콘크리트의 압축강도 추정에 널리 사용하는 반발경도법을 이용하여 콘크리트 표면의 동해손상을 초기에 판정할 수 있는 가능성을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 동결융해 열화조건에 다면으로 노출된 콘크리트와 단면으로 노출된 콘크리트에 대하여 반발경도와 상대동탄성계수를 측정하여 콘크리트 표면 손상도를 비교하였다. 반발경도에 의한 동해손상이 단면 노출 콘크리트 시험체에 대해서는 150싸이클 빠르게 계측되었으며, 다면 노출 시험체에 대해서는 50싸이클 빠르게 계측되었다. 따라서 반발경도법이 공명진동법보다 콘크리트 표면 손상을 신속하게 판정할 수 있는 것으로 사료된다
In Mt. Halla, an arctic-alpine plant Diapensia lapponica var. obovata largely clings to rock surfaces. We observed the rock-surface temperatures of a rocky ridge on the summit area of the mountain from late April 2009 to early May 2010 in order to examine the diurnal and annual temperature variations and the thermal amplitude. We also investigated temperature regimes such as the frequency of freeze-thaw cycles and the temperature change, which might endanger the habitat through frost weathering. For comparison of slope aspects, temperature monitoring was carried out on the north and south faces of the same rocky ridge. The south face experiences the high daily maximum rock-surface temperatures and the high thermal amplitudes during the unfreezing season of May to November 2009. The temperature regimes are considered to exert physiological stress to the arctic-alpine plant. In addition, the south face shows the high frequency of freeze-thaw cycles during the seasonal freezing period of December 2009 to April 2010. This indicates that the south face is susceptible the exfoliation and granular disintegration of rock surfaces, which results in habitat destruction. As a consequence, the south face is believed to be less favorable for the establishment and growth of the arctic-alpine plant than the north face on the summit area of Mt. Halla.
지표에 노출된 암석은 지속적으로 풍화를 받게 되고 이러한 영향으로 암석의 공학적 안정성이 약해지게 된다. 특히 풍화가 진행되면서 암석의 표면은 풍화에 의해서 변화를 일으키고 이러한 표면 변화는 암석으로 구성된 지반의 공학적 안전성에 영향을 미치게 된다. 또한, 풍화를 받은 암석에서 생성되는 화학종은 주변환경에 직접적인 영향을 미치거나 구조물에 영향을 미치게 된다. 광산지역과 같이 암석이 노출된 지역에서는 풍화에 의해 생성된 화학종이 주변 자연환경에 심각한 영향을 미치기도 한다. 본 연구에서는 이러한 관점에서 동결/융해 실험을 활용한 풍화가속 실험을 이미 풍화를 받은 암석과 신선한 암석을 대상으로 실시하고 각 암석의 표면 변화를 다초점 레이저 현미경으로 관찰하고 IC/ICP-MS를 활용하여 화학종 생성에 대한 분석을 실시하였다. 풍화가 진행됨에 따라 표면의 거칠기는 완화되는 것을 확인하였고 주변환경에 영향을 미칠 수 있는 화학종은 풍화를 받는동안 양이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 암석이 노출된 지역에서의 공학적/환경학적 안전성을 평가하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 타일 하자 저감을 위해 시공 프로세스를 보완한 타일 모듈을 제작하였다. 타일 모듈은 떠붙임 시멘트 모르타르, 메쉬, 콘크리트로 구성되었다. 하자 발생 저감 가능성을 검토하기 위해 동결융해 시험 전후의 표면상태와 질량 변화율 실험을 실시하였으며 부착강도를 측정하였다. 그 결과, 알루미늄(A) 메쉬는 수중 환경에서, 강철(S) 메쉬는 기중 환경에서 열수축-팽창에 의한 하자가 상대적으로 다수 발생하였고, 메쉬의 크기가 작을수록 부착강도가 상승하는 경향을 보였다.
