• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.10-17
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• 2023

칼슘실리케이트 시멘트(Calcium silicate cement, CSC)는 친환경 저탄소 시멘트로써 최근에 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 이산화탄소 반응 활성화와 시료 handling을 위하여 사전경화 단계를 진행하여야하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 CSC에 칼슘설포아루미네이트(Calcium sulfoaluminate, CSA) 속경시멘트를 혼합하여 초기강도 발현으로 사전경화 없이 사용할 수 있는 CSC의 확대적용 가능성을 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 이산화탄소 분위기에서 CSC 와 CSA 속경성 시멘트 혼합비율 변화에 따른 압축강도와 Q-XRD 광물특성 함량 변화를 측정하였다. 압축강도 측정결과, CSC 50% 조건에서 3일과 7일 압축강도가 각 각 14.18MPa과 22.98MPa로 1종시멘트 KS규격을 만족하였다. 광물특성 분석을 통하여 이산화탄소 반응생성물인 calcite 광물이 증가하여 강도발현에 기여했음을 알 수 있었다. 7일 경과 후에도 수화광물인 dicalcium silicate 및 yeelimite광물뿐 아니라, 이산화탄소와 반응하지 않은 rankiniten 및 pseudowollastonite 광물이 다량 관찰되어 7일이후의 강도발현 가능성을 확인하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.141-142
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• 2023

In this study, the strength development characteristics of calcium silicate cement mixed mortar according to carbonation hardening conditions were evaluated. As a result of measuring the compressive strength, the strength increased according to the carbonation hardening time, and the strength increase rate was higher for the specimen with a CO₂ concentration of 20%.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.52-59
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• 2022

이산화탄소 반응경화 시멘트(Calcium silicate based cement, CSC)는 제조 전 공정에서 보통 포틀랜드 시멘트 대비 최대 70% 가량의 CO₂ 감축을 기대할 수 있는 저탄소 시멘트로 해외 선진국가에서는 이미 상용화 단계에 도달하였으나 국내에서는 제조특성 및 기초물성연구가 시작되고 있는 단계이다. 이에 본 연구에서는 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조 가능성을 검토하고, 제조한 CSC의 기초물성평가를 통해 CSC의 국산화 가능성을 조사하고자 하였다. 실험결과, 국내산 고품위 석회석과 실리카흄을 활용해 제조한 CSC의 주요광물상은 CS, C₃S₂, C₂S 및 미반응 SiO₂로 이론적인 CSC 주요광물상과 유사한 특성을 나타내며, 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조가능성을 확인할 수 있었다. 제조한 CSC의 경화특성 조사를 위해 양생분위기에 따른 광물상 변화특성을 조사하였으며, TG/DSC 열분석결과, 탄산화양생을 실시한 샘플에서만 탄산화반응 결과생성물로서 다량의 CaCO₃가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 압축강도에서 뚜렷한 차이를 나타내었는데, 습윤양생 시 재령 7일 기준 압축강도 1MPa 이하로 수화반응 및 탄산화반응에 의한 물성발현이 거의 없는 반면에 탄산화 양생 시 재령 7일 기준 압축강도 56MPa 이상으로 조기강도 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.47-48
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• 2023

In the domestic industrial sector, greenhouse gases emitted from the cement industry account for about 10%, with most of them generated during the cement clinker calcination process. During the calcination process, 57% of carbon dioxide is emitted from the decarbonation reaction of limestone, 30% from fuel consumption, and 13% from electricity usage. In response to these issues, the cement industry is making efforts to reduce carbon dioxide emissions by developing technologies for raw material substitution and conversion, improving process efficiency by utilizing low-carbon alternative heat sources, developing CO₂ capture and utilization technologies, and recycling waste materials. In addition, due to the limitations in purchasing and storing industrial byproducts generated from industrial facilities, many studies are underway regarding the recycling of construction waste. Therefore, this study analyzes the manufacture of calcium silicate cement (CSC), which can store carbon dioxide as carbonate minerals in industrial facilities, and aims to contribute to the development of environmentally friendly regenerated cement using construction waste.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권3호
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• pp.251-258
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• 2022

시멘트산업에서는 CO₂ 배출량 감축을 위해 원료대체 및 전환기술, 저탄소 신열원 활용 공정효율 향상기술, 공정발생 CO₂ 포집 및 재자원화 기술 개발이 진행되고 있다. 공정발생 CO₂ 포집 및 재자원화는 대규모로 배출되는 배기가스에서 CO₂를 분리 및 포집하는 기술로 지중저장과 해양저장, 탄산염 광물화로 크게 세 가지로 나뉜다. 이에 본 연구에서는 CO₂를 탄산염광물로 저장할 수 있는 CSC를 개발하고자 기초 실험을 진행하였다. 클링커 원료 배합에서 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비가 다른 세 가지의 CSC 클링커를 제작하여 클링커의 성분 및 상 분석을 진행하였다. 제조한 CSC 클링커는 Wollastonite와 Rankinite가 생성되었다. 또한, CSC 페이스트 탄산화 시험편은 탄산화 생성물로 Calcite가 생성되었음을 확인할 수 있었다. CSC 클링커와 CSC 탄산화 시험편은 CSC 클링커 화학조성에서 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비가 낮을수록 Wollastonite 생성량이 감소하고 Rankinite의 생성량이 증가하였고, CSC 페이스트 시험편의 탄산화 진행에 따라 Calcite 생성량이 증가하였다. 이는 Rankinite가 Wollastonite보다 CO₂를 광물화하는데 반응성이 높은 것으로 판단된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제46권1호
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• pp.3.1-3.14
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• 2021

