• 제목/요약/키워드: Long term durability

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지하 콘크리트구조물의 열화 억제에 의한 내구성 증진에 관한 연구 (A Study on the Durability Improvement by Controlling the Deterioration of Underground Concrete Structures)

  • 천병식;최춘식;정원우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.23-31
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    • 2004
  • 일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위해 사용되어지며, 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 자외선 흡수성이 적고 불연성이라는 것이며, 반면 유기계 코형의 장점은 $CO_2, SO_2$투과성 및 물의 투수성이 낮으며, 철근 콘크리트의 보호능력은 유기계 코팅이 더 우수하다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 콘크리트와의 열팽창계수와 탄성계수 차이로 인해 장기 접착강도가 저하되고, 통기성이 부족하여 형성된 막에 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크러트의 습윤면에 적용될 경우에는 접착의 문제가 발생된다. 본 연구에서는 콘크리트를 보호하기 위해 폴리머와 세라믹을 합성시켜 개발된 코팅제의 물리 성능과 내구 성능 및 용출 안전성에 대한 시험을 하였다. 개발된 코팅계에 대하여 유기계 코팅재 및 에폭시와 비교하였으며, 시험결과 개발된 코팅재는 콘크리트를 보호하기 위한 유기계 코팅재에 비해 성능이 떨어지지 않았고, 반면 용출 안전성 측면에서는 에폭시보다 더 우수함을 보였다. 특히 물과 접해 있는 지하 콘크리트구조물을 보호하는 데에 적합하며, 무기계와 유기계 코팅재의 장점을 갖은 콘크리트 보호용 코팅재라고 판단된다.

MIP를 통한 혼합 시멘트계 재료의 미세구조 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Microstructure Characteristics of Cementitious Composites by MIP)

  • 김태상;정상화;채성태;이봉춘;우영제;송하원
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.533-536
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    • 2008
  • 최근 국내에서는 콘크리트의 내구성능을 향상시키기 위해서 많은 연구결과들이 발표되고 있는데 특히 염화물의 확산특성과 기공율 및 기공크기의 분포와 연관하여 분석한 논문들이 많아지는 추세이다. 이때 미세구조를 분석하기 위한 방법은 수은 압입법, 가스 흡착법, 화상분석법 등이 있는데, 콘크리트 분야에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 방법은 수은 압입법이다. 본 연구는 시멘트계 재료의 미세공극 구조를 파악하기 위해서 널리 사용되고 있는 MIP 장비를 이용하여 혼합 시멘트 페이스트와 혼합콘크리트에 대하여 공극율과 공극크기분포를 측정한 결과를 분석한 것이다. 시멘트량 $300kg/m^3$을 기준으로 W/C 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%와 고로 슬래그 미분말 60%를 치환하고 W/C 35%, 45%, 55% 및 플라이애시 30%치환하고 W/C 35%, 45%, 55% 인 시멘트 페이스트 시편에 대해서 MIP를 사용하여 3일, 7일, 28일의 공극율과 공극크기분포 등의 변화를 관찰하였으며, 장기간 수중 양생한 일반 OPC 콘크리트와 고로슬래그 미분말 60%를 치환한 혼합 콘크리트에 대해서는 W/C 40%, 45%, 50%, 그리고 결합재량은 $300kg/m^3$, $350kg/m^3$, $400kg/m^3$, $450kg/m^3$로 변화시킨 시편에 대해 MIP를 사용하여 미세구조를 분석하였다.

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고분자전해질 연료전지의 성능과 안정성 시험을 위한 단위전지의 시간 경과에 따른 모델링: 일산화탄소 피독현상에 의한 효과 (Time-Dependent Modeling of Performance Degradation for PEMFC Single Cell System to Evaluate the Cell Performance and Durability: Effects of CO Poisoning)

  • 김종식;김필;주지봉;김우영;이종협
    • 청정기술
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    • 제14권1호
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    • pp.61-68
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    • 2008
  • 연료전지기술은 환경적으로 유해한 오염물질을 발생시키지 않으려, 높은 에너지 밀도를 가지는 청정에너지기술이다. 특히 고분자전해질 연료전지(Polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 넓은 응용분야로 인해 최근 큰 관심을 받고 있으며, 폭넓은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 단위전지 내 연료극(anode) 및 공기극(cathode) 촉매 층을 대상으로 고분자전해질연료전지의 운전시간 경과에 대한 성능변화 및 안정성을 예측하는 모델링을 수행하였다 촉매층에서 발생하는 단위전지의 주요한 성능감소 원인으로 연료극에서의 일산화탄소 피독 현상을 고려하였다. 전지의 장기간 운전모델링 결과 연료극에 공급되는 기체 내의 일산화탄소 비율이 클수록 단위전지성능의 안정성이 크게 감소되는 것으로 나타났다. 또한 장기 운전시 공기극의 느린 산소환원반응과 백금의 용해와 소결에 의해 전지의 성능이 감소되는 것으로 나타났다. 이들을 극복하는 방안으로 연료극에 공급되는 수소의 비율을 높이고 공기극의 촉매층 내에 있는 백금양을 높이는 것을 제안하고자 한다.

