• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.317-324
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• 2020

플라스틱은 우수한 물성과 가공성 및 경제성으로 소비가 급증하고 있는 반면에, 분리, 선별이 제대로 이루어지고 있지 않아 재활용률이 저조한 실정이다. 특히, 생활폐기물 발생 폐플라스틱은 이물질과 혼합배출로 분리, 선별 공정 비용이 증가하여 재활용이 상대적으로 저조한 실정이다. 이에 본 연구는 생활폐기물 발생 복합 폐플라스틱을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 기초 연구로 폐플라스틱 종류(복합재질 1종류 및 단일 재질 2종류) 및 치환율(잔골재 용적 대비 25%, 50% 및 75%)에 따른 콘크리트 특성 변화를 실험적으로 평가하였다. 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재는 양호한 입도 분포로 부순 굵은 골재 대비 밀도는 낮고 흡수율은 높은 것으로 나타났다. 반면에, 단일재질의 폐플라스틱 잔골재는 균일한 크기의 입자로 구성되었으며 부순 잔골재 대비 밀도와 흡수율 모두 낮은 것으로 나타났다. 복합재질 굵은 골재 치환 콘크리트는 가장 많은 폐플라스틱 치환량에도 양호한 입도 분포로 재료 분리 현상이 발생하지 않았으며, 공기랑도 증가량도 적은 것으로 나타났다. 한편, 폐플라스틱 골재의 낮은 강도, 소수성으로 인한 시멘트 수화반응 억제, 폐플라스틱 골재와 시멘트 페이스트 사이의 낮은 부착력 등으로 폐플라스틱 골재 치환량이 증가함에 따라 콘크리트의 압축강도 및 휨강도는 감소하였으며, 입도 분포가 양호한 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재를 치환한 콘크리트의 압축강도 및 휨강도의 저하 정도가 상대적으로 작은 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.54-61
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• 2001

천연자원 보존의 일환으로서 폐타이어, 폐플라스틱 재료 등에 대한 재활용 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 폐유리를 시멘트 대체재료로서 개발하기 위한 것이다. 이를 위하여, 먼저 보통강도 및 고강도 콘크리트 각각에 대해서 폐유리 분말의 혼입률을 변화시킨 콘크리트를 제조한 다음 그것의 압축강도 시험을 통하여 폐유리 분말의 최적 혼입률을 도출하였다. 또한, 최적 혼입률에 의하여 제작된 보통강도 및 고강도 콘크리트 각각에 대해서 압축, 인장 및 휨강도와 탄성적 성질 등 역학적 특성을 구명하였다. 한편, 시멘트 속의 알칼리와 폐유리 속에 다량 함유된 실리카 성분은 서로 반응하려는 경향이 있기 때문에, 현재 모프타르봉 시험 방법(KS F 2546)에 의한 알칼리.실리카 반응 시험을 진행하고 있다. 본 실험연구 결과로부터 폐유리 분말을 혼입한 콘크리트는 실리카흄 콘크리트보다 작업성은 다소 우수하며, 강도특성은 유사한 것으로 나타나, 폐유리 분말에 대해서 경제적이고 환경친화적인 콘크리트 혼화재로서의 가능성을 입증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.87-94
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• 2007

폐콘크리트로부터 생산된 순환골재의 사용은 환경보존과 자원의 재활용 관점에서 매우 유용하며, 순환골재 콘크리트에서 압축, 인장, 휨 및 부착강도, 탄성계수 등이 중요한 기계적 특성요소로 작용하게 된다. 특히 압축을 받는 순환골재 콘크리트의 응력-변형률 관계 및 파괴진전 양상 규명은 순환골재 콘크리트를 사용한 구조물 설계 및 수치해석 등 이론적 연구에서도 매우 중요한 의미를 가진다. 따라서 본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 파괴진전특성을 규명하기 위하여 압축하중을 받는 콘크리트의 미세균열 등 손상특성을 검출하기 위하여 AE 기법을 사용하였다. 압축거동특성 및 AE 신호특성을 분석한 결과, 순환굵은골재 콘크리트의 균열 및 파괴거동은 천연 및 순환잔골재를 사용한 콘크리트와 상이한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.169-178
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• 2009

