• 제목/요약/키워드: 팽윤재

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고준위폐기물처분장 완충재물질로서 팽윤성 점토의 장기건전성과 주요 고려사항 (Longevity Issues in Swelling Clay as a Buffer Material for a HLW Repository)

  • 이재완;조원진
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.55-63
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    • 2008
  • 고준위폐기물처분장의 완충재 물질로 사용되는 팽윤성 점토는 방벽재로서 그 기능을 제대로 발휘하기 위해 오랫동안 물리 화학적으로 안정해야 한다. 팽윤성 점토의 장기건전성 관련인 자들을 검토하고, 처분장 성능에 대한 각 인자의 중요성을 평가하였다. 검토결과, 붕괴 열에 의한 온도상승, 지하수 화학, 콘크리트에 의한 pH 증가, 유기물과 미생물, 방사선 조사 및 기계적 교란은 완충재물질로서 팽윤성 점토의 장기건전성에 중요한 인자임을 확인하였다. 본 연구는 고준위폐기물 처분장에서 팽윤성 점토의 완충재 설계를 위한 기초자료로 유용하게 활용될 것이다.

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첨가제 혼합에 의한 벤토나이트 팽윤재의 수리학적 특성평가 (Assessment of Hydraulic Properties of Bentonite Swelling Agents by Blending with Additives)

  • 전한용;박영목;목문성
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.43-51
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    • 2002
  • 본 연구에서는 차수재의 차수성를 결정짓는 벤토나이트 팽윤재를 이용하여 증류수, 침출수, 바닷물 및 3% NaCl 용액등의 반응물에 대한 자유팽윤도를 측정하였으며 Poly(acrylic acid)와 PVA(polyvinyl Alcohol), SCMC(Sodium Carboxymethyl Cellulose)를 각각 첨가한 벤토나이트의 자유팽윤도의 변화를 비교 평가하였다. 또한 바닷물에서의 토목섬유점토차수재의 투수계수를 측정하였으며 바닷물이 차수성에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다. 벤토나이트의 평균 자유팽윤도는 증류수>침출수>바닷물 순으로 감소하였다. 바닷물에서와 3% NaCl 용액에서의 자유팽윤도 값은 근소한 차이를 보였다. Poly(acrylic acid)가 첨가된 벤토나이트는 모든 반응물에서 팽윤성 향상을 나타내었고 PYA가 첨가된 벤토나이트는 증류수를 제외한 반응물에서는 팽윤성 향상을 보이지 않았다. SCMC가 첨가된 벤토나이트의 팽윤성은 3% NaCl 용액에서 다소 자유팽윤도가 떨어지나 전반적으로 팽윤성이 향상되었다.

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간벌재 및 소경재의 이용개발에 관한 연구 -알칼리 처리 목재의 수축팽윤성- (Utilization of Domestic Small Timbers -Shrinkage and Swelling of Alkali-Treated Woods-)

  • 황원중;김남훈
    • 임산에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.70-77
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    • 1999
  • 간벌 소경재의 새로운 용도개발을 위한 기초연구로서 국내산 주요 침·활엽수 4수종의 알칼리팽윤 특성을 조사하였다. 그 결과, 4수종 모두 알칼리 처리후 밀도가 증가하였으며 그 정도는 활엽수재가 더 크게 나타났다. 알칼리처리에 의해 접선방향의 팽윤이 현저한 반면 방사방향의 팽윤은 작았고, 섬유방향은 오히려 감소하는 경향이 있었다. 알칼리 팽윤후 수축율은 활엽수재가 더 컸으며, 특히 기건상태까지의 수축율은 방사방향과 접선방향간에 수축육의 차이가 거의 없이 등방적으로 수축하는 특징을 보여주었다.

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팽창재 및 팽윤재를 병용한 에폭시수지 혼입 시멘트 모르타르의 강도특성 (Strength Properties of Epoxy-Modified Mortars with Expansive and Swelling Agents)

  • 함성민;김주영;김완기
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.288-289
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    • 2014
  • The purpose of this research is to examine strength properties of epoxy-modified mortar with expansive and swelling agent contents. The polymer-modified mortars (PMMs) using epoxy resin are prepared with various polymer-binder ratios, expansive and swelling agent contents. The PMMs using epoxy resin are tested for compressive, flexural and tensile strengths. As a result, the strength properties of the PMMs using epoxy resin are depending on the polymer-binder ratio rather than expansive and swelling agent content, and are remarkably improved over unmodified mortar (UMM).