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알칼리 활성화 결합재 활용 모르타르의 황산염 침식 저항성 (Sulfate Resistance of Alkali-Activated Materials Mortar)

  • 박광민;조영근;이봉춘
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.94-101
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    • 2016
  • 본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그를 활용하여 알칼리 활성화 결합재로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염 저항성을 평가하고 황산염 침투에 대한 고저항성 결합재를 제시하는 것이다. 이를 위하여 플라이애시 및 고로슬래그미분말 등의 광물질 혼화재를 결합재로 활용하여 고로슬래그미분말 치환율을 0, 30, 50 및 100%로 제작하였다. 규산나트륨 모듈 $Ms[SiO_2/Na_2O]$은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하였으며, 초기 24시간 양생조건을 $23^{\circ}C$$70^{\circ}C$로 하고, 10% 황산나트륨 및 10% 황산마그네슘 용액에 각각 침지시키고, 황산염 저항성을 평가하기 위하여 압축강도, 질량변화율, 길이변화율 및 X선 회절분석을 측정하였다. 그 결과 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 재령 28일 압축강도 발현이 우수한 결과가 나타났다. 10% 황산나트륨에 침지한 경우에는 모든 시험조건에서 장기적인 강도발현과 질량 및 길이변화율이 작아 황산나트륨 침투에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으나, 10% 황산마그네슘에 침지한 경우에는 장기적인 강도저하와 질량 및 길이변화가 크게 나타났으며, 그 경향은 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 현저하였다. 이것은 황산마그네슘의 경우 규산마그네슘수화물의 생성으로 인한 열화가 지배적으로 작용한 결과로 판단된다. 또한, X선 회절분석 결과 $MgSO_4$ 용액 침지에서의 알칼리 활성화 결합재의 팽창은 Gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 생성 반응에 의한 것으로 확인되었으며, 침지 6개월까지는 Gypsum의 생성이 지속적으로 증가되는 것을 알 수 있다.

내포지역 해만개척의 전개와 경관변화의 사회적 주체 -조선후기~1960년대 가로림만 일대를 중심으로 - (The Reclamation of Tidal Land and the Making-Group of Landscape in Naepo Area, Korea" - Centering around the Garorim Bay from the $19^{th}C$ to 1960s -)

  • 전종한
    • 대한지리학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.206-223
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    • 2003
  • 이 연구의 중요한 문제의식은 지역의 정체성 및 경관 특성의 규명을 목적으로 하는 지역 연구에서 가시적. 형태적 접근 대신 그 형성의 사회적 과정에 중점을 두자는 점이었다. 필자는 내포지역의 지역성을 이해하기 위해서 해만이라는 자연지리적 특징에 착안하여 접근하였다. 내포 지역의 지리적 특징은 해만이라는 자연지리적요소로 대변될 수 있으며, 해만이라는 생태적 환경 속에서 인간에 의한 개척의 과정은 이 지역의 지역정체성을 풀어갈 수 있는 중요한 단서가 된다고 보았기 때문이다. 내포 지역의 해만 개척은 조선 시기에는 염전화를 주된 방향으로 하였고 일제시기이후 경지화가 본격화되었다. 광복이후에도 줄곧 경지화는 해만 개척의 주된 흐름이었지만. 염전화가 일제시기에는 물론이고 오늘날까지도 그 상대적 비중이 커지면서 이 지역의 중요한 토지 이용으로 존속해왔다는 사실이 주목되었다. 이러한 지리적 장기지속성은 소금 생산이 이 지역의 생태적 환경에 가장 적합한 최선의 적응전략이라는 점을 그 배경으로 하고 있다. 본격적으로 대규모 해만 개척이 이루어진 시기는 일제시기인데. 이 시기를 지나는 동안 연구 지역에는 새로운 경제적 지배 집단이 등장하고 이들은 전통 시기의 사회.정치적 권력 집단과는 그 출신 성분이 달랐다. 구한말로부터 일제시기에 이르는 동안 주목되는 점은 조선시기의 해만을 점유했던 자영업 종사자들이 거대한 자본가이자 대토지 소유자로서 등장했다는 사실이다. 이 시기의 정치 사회적 변동은 염한의 수익 증대를 가능케 했고 수도권과의 직교역이 가능한 지리적 접근성 및 전통적 권력 집단인 사족층의 세력이 미약했던 점 등은 당대 이들에게 유리한 지역적 조건을 제공함으로써 경제적 지배집단으로 성장시켜 주었다. 내포지역의 독특한 지역적 조건이 호남 지방의 염한이나 영남 지방 혹은 영동 지방의 염한들과는 다른 차별적 성장을 이들에게 가져다 준 것이다. 이들은 전통 시기 내포지역의 사회.정치적 권력 집단과는 그 출신 성분이 달랐던 존재로서 일제시기를 지나는 동안 경제적 지배 집단을 넘어 정치적. 사회적 권력집단으로 성장하였다. 이들 신흥 집단이 성장하는 데 의존했던 가장 중요한 자원은 대토지였는데 대토지 소유의 배경은 다름 아닌 소금 생산이라는 생태적 토지이용에 있었던 것이다 이를 단초로 하여 새로운 지역 엘리트로 성장한 이들은 연구 지역의 독특한 지역적 조건과 조응하고 정치.사회적 변동에 편승하면서 일제시기 이후 연구 지역의 해만개척 및 삼림지 개간을 주도하는 등 경관변화의 주체가 될 수 있었다.

