• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권4호
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• pp.363-371
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• 2019

In this study, physical properties of normal concrete, magnetite concrete, EAF concrete, and EAF concrete with added iron powder were evaluated and a feasibility of radiation shielding is also evaluated through irradiation tests against X-rays and gamma-rays. While the unit weight of EAF concrete (3.21 t/㎥) appeared lower than that of magnetite concrete (3.50 t/㎥), the results in compressive strength of EAF concrete were greater than those in magnetite and normal concrete. While the radiation transmission rate of normal concrete reaches 26.0% in the X-ray irradiation test, only 6.0% and 9.0% of transmission rate were observed in magnetite concrete and linear relationship with unit volume weight and radiation shielding. In the gamma-ray irradiation test, the performance of EAF and magnetite concretes appeared to be similar. Through the results on the excellent physical properties and radiation shielding performance a potential applicability of EAF concrete to radiation shielding was verified.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.67-76
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• 2020

본 연구는 고출력 전자기파(EMP)를 차폐할 수 있는 콘크리트의 개발 방향과 차폐성능 평가방법의 표준화에 필요한 기술의 개발 방향을 도출하기 위한 목적으로 수행되었다. 콘크리트와 같은 복합재료를 대상으로 한 EMP 차폐 메커니즘은 아직 규명되지 않았고, 콘크리트 재료의 EMP 차폐성능에 대한 검증 방법도 아직 표준화가 되어 있지 않아, 연구자간의 연구결과를 객관적으로 상호 비교분석하는데 어려움이 발생한다. EMP 차폐 콘크리트의 개발 방향은 금속 분야에서 널리 알려진 전자파 손실 메커니즘의 고찰로부터 도출하였다. 콘크리트의 EMP 차폐성능 검증을 위한 표준화 방향은 콘크리트의 전기적 성질과 그 동안 콘크리트를 대상으로 연구한 차폐성능 평가방법들의 고찰로부터 도출하였다. 연구 결과, EMP 차폐 콘크리트 개발은 전기 전도성을 부여한 콘크리트의 재료개발이 우선하여야 하며, EMP 차폐 콘크리트의 재료개발 과정 중에는 전자파 손실 메커니즘별로 구분한 시험방법을 적용하고, 개발 제품의 최종 품질검증에는 일반화된 차폐성능 평가법(MIL-STD 등)을 준용한 시험법을 적용하면, 유효성이 입증된 콘크리트 차폐재 개발 및 성능평가가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.243-244
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• 2011

In general, magnetite or barite (density: more than 4.0ton/㎥) has been used in concrete for radiation shielding, and radiation tests have been performed to evaluate shielding performance. However, researchers have not studied concrete for radiation shielding that utilizes electric arc furnace oxidizing slag. This research aims to utilize electric arc furnace oxidizing slag which depends on reclamation as environment-friendly concrete materials by using coarse and fine aggregates of electric arc furnace slag containing 30% ferrous metal and with a density of around 3.0~3.8 ton/㎥. Accordingly, this research has judged that the high density electric arc furnace oxidizing slag aggregate can be applied to radiation shielding concrete. It has also examined the possibility of developing radiation shielding concrete utilizing electric arc furnace oxidizing slag aggregate by comparing concrete utilizing all fine and coarse aggregate of electric arc furnace oxidizing slag with concrete using magnetite.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.18-19
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• 2020

The ElectroMagnetic Pulse (EMP) destroys social infrastructure at once and causes social chaos. However, currently major infrastructures are constructed of concrete that does not have electromagnetic shielding performance. In this study, using the arc metal spraying method is used to evaluate the shielding performance and construction performance of concrete. The electro-magnetic shielding effect is measured by fabricating a shielding room with reference to MIL-STD-188-125, and the construction performance is evaluated by measuring the adhesion strength of thin metal sprayed film-concrete. As a result of the study, when the metal spraying method is applied, the shielding effect is higher than that of the special electro-magnetic shielding concrete, and it is considered to be more economical than the existing metal plate (3~5 mm).