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다양한 실험조건에 따른 경주 벤토나이트 완충재 블록의 팽윤 거동 해석 (Swelling behavior Simulation Study of KJ-II Bentonite Buffer Blocks under Various Experimental Conditions)

  • 이득환;고규현;이기준;윤석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.29-40
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    • 2024
  • 본 연구에서는 완충재 블록의 팽윤 거동 특성을 파악하고자 COMSOL Multiphysics의 비선형 탄성모델을 활용하여 완충재 팽윤압 측정실험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 실험 조건과 동일하게 사방 구속조건 및 물 주입압을 경계조건으로 설정하였으며, 실험값과 수치해석 결과를 비교하여 수치해석 모델을 검증하였다. 이후 해당 수치해석 모델을 활용하여 비구속 조건에서의 팽윤변형, 건조밀도별 팽윤압, 그리고 완충재의 기하학 형태에 따른 팽윤압을 모사하였다. 해석결과, 모델은 포화 과정에 따른 팽윤변형 현상과 건조밀도가 높아질수록 팽윤압이 증가하는 현상을 적절히 모사하였다. 또한, 완충재 기하학 형태에 따른 팽윤압 모사 결과에서는 팽윤압이 증가하는 속도가 원통형 시료보다 U자형 시료에서 훨씬 빠르게 나타났고, 포화 과정에 따라 U자형 시료의 내부 모서리에서 선제적으로 응력이 발현되는 것으로 분석되었다. 다만, 완충재의 실제 거동을 보다 정확하게 모사하기 위해서는 비선형 탄소성 모델을 적용하여 해석모델의 수준을 고도화해야 할 것으로 판단된다.

국산 압축벤토나이트 완충재의 온도에 따른 팽윤압 특성 연구 (Temperature Effect on the Swelling Pressure of a Domestic Compacted Bentonite Buffer)

  • 이지현;이민수;최희주;최종원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.207-213
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    • 2010
  • 국산 칼슘 벤토나이트를 대상으로 온도가 팽윤압에 미치는 영향을 관찰하였다. 벤토나이트를 건조밀도 1.6 g/$cm^3$으로 압축하고, 0.69 MPa의 일정한 수압으로 증류수를 공급하여 팽윤압을 측정하였다. 온도 영향 실험은 $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, respectively. The Ca-bentonite showed a sufficiently high swelling pressure of 5.3 MPa에서 승온조건과 감온조건으로 수행하였다. 압축 벤토나이트가 물과 접촉하여 상온에서 5.3 MPa의 충분히 높은 팽윤압이 작용하는 것을 실험적으로 확인하였다. 팽윤압은 온도가 높을수록 감소하는 것으로 나타났다. 승온조건과 감온조건에서의 온도에 따른 팽윤압 거동에 차이를 보이며, 승온조건에서 온도에 따른 변화가 심하게 나타났다. 향후 온도 조건 외에 벤토나이트의 압축밀도 변화, 지하수 조성에 따라 팽윤압 특성이 어떻게 변화하는지에 대해 평가한다면, 앞으로 국내 고준위 폐기물 처분장의 개념 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 본다.

낙엽송 열처리재의 세포벽 미세구조 및 항팽윤효율 평가 (Evaluation of Cell-Wall Microstructure and Anti-Swelling Effectiveness of Heat-Treated Larch Wood)

  • PARK, Yonggun;JEON, Woo-Seok;YOON, Sae-Min;LEE, Hyun Mi;HWANG, Won-Joung
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권6호
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    • pp.780-790
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    • 2020
  • 본 연구에서는 낙엽송 열처리재의 세포벽 미세구조와 항팽윤효율을 평가하고, 이들 간의 상호관계를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 낙엽송 판재를 190℃와 220℃의 온도 조건에서 12시간, 18시간, 24시간 동안 열처리하였다. 열처리된 낙엽송재의 횡단면을 1,000배 확대하여 관찰한 결과, 열처리재의 경우 세포가 원래의 형태를 유지하지 못 했으며, 세포의 단면이 거칠게 절단되었고, 세포 간 결합이 끊어지면서 세포간극이 늘어났음을 확인할 수 있었다. 또한, 처리 조건 별 팽윤 실험 결과, 열처리 온도와 시간이 증가함에 따라 수분 흡수량과 팽윤량이 감소하였으며, 항팽윤효율은 증가하는 경향을 보였다. 수분 흡수량의 감소는 열처리에 의한 세포벽의 화학적 변화에 영향을 받은 것으로 보이며, 팽윤량의 감소 및 항팽윤효율의 증가는 화학적 변화 뿐만 아니라 세포벽의 구조적인 변화와 같은 물리적인 변화가 복합적으로 영향을 미쳤기 때문인 것으로 생각된다.

X선 회절법을 이용한 목재세포벽중의 셀룰로오스의 구조해석 (X-Ray Diffraction Study on the Cellulose Structures in Wood Cell Wall)

  • 김남훈;이선호
    • 임산에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.62-69
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    • 1999
  • 목재 세포벽중의 셀룰로오스의 알칼리 팽윤구조는 리그닌에 의해 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 알칼리 팽윤특성에 관한 리그닌의 영향을 명확히 하기 위하여 신갈나무의 정상재 및 부후재를 이용하여 X선 회절법과 자외선 현미경법에 의해 검토하였다. 그 결과, 목재 셀룰로오스는 고농도의 알칼리 수용액 중에서 머서화 처리를 하여도 결정변태가 일어나지 않으며 탈리그닌 후에도 결정의 변화는 없었다. 즉, 목재세포벽중의 셀롤로오스 결정은 리그닌의 존재에 의해 알칼리 팽윤이 억제되어 결정의 변태는 발생하지 않으며 탈리그닌 후에도 결정의 구조는 변화되지 않는 것으로 생각되었다.

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