링 형태의 강섬유 (Ring-type steel fibers: 이하 RSF)는 원형의 폐곡선 형태를 갖는 강섬유로서 선형 강섬유와는 다른 저항 메카니즘을 가지며 폐곡선으로 둘러싸인 평면에 대하여 동일한 방향성을 가지는 특성을 갖는다. 이 연구에서는 섬유의 단위투입량 $15kg/m^3$과 $30kg/m^3$의 RSF 및 선형 강섬유를 혼입한 콘크리트 패널의 휨인성을 실험, 비교하였다. 파단면에서의 RSF의 저항 형태를 규명하였으며 RSF를 혼입한 패널이 선형 강섬유를 혼입한 패널에 비하여 우수한 인성값을 나타냄이 관찰되었다. RSF에 대한 방향성을 제시하였으며 RSF를 혼입한 실험체의 경우, 보 실험체에 비하여 두께가 상대적으로 얇은 패널 실험체에서 RSF가 더 효율적으로 인성 증가에 기여함이 관찰되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권2호
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• pp.136-145
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• 1995

본 연구는 천연 굵은 골재 50%를 재생골재로 대치시켜 제조한 재생콘크리트를 일반 구조물에 사용할 수 있도록 성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 수행되었다. 쇄석골재 사용시의 배합설계 방법으로 콘크리트를 제조하였고 일반적인 수중양생으로 공시체를 야생하였다. 재생콘크리트의 성능향상을 목적으로 유동화제와 플라이애쉬를 첨가하였다. 압축강도 등 각종 강도와 파괴인성 등을 측정하여 이를 일반콘크리트와 비교한 결과 재생콘크리트는 강도와 탄성계수가 낮고 변형율이 크며 파괴인성도 낮았다. 그러나 유동화제의 사용으로 물-시멘트비를 35%까지 낮추므로써 슬럼프 $16{\pm}2$cm에서 일반 구조물에 소요 압축강도보다 높은$225kg/cm^2$이상의 압축강도를 얻었다. 하지만 재생콘크리트를 일반 구조물에 사용을 위해서는 탄성계수와 변형율에 대한 향상이 필요하다. 또한 플라이애쉬의 사용은 장기 강도 증진 효과를 보이는 반면 강도 저하를 유발했다.

• 시멘트
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• 통권173호
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• pp.78-83
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• 2006

