• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.263-271
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• 2018

생활 하수 및 농축산 폐수를 통한 하천으로의 다량의 질소와 인의 유입은 부영양화를 초래하여 하천 자정작용에 악영향을 끼친다. 본 연구에서는 컬럼 실험을 통한 흡착제(활성탄, 제올라이트, 여과사)의 여재층 높이에 따른 암모니아성 질소, 인산염 제거특성을 분석하고, 밀도범함수이론(density functional theory, DFT)를 바탕으로 한 양자역학적 전산 모사를 통해 흡착제와 암모니아성질소($NH_4{^{+}}$)와 인산염($PO_4{^{3-}}$)에 대한 화학적 흡착 거동을 분석하였다. 컬럼 실험 결과, 암모니아성 질소에 대한 제거효율은 제올라이트(95.1%)>활성탄(65.8%)>여과사(10.7%), 인산염의 제거효율은 활성탄(99.6%)>제올라이트(18.8%)>여과사(10.9%) 순으로 나타났다. 제올라이트의 경우, 여재층의 높이에 관계없이 90%이상의 암모니아성 질소에 대한 높은 흡착력을 가졌고, 활성탄의 경우 여재층의 높이가 증가할수록 인과 질소에 대한 높은 흡착효율을 가졌다. DFT를 이용한 흡착제(산화 알루미늄, 활성탄, 여과사)와 영양염류($PO_4{^{3-}}$, $NH_4{^{+}}$)에 대한 흡착거동 분석결과, 제올라이트는 암모니아성 질소($NH_4{^{+}}$)에 대한 높은 흡착에너지(-6.43 eV)를 가졌다. 활성탄의 경우 여과사보다 좁은 HOMO-LUMO 밴드갭을 가져, 전자 이동에 유리한 환경을 조성하여 높은 흡착에너지(-7.10eV)로 영양염류가 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제13권5호
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• pp.450-461
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• 1993

AC4C alloy casts in the metallic mold, zircon sand mold, silica sand mold and shell mold with the pouring temperatures of 680, 710 and $740^{\circ}C$ have been investigated. The tensile strength, elongation and hardness of AC4C alloy castings have been influenced by the kind of molds used. The mechanical properties in zircon sand mold castings were greater than those in other sand mold castings, but were inferior to the properties in metallic mold castings. Eutectic Si particle size and DAS were increased in the order of metallic mold, ziron sand mold, silica sand mold and shell mold. Also, they were increased with the increase of pouring temperatures. DAS, eutectic Si particle size and grain size decreased with the increase of mechanical properties as the cooling rate increased. The eutectic Si particle size and DAS of AC4C alloy castings after T6 treatment were decreased in as-cast. The variation of eutectic Si particle size has been effected on the tensile strength, elongation and fractured surface.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권4호
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• pp.67-80
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• 1992

동적인 문제를 해석하는 데 있어서 최대전단탄성계수의 결정은 어떤 변형률에서의 전단응력을 추정하는데 필연적이라 할 수 있다. 그동안 실리카질 모래에 관한 모델이 준시되어 왔지만 그러한 모델을 부서지는 모래에 직점적으로 적용하는 데는 모래의 부서짐(crushability)때문에 어려움이 있다. 본 연구에서는 부서지는 모래의 미소변형률에서의 동적인 거동이 평가되었으며 실험한 모래의 최대 전단탄성 계수에 관한 모델이 제시되었다. 부서지는 모래의 전단탄성 계수는 느슨한 모래의 경우는 실리카질 모래와 유사한 값을 보이나 밀도가 증가하면 입자간의 접촉면적이 커져서 비틀력 (torsional force)으로 인해 모래가 부서져 전단저항이 작아지는 것으로 보인다. 그리고 계수치 (modulus number) 가 Been과 Jefferies (1985)의 상태 정수 (state parameter)로 표현되었다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.185-195
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• 2012

나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에 의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol FeS/g, 0.043 mmol FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에 더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권3호
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• pp.207-219
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• 2021

Several additives are used to enhance the geotechnical properties (e.g., shear wave velocity, shear modulus) of soils to provide sustainable, economical and eco-friendly solutions in geotechnical and geo-environmental engineering. In this study, piezoelectric ring actuators are used to measure the shear wave velocity of unreinforced, fiber, cemented, and fiber reinforced cemented Toyoura sand. One dimensional oedometer tests are performed on medium dense specimens of Toyoura sand-cement-fiber-silica flour mixtures with different percentages of silica flour (0-42%), fiber and cement (e.g., 0-3%) additives. The experimental results indicate that behavior of the mixtures is significantly affected by the concentration of silica flour, fiber and cement additives. Results show that with the addition of 1-3% of PVA fibers, the shear wave velocity increases by only 1-3%. However, the addition of 1-4% of cement increases the shear wave velocity by 8-35%. 10.5-21% increase of silica flour reduces the shear wave velocity by 2-5% but adding 28-42% silica flour significantly reduces the shear wave velocity by 12-31%. In addition, the combined effect of cement and fibers was also found and with only 2% cement and 1% fiber, the shear wave velocity increase was found to be approximately 24% and with only 3% cement and 3% fibers this increased to 35%. The results from this study for the normalized shear modulus and normalized mean effective stress agree well with previous findings on pure Toyoura sand, Toyoura silty sand, fiber reinforced, fiber reinforced cemented Toyoura sand. Any variations are likely due to the difference in stress history (i.e., isotropic versus anisotropic consolidation) and the measurement method. In addition, these small discrepancies could be attributed to several other factors. The potential factors include the difference in specimen sizes, test devices, methods of analysis for the measurement of arrival time, the use of an appropriate Ko to convert the vertical stresses into mean effective stress, and sample preparation techniques. Lastly, it was investigated that there is a robust inverse relationship between α factor and 𝞫₀ exponent. It was found that less compressible soils exhibit higher 𝜶 factors and lower 𝞫₀ exponents.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.25-30
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• 2016