우리 주변의 구조물들은 시간이 지남에 따라 환경적, 화학적 요인에 의해 열화 현상이 발생하며 구조물의 성능저하 현상이 나타난다. 콘크리트 구조물의 가장 큰 열화 현상 원인으로 탄산화, 염해, 동결융해 현상이 있다. 이러한 열화현상에 대하여 다양한 보수공법이 있다. 그러나 기존의 보수 공법에 대한 연구 및 기술개발은 꾸준히 진행되어 왔으나 보수재료와 기술의 정확성 및 실효성 검증은 크게 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 다양한 제조사의 보수재료에 관하여 재료 성능 평가를 수행하였고, 이를 바탕으로 균열과 가장 밀접한 공법에 사용되는 함침제와 에폭시를 적용 하여 탄산화, 염해, 동결융해에 대하여 내구성능 평가를 수행한다. 이 결과 탄산화와 염해는 대략 2배의 성능 개선과 동결융해의 경우 5 %의 보수 성능 향상을 나타낸다. 이처럼 추구 구조물 보수 시 환경적, 화학적 요인에 따라 적절한 보수를 실시한다면 철근 부식을 방지하는데 효과적일 것으로 판단된다.
The mechanical properties and durability of concrete pavements may be degraded in extreme situations, resulting in the need for partial repair or total replacement. During the past few decades, there has been a growing body of research on substituting a portion of Portland cement with alternative cementitious materials for improving concrete properties. In this study, two different configurations of powdered and granulated blast furnace slag were implemented, replacing fine aggregates (by 12 wt.%) and Portland cement (by 0, 20, 40, and 60 wt.%) in the making of roller-compacted concrete (RCC) mixes. The specimens were fabricated to investigate the mechanical properties and durability specifications, involving freeze-thaw, salt-scaling, and water absorption resistance. The experimental results indicated that the optimum mechanical properties of RCC mixes could be achieved when 20-40 wt.% of powdered slag was added to concrete mixes containing slag aggregates. Accordingly, the increases in compressive, tensile, and flexural strengths were 45, 50, and 28%, in comparison to the control specimen at the age of 90 days. Also, incorporating 60 wt.% of powdered slag gave rise to the optimum mix plan in terms of freeze-thaw resistance such that a negligible strength degradation was experienced after 300 cycles. In addition, the optimal moisture content of the proposed RCC mixtures was measured to be in the range of 5 to 6.56%. Furthermore, the partial addition of granulated slag was found to be more advantageous than using entirely natural sand in the improvement of the mechanical and durability characteristics of all mixture plans.
Long-term preservation of bloom-forming cyanobacteria was evaluated using cryopreservation and freeze-drying of nine strains belonging to four genera and seven species. All test strains, except Aphanizomenon flos-aquae NIER- 10028, showed partial or complete survival following cryopreservation and freeze-drying. Frozen and freeze-dried strains were preserved for more than two years and were revived monthly. Most strains showed higher post-thaw viability after cryopreservation, especially without cryoprotectant compared to freeze-drying. Microcystis aeruginosa NIER-10010, M. viridis NIER-10020, M. ichthyoblabe NIER-10023, M. novacekii NIER-10029 and Oscillatoria sancta NIER-10027 were revived after 2.5 years of cryopreservation. These results suggest that cryopreservation may be an easy and timesaving long-term preservation method for bloom-forming cyanobacteria.