국내 건설산업의 축소에 따라 수요가 감소하고, 외국산 시멘트의 수입량이 증가하며, 시멘트 콘크리트가 환경문제와 연관이 있다는 인식이 확산되는 등 위기에 직면해 있는 국내 시멘트 산업은 재도약을 위하여 노력하고 있다. 한국양회공업협회, 산업자원부, 건설교통부 등의 후원으로 한국콘크리트학회에서 이러한 시멘트 및 콘크리트 관련산업의 환경 및 품질과 관련한 당면과제를 극복하고, 선진외국의 사례를 참고하여 국내 시멘트, 레미콘 등 콘크리트 관련산업의 경쟁력 제고를 도모하고자 지난 2006년 11월 17일(금)에 한양대학교 백남학술정보관 국제회의실에서 "환경과 콘크리트"를 주제로 시멘트 및 콘크리트 산업 경쟁력 향상을 위한 국제 심포지엄을 개최하였다. 이번 국제 심포지엄은 최근 산업폐기물을 시멘트 제조원료로 사용하는 것과 관련, 많은 논란이 일어나고 있는 가운데, 최근 언론보도에서는 다소 간과된 지구환경 보전측면에서 시멘트 콘크리트 산업이 공헌하는 측면에 대해서 활발한 주제 발표가 있어, 많은 주목을 받았다. 먼저, 외국연사로서 초청된 미국 시멘트협회(Portland Cement Association)의 Thomas B. Carter 부회장은 시멘트 산업이 반환경적인 측면으로 비추어지는 부분을 최소화할 수 있는 다양한 방안을 제시하였고, 일본 태평양시멘트 중앙연구소의 토미타 로쿠로 소장은 일본에서의 산업폐기물 사용 현황 및 다양한 산업폐기물 재활용 기술을 소개하였다. 특히, 일본에서 생산된 시멘트 1톤에 활용되는 폐재료 및 부산물의 양이 평균 400kg에 이르고, 생활쓰레기를 사용한 Eco-Cement의 생산현황 및 지방자치단체의 협조체제 등을 볼 때, 자연환경을 훼손하는 일부 부정적인 이미지만 부각되어 환경파괴의 주범으로까지 잘못 인식되고 있는 우리 현실과 극명하게 대비되어 눈길을 끌었다. 이어서 국내 연사로 나선 군산대학교 이승헌 교수는 "최근 일각에서 제기하고 있는 시멘트중의 미량성분으로 포함돼 있는 6가 크롬에 대한 유해성 여부에 대해 문제제기 차원에서는 바람직하나 시멘트를 유해물질이라고 단정짓는 감성적인 접근보다는 좀더 다양한 실험을 통해 이의 유해성 여부를 규명짓는 것이 선결되어야 한다" 고 언급하였다. 이에 심포지 엄에서 많은 관심을 불러일으킨 토미타로쿠로 일본 태평양시멘트 연구소장의 연구논문과 이승헌 교수의 연구논문을 중심으로 심포지엄의 성과를 간략하게 소개하고 시멘트 콘크리트 관련 전문가가 참석한 종합토론을 정리, 요약 게재한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.483-486
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• 2005

폴리머 콘그리트는 시멘트 콘크리트에 비해 강도와 내구성에 탁월한 성능을 가지고 있기 때문에 건설현장에서도 다양한 용도로 개발되어 널리 사용되고 있다. 그러나 폴리머 콘그리트는 그 결합재로 쓰이고 있는 수지의 비용이 높아 PET를 재활용하여 콘크리트를 제조하면 제조 단가를 감소 시킬 수 있고, 환경파괴 및 환경오염의 방지에도 대처 할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 폐 PET를 합성한 불포화 폴리에스터 수지를 폴리머 콘크리트의 결합재로 이용하여 폴리머 콘크리트보를 제조하였으며 기본 구조적 거동을 파악하기 위하여 정적 휨 시험 및 피로 시험을 실시하였다. 그 결과 정적 실험시 압축응력 분포는 거의 삼각형의 선형적 분포를 나타내었으며, 연성 능력도 우수하게 나타났다. 그리고 피로실험결과 극한 하중값 및 처짐값 등이 정적실험만 실시한 경우와 유사하게 나타난 것으로 보아 PET 재활용 폴리머 콘크리트 보는 우수한 휨 거동 특성을 그대로 유지하는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권1호
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• pp.147-153
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• 2010

폐콘크리트를 굵은 골재의 대체 재료로 재활용하게 되면, 건설폐기물의 증가위기와 천연골재의 고갈문제를 해결해 줄 수 있다. 그러나 순환골재는 콘크리트용 골재의 품질보다 저하되는 경향이 있기 때문에, 이를 개선하여 콘크리트 재료로 활용해야 한다. 순환골재 콘크리트의 내구성에 관한 논문은 부족한 실정이므로, 본 연구에서는 염화물 확산계수에 의해 포졸란재를 혼입한 순환골재 콘크리트의 염화물 확산성에 대한 기초적인 자료를 제시하는데 그 목적이 있다. 주요 결과로는 다음과 같다. 1) 재령에 따라 포졸란재를 혼입한 순환골재 콘크리트의 압축강도가 증가하였으며, 염화물 확산성은 감소하였다. 2) 모든 재령에서, 순환굵은골재의 치환율이 30%인 경우 고로슬래그 및 메타카올린을 혼입한 순환골재 콘크리트의 염화물 확산계수는 플레인 콘크리트와 유사하거나 더 낮은 결과를 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1101-1107
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• 2016

