• Earthquakes and Structures
• /
• 제23권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 2022

Masonry constructions exhibit uncertain behaviors under dynamic effects such as seismic action. Complex issues arise in the idealization of structural systems of buildings having different material types and mechanical properties. In this study, the structural behavior of a vaulted masonry building constructed using full clay brick and lime-based mortar and sitting on consecutive arches was investigated by experimental and numerical approaches. The dimensions of the structure built in the laboratory were 391 × 196 cm, and its height was 234 cm. An incremental repetitive loading was applied to the prototype construction model. Along the gradually increasing loading pattern, the load-displacement curves of the masonry structure were obtained with the assistance of eight linear displacement transducers. In addition, crack formation areas, and relevant causes of its formation were determined. The experimental model was idealized using the finite element method, and numerical analyses were performed for the area considered as linear being under similar loading effect. From the linear analyses, the displacement values and stress distribution of the numerical model were obtained. In addition, the effects of tie members, frequently being used in the supports of curved load-bearing elements, on the structural behavior were examined. Consequently, the experimental and numerical analysis results were comparatively evaluated.

• 자원리싸이클링
• /
• 제20권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2011

부선 광미의 근원적 처리방안으로 경제성과 환경친화성을 고려히여 비소성 토건재료로 순환자원화 하는 연구를 수행하였다. 순신광산 광미의 평균입도는 $220\;{\mu}m$이고 삼광광산 광미의 평균입도는 $140\;{\mu}m$이었다. 따라서 이들 광미의 입도 특성을 고려하여 순신광산 광미는 비소성 투수블록의 원료 그리고 삼광광산 광미는 비소성 에코벽돌의 원료로 사용하여 제조한 시험체의 여러 특성을 조사하였다. 순신광산 광미 25 wt%이하의 배합조건에서 제조한 비소성 투수블록 시험체의 압축강도는 한국환경산업기술원(KEITI)에서 제시하고 있는 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 14.70MPa 이상을 만족하였다. 그러나 투수계수 측정결과, 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 $1.0{\times}10^{-2}\;cm/sec$ 이상을 만족하지 못하였다. 한편, 삼광광산 광미 40 wt% 이하의 배합조건에서 제조한 비소성 에코벽돌 시험체는 소성점토벽돌(KS L 4201) 3종 규격을 만족하였다. 또한 중금속용출시험(KSLT) 결과, 비소성 에코벽돌 시험체의 환경안정성이 확인되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제44권3호
• /
• pp.112-131
• /
• 2011

본 고는 경주 사천왕사지 출토 녹유제품의 고고학적 복원을 위한 기초 자료를 마련하고자 SEM-EDX, XRD, TG/DTA를 이용하여 녹유에 대한 화학조성과 용융특성을 연구한 결과이다. 녹유소조상전, 녹유귀면와, 녹유능형전을 분석한 결과 소조상전 2편은 화학조성(PbO 74~81%, $SiO_2$ 14~18%)과 용융온도범위($950{\sim}1070^{\circ}C$)가 유사하였으나, 귀면와 2편과 능형전 1편은 서로 다른 조성과 용융특성을 보였다. 귀면와 SC 003은 소조상전에 비하여 훨씬 낮은 용융온도범위($970^{\circ}C$ 이하)를 보였으며, SC 004는 상대적으로 높은 P의 함량으로 조성상의 차이를 보였다. 능형전은 Pb와 Si, O 이외의 원소가 검출되지 않고, 매우 낮은 용융온도범위($770^{\circ}C$ 이하)를 보여 사천왕사지 녹유제품들과는 다른 특성을 보였으며, 오히려 경주 영묘사지 출토 녹유전 2편과 유사한 특징을 보였다. 이러한 결과는 사천왕사지의 녹유제품들이 모두 같은 원료와 기법으로 제조된 것은 아님을 보여주며, 이에 대해서는 납동위원소비 분석 등의 추가적인 원료 산지 연구가 필요하다. 이상의 결과는 경주 사천왕사지 녹유전의 복원연구를 위한 기초 자료로서 제공될 것이며, 타 유적의 녹유제품 연구에 활용될 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.451-458
• /
• 2011

이 연구에서는 문헌조사와 광학적 및 과학적 분석조사를 토대로 송산리 6호분 벽화의 제작기법에 대해 고찰하였다. 연구결과, 송산리 6호분의 전축방식은 공적법이 아닌 모르타르를 이용하여 전(塼)을 축조하였고 줄눈(masonry joint) 재료로 석회, 모래 및 석고를 이용하였다. 전돌 표면에는 전체적으로 흑색을 칠한 다음 백색 회(灰)칠을 하였다. 그 위에 벽화제작을 위한 점토 바탕 층을 조성하였는데 수비가 잘된 점토를 흙손 등의 도구를 이용하지 않고 붓으로 바르듯이 완성하였다. 바탕층에 사용된 점토의 재료적 특성은 $30{\mu}m$ 실트질 크기 이하의 광물입자들로 구성되어 있다. 현재까지 고대의 고분벽화에서 사신도의 채색 부위에만 점토 바탕층을 조성하여 제작된 고분벽화는 송산리 6호분이 유일하다. 이 송산리 6호분은 동양을 비롯한 한국의 다른 벽화에서 볼 수 없는 제작기술이라 할 수 있으며 1933년 발굴 당시에 벽화는 이미 심각하게 훼손된 상태였다고 가정하더라도 종합적으로 볼 때 미완의 벽화라고 추정할 수 있다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.259-265
• /
• 2011

