• 한국도로학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.55-64
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• 2006

동절기 도로 유지관리는 일반적으로 제설활동을 의미하며 제설활동에는 도구를 사용하여 물리적으로 눈을 제거하는 방법과 융설제를 사용하여 화학적으로 눈을 제거하는 방법 이 포함된다. 융설제를 사용하여 화학적으로 눈을 제거 할 때, 융설제를 과도하게 사용하면 환경문제와 예산낭비가 생길 수 있고, 융설제를 적게 사용하면 그 성능을 충분히 낼 수 없으므로 얼마나 사용해야 하는지는 중요한 문제이다. 본 연구에서는 실내 및 현장 실험을 통해 제설제의 성능을 평가하고 이를 바탕으로 도로 제설작업시 적정 융설제 살포량을 제안하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.53-62
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• 2005

겨울철 원활한 제설작업은 겨울철 도로운영 및 관리에 중요한 공정이다. 현재 우리나라에서는 염화칼슘을 제설제로 가장 많이 쓰고 있고, 성능은 우수하지만 환경문제와 부식으로 인한 도로주변의 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키는 원인이 되고 있어 심각한 문제가 되고 있다. 한편 유기성 폐기물을 이용하여 환경친화 제설제인 Ca, Mg와 유기산(초산, 프로피온산)의 반응물인 유기산염 (CMO, Calcium magnesium salt of organic acids)으로 구성된 제설제의 경우 자원 재활용으로 인한 생산 단가를 낮출 수 있고 환경문제와 구조물의 내구성저하를 해결할 수 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 실험실에서 화학조성에 의해 샘플로 제조된 환경친화 제설제인 유기산염(CMO의 일종)과 미국에서 개발한 CMA, 기존 제설제에 대해 제설에 필요한 기초물성에 대한 실험과 성능 실험을 통해 융빙성능을 비교 분석하였고 콘크리트 표면의 중량 손실량 실험을 통하여 구조물의 내구성에 미치는 영향을 검토하였다. 결과 분석을 통해 CMO의 융빙성능은 기존 제설제인 염화칼슘에 비해 60$\sim$90% 정도의 효과를 보였다. 중량손실효과는 미미하여 구조물의 내구성에 영향을 거의 미치지 않음을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.114-122
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• 2016

콘크리트는 경제적이며 고내구성 건설재료이지만, 염해에 노출된 경우 매립된 철근의 부식으로 인해 내구성에 대한 문제가 발생한다. 최근 들어 동절기에 제설제가 많이 사용되고 있는데, 제설제의 사용은 콘크리트 표면에 미세균열과 박리를 증가시키고 용해된 제설제는 매립된 철근의 부식을 야기한다. 기존의 염화물 지배방정식인 Fick's 2nd Law의 해석기법은 표면이 열화된 콘크리트의 염해특성을 평가하지 못하므로 이에 대한 고려가 필요하다. 본 연구에서는 콘크리트 다층구조 확산 모델과 시간의존성 염화물 확산을 이용하여 제설제에 노출된 콘크리트의 염화물 해석기법을 제안하였다. 이를 위해 18년 경과된 콘크리트 도로교의 염해실태를 분석하였으며, 역해석을 통하여 표면열화깊이 및 열화된 콘크리트 층의 증가된 염화물 확산성을 평가하였다. 제안된 기법은 30MPa 콘크리트에서 12.5~15.0mm 열화깊이와 2배 증가된 열화층의 염화물 확산성을 나타내었다. 본 해석기법은 표면열화 및 표면 강화 등 2개의 다른 확산성을 가진 콘크리트의 염화물 거동을 평가하는데 효과적으로 적용될 수 있다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제6권2호
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• pp.25-28
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• 2016

Recently, due to the climate change by global warming, the amount of snow has increased. The situations were demanded to use many snow removal materials. The snow removal materials that used in Korea were solid chloride deicing material. That is calcium chloride($CaCl_2$) and sodium chloride(NaCl). Solid chloride baesd snow removal materials have various property, for example good freezing point depression, deliquescence and economical solvents. However, there are problems such as water pollution, high corrosiveness and ecocide. For such reason, development of eco-friendly deicer was required obligatorily. This study investigated development situation of eco-friendly deicer materials.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.512-515
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• 2019

Overhead contact systems (OCS) consist of contact and messenger wires, in which the contact wire supplies electric energy to the railway vehicle by contacting a pantograph. However, this mechanical contact is interrupted during frosts or temperatures below $0^{\circ}C$ in the winter. In these conditions, railway vehicle accidents can occur during operation because of the low energy efficiency that results from the increase in the arcing between the contact wire and pantograph. Therefore, the detection of frost or freezing temperatures is necessary to maintain the stable operation of these trains. In this study, we proposed the development of a frost or freezing condition monitoring system on the OCSs that utilizes wireless communication.

