적 형태로 적용이 가능한 단순조립 적층공법으로 공기단축에 탁월한 장점이 있으며, 유지관리 시에는 별도의 동력이 요구되지 않는 형태로 개발하였다. 조립식 빗물침투저류블록의 구조체를 이루는 단위 블록유닛은 투수성 소재로 제작되며, 상하부가 개방되어 있고 사각형의 내부에 힘을 받는 격벽과 전후벽이 상호 대응되는 요철로 형성되어 있으며, 단위블록 유닛 다수개가 수직수평으로 연속적으로 조립되어 규모의 제한, 형태의 제한이 없는 구조물 형성이 가능하다. 본 구조체의 저류공극율은 80%이상 확보 가능하며, 또한 블록자체의 투수율이 0.83mm/sec로서 순모래나 순자갈의 포화투수계수보다 투수율이 높아 침투저류 효율성이 높으며 시공 후 상부 토지는 자유롭게 활용 가능하다. 본 조립식 빗물 침투형 저류블록을 이용하여 저영향개발 계획, 우수유출 저감대책 수립, 빗물관리시설 계획시 기존의 시설들에 비하여 경제적, 효율적인 설계가 가능하다.