이 연구의 목적은 폴리에틸렌 섬유보강, 규사 혼입, 시멘트를 플라이애쉬로 치환함에 따라 나타나는 복합재료의 압축강도 및 인장거동에 대해 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 총 5가지 배합을 결정하였고, 압축강도 실험과 일축인장 실험을 수행하였다. 실험결과 섬유보강을 통해 강도와 연성 및 균열제어 측면에서 효과적인 것으로 나타났으며, 절대건조상태의 골재를 혼입하면 강도 증진에 효과적이지만 연성과 균열제어 측면에서 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 시멘트를 플라이애쉬로 대체하면 강도는 떨어지지만 연성이 증가하고 균열폭이 줄어드는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.127-135
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• 1997

본 연구는 규사분말을 치환한 콘크리트의 내산성에 관한 실험적 연구로서 내산성능 개선을 위한 혼화재로서 규사 분말의 치환시 콘크리트의 시공성 및 내산성 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 황산에 침지된 콘크리트의 내산성 실험결과 혼화재의 종류 및 치환량에 따른 내산성은 규사분말을 10~15% 치환한 SS시험체가 GS 및 SF시험체와 비교하여 강도 저하, 중량 감소, 외관 변화, 중성화 깊이 증가, 시험체 내부의 pH저하 등에서 우수하게 나타났다. 물결합재비의 변화에 따른 내산성은 물결합재비 60%의 경우보다 40% 높게 나타나 물결합재비가 낮을수록 내산 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 이는 규사 분말의 공극충전효과 및 산에 침해되지 않는 결정성 SiO2로서의 특성 때문으로 사료된다. 규사 분말을 적적량 치환한 콘크리트는 시공성 및 강도 발현 측면에서 보통 포틀랜트시멘트를 사용한 PL시험체와 비교하여 동등 이상이며, 내산성은 슬래그시멘트를 사용한 GS 및 실리카흄을 혼화재로 치환한 SF시험체보다 우수함을 알 수 있었다. 그러므로 규사 분말을 적정량 치환한 콘크리트를 산류의 침해가 예상되는 부위에 시공하였을 때 콘크리트의 내산성 증진 효과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권1호
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• pp.1-8
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• 2018

This paper presents an investigation of the liquefaction characteristics and particle crushing of isotropically consolidated silica sand specimens at a wide range of confining pressures varying from 0.1 MPa to 5 MPa during undrained cyclic shearing. Different failure patterns of silica sand specimens subjected to undrained cyclic loading were seen at low and high pressures. The sudden change points with regard to the increasing double amplitude of axial strain with cycle number were identified, regardless of confining pressure. A higher cyclic stress ratio caused the specimen to liquefy at a relatively smaller cycle number, conversely producing a larger relative breakage $B_r$. The rise in confining pressure also resulted in the increasing relative breakage. At a specific cyclic stress ratio, the relative breakage and plastic work increased with the rise in the cyclic loading. Less particle crushing and plastic work consumption was observed for tests terminated after one cyclic loading. Majority of the particle crushing was produced and majority of the plastic work was consumed after the specimen passed through the phase transformation point and until reaching the failure state. The large amount of particle crushing resulted from the high-level strain induced by particle transformation and rotation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.303-306
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• 2001

본 연구는 테라헤르츠 시간영역 분광법 (THz time-domain spectroscopy : THz-TDS)을 이용하여 광학 및 전기 전자 재료로 널리 사용되는 이산화규소의 흡수율과 도전율을 각각 테라헤르츠 주파수 영역에서 측정하였다. 입자 형태로 구성된 이산화규소의 재료는 기존의 접촉식인 Hall 측정이나 4-point probe 측정으로는 그 전기적 특성 분석이 불가능하지만, THz-TDS 방법은 비접촉식 방법으로 전기적 특성뿐만 아니라 광학적 특성 분석도 가능하다. 또한 기존의 전기적 폭정 장치는 DC 영역에서만 가능하지만, 본 방법은 테라헤르츠 주파수 영역에 따른 그 특성을 분석 할 수 있다. 특히 도전율은 금속 및 반도체와 달리 테라헤르츠 주파수가 증가함에 따라 증가하였는데, 이러한 결과는 Drude 이론을 따르지 않음을 확인하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권4호
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• pp.23-31
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• 2020

Recently, meteorological disasters have been increasing by climate change, excessive rainfall, and landslide. The purpose is to develop new fabric concrete that can prevent and recover from damages because some of areas are vulnerable to meteorological disaster. Specifically, this technology can minimize time and space constraint when repairing the concrete structure and installing a formwork. The structure of fabric concrete is a mixture of fabric concrete and a high-speed hardened cement, Silica sand, wollastonite mineral fiber, fabric material and waterproof PVC fabric. In this study, the ratio of mechanical properties and durability of the fabric concrete mixture was evaluated by deriving the binder: silica sand mix ratio of the fabric concrete mixture and substituting part of the cement amount with wollastonite mineral fiber. Best binder in performance evaluation: Silica sand mix ratio is 6: 4 and the target mechanical performance and durability are the best when over 15% wollastonite binder is replaced by silicate mineral fiber.