Objectives: This study aimed to evaluate the interface between a calcium silicate cement (CSC), Biodentine and dental adhesives in terms of sealing ability. Materials and Methods: Microleakage test: 160 standardized class II cavities were prepared on 80 extracted human molars. The cavities were filled with Biodentine and then divided into 2 experimental groups according to the time of restoration: composite resin obturation 15 minutes after Biodentine handling (D0); restoration after 7 days (D7). Each group was then divided into 8 subgroups (n = 5) according to the adhesive system used: etch-and-rinse adhesive (Prime & Bond); self-etch adhesive 2 steps (Optibond XTR and Clearfil SE Bond); self-etch adhesive 1 step (Xeno III, G-aenial Bond, and Clearfil Tri-S Bond); and universal used as etch-and-rinse or self-etch (ScotchBond Universal ER or SE). After thermocycling, the teeth were immersed in a silver nitrate solution, stained, longitudinally sectioned, and the Biodentine/adhesive percolation was quantified. Scanning electron microscopic observations: Biodentine/adhesive interfaces were observed. Results: A tendency towards less microleakage was observed when Biodentine was etched (2.47%) and when restorations were done without delay (D0: 4.31%, D7: 6.78%), but this was not significant. The adhesives containing 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate monomer showed the most stable results at both times studied. All Biodentine/adhesive interfaces were homogeneous and regular. Conclusions: The good sealing of the CSC/adhesive interface is not a function of the system adhesive family used or the cement maturation before restoration. Biodentine can be used as a dentine substitute.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.115-116
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• 2023

This study aims to investigate and improve the carbon dioxide sequestration capability and the mechanical properties of non-hydraulic low calcium silicate cement especially designed for CO₂ reaction and ordinary Portland cement subjected to the carbonation curing facilitating pH swing method. Nitric acid (HNO₃) was utilized as an liquid for the mixing of cement paste to enhance the initial dissolution of Ca ions from the cements by promoting low pH environment and prevent the direct precipitation of Ca with the anion, owing to the high solubility of Ca(NO₃)₂ in water. The results presented that the higher the concentration of HNO₃, the higher the compressive strength and CO₂ sequestration (until 0.1 M). Ca dissolution caused by the harsh acid attack onto the anhydrous cement particle lead to the higher carbonation reaction degree, forming abundant CaCO₃ crystals after the reaction. However, cement paste mixed with excessively high concentration of HNO₃ presented deterioration due to the too harsh pH environment and abundant NO₃- ions which are known to retard the reaction of cement.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제43권2호
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• pp.23.1-23.9
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• 2018

Objectives: This study evaluated the effect of ultrasonic agitation of mineral trioxide aggregate (MTA), calcium silicate-based cement (CSC), and Sealer 26 (S26) on adaptation at the cement/dentin interface and push-out bond strength. Materials and Methods: Sixty maxillary canines were divided into 6 groups (n = 10): MTA, S26, and CSC, with or without ultrasonic activation (US). After obturation, the apical portions of the teeth were sectioned, and retrograde cavities were prepared and filled with cement by hand condensation. In the US groups, the cement was activated for 60 seconds: 30 seconds in the mesio-distal direction and 30 seconds in the buccal-lingual direction, using a mini Irrisonic insert coupled with the ultrasound transducer. After the materials set, 1.5-mm thick sections were obtained from the apexes. The presence of gaps and the bond between cement and dentin were analyzed using low-vacuum scanning electron microscopy. Push-out bond strength was measured using a universal testing machine. Results: Ultrasonic agitation increased the interfacial adaptation of the cements. The S26 US group showed a higher adaptation value than MTA (p < 0.05). US improved the push-out bond strength for all the cements (p < 0.05). Conclusions: The US of retrograde filling cements enhanced the bond to the dentin wall of the root-end filling materials tested.

• 대한소아치과학회지
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• 제50권3호
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• pp.277-291
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• 2023

본 연구는 치수 재혈관화 과정 중 상아질 접착제 도포 유무 및 종류가 치아 변색과 미세 누출에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 시편은 사람의 발거된 소구치 120개로 제작하였으며, 상아질 접착제 종류에 따라 다음과 같이 분류하였다. Group I. No bonding; Group II. One-Step; Group III. Clearfil SE Bond; Group IV. Single Bond Universal. 각 그룹은 칼슘 규산염계 시멘트인 Endocem MTA^® Premixed Regular와 Biodentine의 사용에 따라 Subgroup a와 Subgroup b로 나뉘어 총 8개의 그룹으로 분류되었다. 치관변색 평가를 위해 초진(S0), 항생제 도포 1주(S1), 2주(S2), 4주 경과(S3)와 칼슘 규산염계 시멘트 적용 2주 경과(S4) 각 시점에서 사진을 촬영해 CIE L^*a^*b^*를 측정하였다. 모든 시편은 2% 메틸렌 블루 용액에 침적 후 30배율로 관찰하여 미세누출을 평가하였다. 상아질 접착제 도포는 치관 변색을 감소시켰고, Biodentine은 상아질 접착제의 도포 유무 및 종류와 상관없이 최소한의 변색을 보였다. 또한 상아질 접착제 도포는 미세 누출을 증가시키지 않았다.