대내전근 천공지 도상 피판을 이용한 좌골부 연부조직결손의 재건 (Reconstruction of Ischial Soft Tissue Defects using Adductor Magnus Perforator Island Flap)

  • 김의식;박장완;황재하;김광석;이삼용
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제36권5호
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    • pp.559-564
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    • 2009
  • Purpose: Surgical reconstruction of an ischial soft tissue defect presents a challenging problem owing to a high rate of recurrence, especially paraplegic patients. Although various muscle, musculocutaneous and fasciocuta - neous flaps have been used in the reconstruction of ischial soft tissue defect, it is still debated which type of flaps are the best. We had performed a relatively durable adductor magnus perforator island flap based on the perforators originated from the first medial branch of the profunda femoris artery for coverage of ischial soft tissue defect where was not a region universally reconstructed by perforator flap. Methods: From August 2005 until January 2008, the adductor magnus perforator island flap had been used for resurfacing of the ischial soft tissue defects in a series of 6 patients (4 male and 2 female). Ages ranged from 26 to 67 years (mean, 47.5 years), and follow - up period from 13 to 26 months (mean, 16.7 months). Causes were 4 pressure ulcers, 1 cellulitis and 1 suppurative keratinous cyst. Results: The sizes of these flaps ranged from 12 to 18 cm in length and 7 to 9 cm in width. The flaps survived in all patients. Marginal loss over the distal area of the flap by infection was noted in one patient, which was treated successfully with a subsequent split - thickness skin graft. Average thickness of the flap was 0.94 cm, which was more thicker than other perforator flaps. Long term follow - up showed a good flap durability. Conclusion: In planning a reconstructive option of ischial soft tissue defect, the adductor magnus perforator island flap is a relatively large cutaneous flap with a durable thickness. With proper patient selection, careful vascular dissection and postoperative management, we recommend this flap is a good and suitable option for coverage of the ischial soft tissue defect.

올레핀 촉진수송용 고분자 전해질막의 내구성에 대한 Brij98의 효과 (Effect of Brij98 on Durability of Silver Polymer Electrolyte Membranes for Facilitated Olefin Transport)

  • 강용수;김종학;박혜헌;원종옥
    • 멤브레인
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    • 제16권4호
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    • pp.294-302
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    • 2006
  • 은 고분자 전해질은 올레핀/파리핀 혼합물 분리에 매우 효과적인 분리막 재료이다. 이는 고분자 매질속에 녹아 있는 은이온이 올레핀과 선택적, 가역적 반응을 통해 올레핀만을 분리막속으로 통과시키기 때문이다. 그러나 이러한 은 고분자 전해질 분리막은 실제 공정에 응용되기에는 다소 약한 장시간 운전 성능 안정성을 보인다. 즉 분리 성능이 시간이 지남에 따라 점차 감소되는데 이는 은이온이 은 나노입자로 환원되기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 poly(vinyl pyrrolidone) (PVP)와 $AgBF_4$로 이루어진 고분자 전해질막의 안정성을 향상시키고자 비이온 계면활성제인 $C_{18}H_{35}(OCH_2CH_2)_{20}OH$ (Brij98)를 첨가제로 사용하였다. 분리막속에서 은이온의 은 나노입자로의 환원현상을 원자전자 현미경과 자외선 분광학을 이용하여 분석하였다. 그 결과 Brij98이 첨가된 분리막의 경우 은 나노입자의 성장이 늦춰졌으며, 프로판/프로핀렌 선택도가 장시간 유지됨을 알 수 있었다.