• Computers and Concrete
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• 제11권3호
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• pp.201-222
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• 2013

A comprehensive simulation model for the transport process of fully coupled moisture and multi-species in non-saturated concrete structures is proposed. The governing equations of moisture and ion diffusion are formulated based on Fick's law and the Nernst-Planck equation, respectively. The governing equations are modified by explicitly including the coupling terms corresponding to the coupled mechanisms. The ionic interaction-induced electrostatic potential is described by electroneutrality condition. The model takes into account the two-way coupled effect of moisture diffusion and ion transport in concrete. The coupling parameters are evaluated based on the available experimental data and incorporated in the governing equations. Differing from previous researches, the material parameters related to moisture diffusion and ion transport in concrete are considered not to be constant numbers and characterized by the material models that account for the concrete mix design parameters and age of concrete. Then, the material models are included in the numerical analysis and the governing equations are solved by using finite element method. The numerical results obtained from the present model agree very well with available test data. Thus, the model can predict satisfactorily the ingress of deicing salts into non-saturated concrete.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권12호
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• pp.59-63
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• 2017

국내 한랭지역(강원권)의 경우 낮은 연평균 기온으로 인해 도로표면이 자주 결빙된다. 특히 터널의 입출구의 도로면은 지형적 영향으로 그늘이 생기기 때문에 타 도로면에 비해 결빙이 많이 발생하게 된다. 이러한 결빙을 방지하기 위해 염수분사장치, 전열선 설치, 지열이용 등이 주로 사용되고 있다. 하지만 이런 방법들은 환경오염, 많은 공사비, 유지보수비 및 정기적인 점검 등의 문제점들이 있다. 본 연구에서는 기존도로의 결빙을 방지하기 위해 발열체인 CNT를 이용하여 콘크리트 슬래브의 발열효과를 살펴보고 최적의 CNT설치 간격을 결정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.787-792
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• 2022

겨울철 제설염의 사용은 콘크리트의 미세조직을 손상시기게 되고 이는 내구성을 감소시켜 콘크리트의 수명 단축으로 이어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열을 콘크리트에 적용함으로써 손상을 완화하고 제설염의 수요를 감소시킬 수 있는 융설 PCM 함침 경량골재(Phase Change Material Impregnated Light Weight Aggregate, PCM-LWA) 콘크리트를 개발하고자 한다. 콘크리트를 제작할 때, PCM을 함침하고 캡슐화한 팽창점토(Expanded Clay)는 일반골재의 50 %를 대체하여 사용되었으며, 열적 성능을 향상시키기 위해 사용된 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nano Tube, MWCNT)는 바인더 중량 대비 0.10 %, 0.15 % 및 0.20 %의 비율로 첨가되었다. PCM-LWA를 적용한 시편들의 압축강도 시험 결과 약 54 %의 강도 감소를 보였지만 MWCNT의 첨가를 통하여 PCM-LWA 콘크리트의 열적 성능을 크게 향상시켰다. 열 사이클링 시험에서 모든 시편은 15℃ ~ -5℃의 온도에서 시험하였다. 주변 온도가 0℃ 미만으로 내려갈 때, 다른 시편들의 내부 온도는 0℃ 미만으로 내려가거나 조금 웃도는 경향을 보였지만, CNT를 0.10 % 첨가한 시편의 내부 온도는 2℃로 유의미한 차이를 보였다. 0.15CNT와 0.20CNT의 경우 CNT의 함유로 인하여 과냉각이 발생하였고 열효율이 떨어지게 되어 시편 내부의 온도가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 융설 시험에서 열 사이클링 시험의 결과와 유사하게 50PCM-LWA와 0.10CNT는 얼음을 녹이는 데에 가장 뛰어난 성능을 보였지만 시간이 흐름에 따라 열전도율이 높은 0.10CNT 시편이 가장 우수한 성능을 보였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권4호
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• pp.381-388
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• 2016

제설전진기지는 제설작업을 신속하게 수행하기 위한 물리적인 제반요건으로서, 제설대상 도로구간에 필요한 제설차량 및 장비를 보관한 차고와 제설제를 비축한 창고, 관리시설 등을 구비한 시설물로 정의할 수 있다. 본 연구는 제설전진기지의 시설기준을 마련하기 위한 기조적 연구로서 해외의 기준을 고찰하고 고속국도 및 일반국도, 지방도를 대상으로 국내 제설전진기지의 실태를 조사하였다. 사례조사결과 창고형태의 전진기지가 없고 야외에 제설제를 보관하고 있는 경우도 많은 것으로 나타났다. 실태조사를 바탕으로 배치, 규모, 평면, 구조체로 나누어 문제점을 분석하고 제설전진기지의 설계시 고려사항을 제시하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제6권3호
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• pp.199-207
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• 2012

Concrete is an economical construction material and for that reason it is widely used in buildings and infrastructures. The use of deicing salts, expansion joint failure, and freeze-thaw cycles have led to concrete bridge girders experiencing corrosion of steel reinforcement and becoming unsafe for driving. The goal of this research is to assess the effectiveness of current and possible repair techniques for the end region of damaged prestressed concrete girders. To do this, three American Association of State Highway and Transportation prestressed concrete girders were tested to failure, repaired, and retested. Three different repair materials were tested including carbon fiber, glass fiber, and surface mounted rods. Each different repair material was also tested with and without injected epoxy. Comparisons were then made to determine if injecting epoxy had a positive effect on stiffness and strength recovery as well as which repair type regained the largest percentage of original strength.