콘크리트의 박리(scaling)는 수분의 존재하에 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트의 점진적인 표면열화이다. 특히, 이것은 제설제에 염화물의 존재가 콘크리트 표면박리(스켈링)와 더불어 심한 경우, 굵은골재의 노출 및 탈리로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 스켈링에 대한 저염화물계 제설제(low chloride deicier, LCD)와 염화칼슘 및 염화나트륨 제설제의 상대적인 영향을 ASTM C672에 준하여 실시하였다. 시험 제설제의 농도는 1, 4, 10% 이고, 수돗물은 기준으로 사용하였다. 박리량은 중량으로 평가하였다. 연구결과 4% 농도를 적용하였을 때, 동결융해 56 싸이클 후 콘크리트의 박리는 수돗물에 비해 LCD 용액에서 약 9배, 염화칼슘 용액에서 약 18배, 염화나트륨 용액에서 약 33배 정도 크게 발생하였다. 용액의 농도에 따라서는 고농도인 10%에 비해 4% 농도에서 표면 박리가 가장 현저하게 발생하였는데, 이는 스켈링 발생이 염농도가 3~4%일 때 가장 현저해진다는 기존의 연구결과와 일치함을 알 수 있었다(일본콘크리트공학회, 1999). 또한 콘크리트가 경화된 후, 현장에서 염화나트륨 및 저염화물계 제설제(LCD, 염소이온 중량비 50%)가 살포되고 동결융해 싸이클에 노출된 경우, 제설제에 노출되지 않은 경우의 콘크리트 동해열화에 대해, 콘크리트의 공기량에 따른 영향을 실험적으로 연구하였다. 연구 결과 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트 시편은 제설제에 노출되지 않은 것 보다 염화물 제설제 노출에서 스켈링이 더 심한 것으로 나타났고, 염화물 제설제에 노출된 시편이 노출되지 않은 시편 보다 중량 손실이 2배나 되었다. 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 염화물 제설제에 노출되지 않은 것과 비교하여 염화물 제설제에 노출된 것에서 더 빠르게 감소하였다. 또한 염화나트륨 제설제에 노출된 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 저염화물계 제설제에 노출된 것 보다 더 빠르게 감소하였다. AE 콘크리트는 염화물과 동결융해 싸이클에 노출되었을 때, Non-AE 콘크리트 보다 성능저하가 크게 지연되었다.
C. sakazakii ATCC 12868, 29004, 29544를 이용하여 저온 저장 중의 변화를 살펴보고 저온과 냉/해동, 저온과 산, 저온에서 starvation한 것과 냉/해동의 교차저항에 대해 알아보았다. C. sakazakii를 $5^{\circ}C$에서 10일간 저장하였을 때 모든 균주들에서 1 log CFU/mL의 사멸을 보였다. C. sakazakii를 $13^{\circ}C$에서 배양한 결과, C. sakazakii ATCC 12868, 29004는 각각 7일째, 5일째에 $10^9$ CFU/mL을 나타냈고 C. sakazakii ATCC 29544는 5일 배양 후부터 30일 동안 $10^9$ CFU/mL에 도달하지 못하고 $10^8$ CFU/mL를 유지하였다. 저온과 냉/해동의 교차저항 결과, C. sakazakii ATCC 12868, 29004에서 대조구와 $5^{\circ}C$에서 2일간 저장한 것은 4 log CFU/mL의 사멸을 보였고 $13^{\circ}C$에서 배양한 것은 일정한 균수를 유지하였다. 저온과 산의 교차저항 실험에서 C. sakazakii ATCC 29544를 제외하고 다른 두 균주에서 대조구에 비해 $5^{\circ}C$ 에서 2일간 저장한 것, $13^{\circ}C$에서 배양한 것은 일정하게 높은 생존율을 보였다. C. sakazakii는 멸균된 $5^{\circ}C$ 0.1% 펩톤수에서 starvation한 것이 $5^{\circ}C$의 TSB배지와 멸균된 증류수에서 starvation한 것보다 냉/해동 환경에서 D값이 가장 높게 나타났다. C. sakazakii는 $5^{\circ}C$에서 균의 생장이 저해되었지만 $13^{\circ}C$에서 C. sakazakii의 생장이 가능하였다. 이 연구 결과는 저온에서 적응하거나 저온에서 배양된 C. sakazakii의 다른 환경에서 교차저항성을 알아보는데 유용한 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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