콘크리트의 내구성 증진을 위한 코팅재의 성능 평가 (Evaluation on the Performance of Coating Materials for Improving the Durability of Concretes)

  • 김성수;최춘식;남용혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.99-107
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    • 2003
  • 일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위한 방법으로 사용되어 진다. 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 코팅뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 낮은 자외선 투과성과 불연성 등이다. 반면, 유기계 코팅의 장점은 이산화탄소, 이산화황 및 물 등의 낮은 투과성이며 무기계 코팅보다 더 우수한 철근 콘크리트 보호성능을 가지고 있다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 여러 가지 원인에 의해 장기 접착강도가 감소되고 형성된 코팅 막의 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크리트의 습한 표면에 적용될 경우 접착의 문제점을 갖고 있다. 따라서, 콘크리트 구조물을 보호하고 유기계 코팅의 문제점을 해결하기 위해 폴리머와 시멘트계 재료를 합성시킨 코팅재(WGS-Eco)를 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 코팅재와 이전에 사용되었던 코팅재의 물리 성능 및 내구 성능을 평가하였으며, 그 결과 개발된 코팅재는 유기계 코팅재에 비해 성능이 뒤떨어지지 않았다. 따라서 개발된 코팅재는 유기계와 무기계 코팅의 장점을 갖으면서 콘크리트를 보호하기 위한 적합한 코팅재라고 판단되었다.

철도교량 단부 궤도의 사용성 향상을 위한 횡단궤도시스템 적용에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Applying a Transition Track System to Improve Track Serviceability in Railway Bridge Deck Ends)

  • 임종일;송선옥;최정열;박용걸
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.207-216
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    • 2013
  • 콘크리트궤도가 부설된 철도교량 단부의 궤도구성품(레일 및 체결구)에는 교량 단부회전에 의해 상향력 및 압축력과 같은 궤도-교량의 상호작용력이 작용하여 손상 및 성능저하가 유발된다. 이러한 교량의 휨거동에 기인한 단부 궤도의 상호작용에 따른 문제를 해결하고자 본 연구에서는 횡단궤도시스템을 개발하고 그 성능을 입증하였다. 횡단궤도시스템의 구조안정성 검토를 위해 3차원 유한요소해석을 통한 시간이력해석을 실시하고 그 결과를 독일의 성능요구조건 및 관련기준과 비교하였다. 또한, 교량-궤도 상호작용 분석을 위한 시험체를 제작하여 실내시험을 수행하고 횡단궤도시스템의 적용 효과를 평가하였다. 연구결과 횡단궤도시스템의 정, 동적 구조안정성 및 횡단궤도 적용 후 교량 단부 궤도의 상호작용력(레일변위, 레일저부응력 및 체결구 응력)이 크게 저감될 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

전력변환장치 설계를 통한 연료전지 발전시스템 구성 (Configuration of Fuel Cell Power Generation System through Power Conversion Device Design)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.129-134
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    • 2021
  • 최근 급속한 산업 발달과 생활수준의 향상으로 인하여 전력 수요가 점차 증대되고 있고 이러한 전력수요 급증에 의해 화석연료 의존도가 높은 우리나라의 경우 국제환경 규제에 의한 온실가스 배출량의 감축 및 동결은 바로 산업 활동의 위축을 가져오게 된다. 이에 따라 환경을 국가의 산업생산 활동과 연계시키고자 하는 선진국과의 경쟁에서 많은 어려움이 발생하고 있고 이에 대한 대책으로 대체 에너지의 개발이 세계적으로 큰 관심거리가 되고 있다. 이러한 새로운 발전방식 중 비교적 용량이 작은 소규모의 발전설비는 태양광발전 (Photovoltaic generation), 풍력발전 (Wind power generation), 연료전지발전 (Fuel cell generation) 등이 있다. 그중 실용화에 있어서 중요한 요소인 연속운전 및 높은 발전효율, 장기적인 내구성을 고려할 때 가장 주목을 받는 것이 연료전지이다. 연료전지 기술은 화석연료 사용에 따른 공해요인의 제거 및 전력산업 구조조정에 따른 분산형 전원으로서 개발 및 보급 가능성이 큰 새로운 형태의 발전방식으로 주목받고 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지에서 발생하는 직류전원을 입력으로 하여 최종적으로 우리 일상생활에서 사용하는 교류전원을 얻는 데 필요한 전력변환 회로를 설계하여 연료전지 발전시스템을 연구 및 구성하였다.