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.478-482
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• 2021

본 논문에서는 버려지는 전기로산화슬래그를 재활용하여 차폐용 콘크리트를 제작하는데 있어 필요한 차폐효과 측정방법에 대하여 연구하였다. 차폐용 콘크리트 블록의 전자파 차폐효과를 측정하기 위한 시스템의 결과와 실제 콘크리트로 구축된 건축물의 차폐효과를 비교하여, 소형화된 콘크리트 블록의 전자파 차폐효과 측정 시스템의 유효성을 검증하였다. 콘크리트 건축물의 크기는 2.9 × 2.9 × 3.4m이고 콘크리트 블록은 0.3 × 0.3 × 0.2m로 차폐효과 측정 방법은 MIL-STD-188-125-1을 준용하였다. 비교하여 위하여 사용되는 주파수 대역은 600MHz - 2GHz이고 비교되는 콘크리트의 구성은 일반적인 콘크리트와 전기로산화슬래그가 포함된 콘크리트이다. 콘크리트 구조물의 경우에는 구조적 안전성을 위하여 철근이 15cm 간격으로 설치되어 있지만, 철근의 전자파 특성을 주파수가 증가할수록 차폐효과 특성이 점점 감소하기에 두 비교대상의 측정결과에서 약간의 차이가 발생하였다. 결론적으로는 콘크리트 블록을 통한 차폐효과 측정결과는 건축물을 만들었을 때의 결과와 유사하여, 전자파 엔지니어링 설계에 충분히 활용할 수 있을 것으로 생각되고 표준시편을 활용한 콘크리트의 차폐효과 측정 시스템이 유효함을 검증하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.20-21
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• 2016

In this study, the shielding properties of concrete with conductive materials as shielding material for electromagne- tic pulse(EMP) within 10kHz~18GHz were investigated. The shielding effectiveness of specimens were compared with different entrained materials. The shielding effectiveness were determined according to MIL-STD-188-125-1, IEEE-STD-299 at 28 days of concrete curing. The results of shielding effectiveness did not meet the criteria(80dB) severely.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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• pp.251-257
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• 1998

Concrete is considered to be one of the excellent and versatile shielding material and is widely used for the radiation shielding materials. This paper aims to study mechanical properties of concrete by using normal cement, natural and heavyweight aggregate and their radiation shielding effects through radiation transmission tests.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.269-275
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• 2016

본 연구에서는 붕규산 유리와 비정질 붕소강 섬유를 혼입한 콘크리트의 역학적 성능 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 잔골재를 붕규산 유리로 치환한 콘크리트와 비정질 붕소강 섬유를 보강한 콘크리트를 제조하여 압축강도, 정탄성계수, 압축인성, 휨강도, 휨인성, 중성자 차폐성능을 평가하였다. 실험결과, Plain 콘크리트와 대비하여 붕규산 유리를 혼입한 콘크리트의 경우 압축강도 및 휨강도는 저하되었으나, 중성자 차폐성능은 향상되는 것으로 나타났다. 비정질 붕소강 섬유를 혼입한 콘크리트의 경우 Plain 콘크리트와 대비하여 압축인성 및 휨인성이 증진되었으며 중성자 차폐성능도 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2013년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.35-36
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• 2013

Electric arc furnace oxidizing slag from massively produced steel slag has been used in road bases and subbases, hot mix asphalt, and landfill. Electric arc furnace oxidizing slag contains iron (15%~30%) and has a high density of 3.0~3.7 ton/m3. Depending on the type and amount of concrete aggregates, the radiation-shielding characteristics can vary. Therefore, aggregates of electric arc furnace oxidizing slag can be considered for the production of radiation-shielding concrete. The experimental design of this study is experiments on Compressive strength experiments, X-ray irradiation experiments, and experiments related to the unit volume weight were carried out on hardened concrete. This experiment compared the performance evaluation of radiation shielding of concrete using electric arc furnace oxidizing slag.

• 방사선산업학회지
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• 제17권1호
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• pp.93-100
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• 2023

This study analyzes the neutron shielding performance of Soft Magnetic Material and proposes a military application. In general, the military protection facility has been constructed with thick concrete, so Soft Magnetic Material, consisting of boron, was used with concrete in this study. To do so, Monte-Carlo N-Particle (MCNP) was applied to simulate the Watt-fission neutron spectrum of ²³⁵U and ²³⁹Pu. As a result, a configuration of polyethylene and Soft Magnetic Material is evaluated about four times better than borated polyethylene concerning the atomic weight of boron inside each shielding material. Also, when a nuclear weapon explosion is simulated in MCNP, 1 mm of Soft Magnetic Material with 20 cm of concrete shows about 55% more additional neutron shielding performance compared to when Soft Magnetic Material is not used. In this work, the neutron shielding performance of Soft Magnetic Material could be identified and Soft Magnetic Material would be useful for neutron shielding if applicable to concrete structure.