폐아스팔트 콘크리트(RAP)의 발생이 증가함에 따라 이를 자원으로 재활용 할 수 있는 재생 아스팔트 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 폐아스팔트 콘크리트를 아스팔트 콘크리트용 순환골재로 사용할 경우 품질저하로 인해 사용량을 제한하거나 재생첨가제를 사용하도록 하고 있다. 본 연구에서는 공정상의 편리성을 위해 재생첨가제가 포함된 중온 재생 아스팔트 바인더(WMRA)를 사용하여 RAP의 사용비율을 50% 까지 증가시킬 수 있는 재생 아스팔트 콘크리트의 실내 공용성능 평가를 수행하였다. 마샬안정도 실험 결과 RAP 30% 사용시에는 WMRA 바인더와 스트레이트 아스팔트 바인더 사용시 큰 차이가 없었으나 RAP 혼합비율이 50%로 늘어날 경우 WMRA 바인더 사용시 흐름값 34.7 (1/10 mm)로 기준을 만족시킬 수 있는 것으로 나타났다. 간접인장강도 실험의 터프니스 계산 결과 RAP 사용비율 50% 일 때 WMRA 바인더 사용시 스트레이트 아스팔트 바인더 사용시에 비해 55% 높은 값을 나타내어 균열저항성이 향상된 것을 알 수 있었다. 또한 반복직접인장실험을 통해 직접적인 균열저항성 비교 결과 WMRA 재생 아스팔트 콘크리트의 피로균열 저항성이 263% 증가하는 것으로 나타나 WMRA 바인더가 RAP 사용비율을 50%까지 높일 수 있어 RAP의 재활용에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.789-792
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• 2008

최근 건설폐기물 중 가장 높은 비율을 차지하는 폐콘크리트는 과거 단순매립 처리의 한계를 넘어 무 단폐기로 인한 환경오염 증대의 결과를 초래하고 있다. 이와 더불어 천연 골재의 부족 및 국가 자원의 절약, 환경보전적 측면에 대한 관심이 증대되면서 이런 시대적 흐름을 배경으로 폐콘크리트의 재처리 과 정에서 파생되는 재생골재가 환경적 경제적 측면에서 그 사용의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 재생골재의 사용이 제한적인 이유는 콘크리트의 강도, 내구성 저하와 재생골재에 존재하는 시멘트 페이스트에 의한 알칼리 골재반응의 발생 우려 때문이다. 또한, 건설수요의 증대로 천연골재가 고갈되어 제염사의 이용이 증대되고 있으며, 산업폐기물의 재이용 등의 이유로 플라이애시, 고로슬래그 미분말 등의 이용이 확대되고 있다. 한편 고로슬래그 미분말은 자체의 잠재수경성에 의하여 수밀성, 장기강도의 향상 및 화학저항성의 증대를 도모 할 수 있으나, 사용시 점성의 저하 및 초기강도 저하, 중성화저항성 저하 등의 문제점이 보고되고 있다. 현재 국내에서 생산되고 있는 고로슬래그 미분말은 보통 포틀랜드 시멘트에 비해 수화발열속도가 작고, 알칼리 골재 반응 억제 효과 및 수밀성, 염분차단성, 내해수성, 내약품성 등이 향상되는 장점이 있다는 특징을 가지고 있다. 그러나 고로슬래그 미분말의 경우 자경성을 가지고 있지 않아 수화하기 위해서는 알칼리등의 자극제를 필요로 하는 혼화재료이다. 따라서, 수산화칼슘이 용출되는 재생골재와 알칼리 자극을 필요로 하는 고로슬래그를 동시에 사용하면 상호보완적인 역할이 가능한 자원 순환형 건설재료로써 사용이 가능할 것으로 예상된다.