본 연구는 석탄회(Fly Ash)와 점토를 이용하여 광미(tailing)의 중금속 안정화를 연구하였다. 플라이애쉬-점토-광미계의 특성은 여러 분석기기(SEM, XRD, XRF, TG-DTA, Dilatometer, UTM)를 이용하여 광미의 첨가량에 따른 물리 화학적 특성을 조사하였다. 플라이애쉬의 화학조성은 $SiO_2$가 33.01 wt%, $Al_2O_3$는 28.54 wt%, CaO가 9.97 wt%이고 이외에 $Fe_2O_3$와 알카리 성분 등을 함유하고 있으며, 강열감량은 플라이애쉬가 20.26 wt%로 나타났다. 플라이애쉬의 $SiO_2$와 $Al_2O_3$ 조성양은 점토성분이 61 wt% 이상이다. 그리고 광미의 화학조성은 $SiO_2$가 26.91 wt%, CaO가 24.25 wt%, $Fe_2O_3$는 22.97 wt%이다. 그러므로 플라이애쉬-점토-광미계에서 플라이애쉬가 점토의 원료로 대체가 가능하다. 시편의 수축은 $850^{\circ}C$ 부근에서 서서히 수축이 시작되어 $1100^{\circ}C$ 부근에서 급격하게 수축하는 것을 볼 수 있었으며 플라이애쉬의 탄화 분해 과정에 의해 영향을 받는다. 시편의 미세구조는 광미를 첨가한 시편이 치밀하였다. 열처리 온도에 따른 물리적 특성 조사를 위하여 흡수율과 압축강도를 측정하였으며 광미를 첨가한 시편의 압축강도가 높으며 약 200~420 kgf/$cm^2$로 KS L 4201의 점토 블록 기준 내에 있다. 그리고 광미의 중금속의 안정화는 소결한 후에 한국폐기물 규격내에서 안정화한 것을 알 수 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.217-222
• /
• 2009

본 연구는 정수슬러지를 친환경적인 자원으로 재활용하기 위한 방안으로서 유해성이 없는 점토벽돌 및 보도블록 등으로 재활용하기 위하여 진행되었다. 정수슬러지를 점토벽돌 원료로 대체할 수 있는지에 대한 연구를 수행함에 있어 각각의 원료의 성상을 분석하고 일축압축강도, 흡수율, 중량 및 용출특성을 비교 검토하였다. 그 결과 규사를 20% 고정시킨 후 정수슬러지 5~10%, 점토 70~75% 주입하였을 때 점토벽돌 한국산업규격 품질 1종(압축강도 210.1 $kg_f/cm^2$, 흡수율 10% 이하)에 가장 적합한 결과를 보였으며, 중금속 용출 실험에서도 모든 항목의 농도가 법적 유해물질 용출기준치 이하로 나타났다. 정수슬러지를 이용하여 점토벽돌 제작시 슬러지 5~10%를 주입하여도 시중에서 판매되는 점토벽돌의 품질에 떨어지지 않는다고 사료된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.210-215
• /
• 2004

하수슬러지 소각재, 폐도자기 파편, 폐유약 및 저급점토를 이용하여 1,00$0^{\circ}C$에서 2시간 소성하여 투수블록용 다공질 세라믹스를 제조하여 제조인자에 따른 물리 $.$역학적 특성, 투수특성 및 동결음해특성을 조사하였다. 폐도자기 파편의 크기가 동일한 시편은 소성온도와 소각재의 첨가량이 증가함에 따라 부피비중과 압축강도는 증가하였으나, 기공률과 투수성은 감소하였다. 소성온도와 소각재의 첨가량이 동일한 시편은 폐도자기 파편의 크기가 증가하면 부피비중과 압축강도는 감소하고 기공률과 투수성은 증가하였다. 폐도자기 파편의 크기가 1∼2 mm이고 1,00$0^{\circ}C$에서 2시간 소성한 30A60F시편은 부피비중 2.17, 기공률 46.2%, 압축강도 221 kgf/$\textrm{cm}^2$ 및 통과전하량이 3,150 coulombs이었으며, 동결융해 저항성이 우수하여 투수블록으로 사용이 가능하였다. 투수블록 시편에 함유된 중금속은 허용기준치보다 낮아 무해하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.114-118
• /
• 2009

본 연구에서는 소각재와 하수슬러지, 용융슬래그 등을 이용하여 기존의 벽돌을 대신 할 수 있는 건축외장재를 제조하고,사용 재료의 혼합비와 소성온도 등 적정 제작 조건을 도출하고자 한다. 외장재 제조는 재료를 각 비율별로 성형하여 상온과 $160^{\circ}C$에서 각각 24시간 동안 건조 후 1,080~$1,130^{\circ}C$에서 2시간 동안 소성하였다. 소성한 다음 제조한 외장재 시편의 압축강도를 측정해 본 결과 소성온도가 증가할수록 압축강도는 증가하였으며, 소각재의 함유량이 적을수록, 용융슬래그의 함량이 증가할수록 압축강도가 증가하였다. 본 연구에서 도출된 외장재 제조 적정조건은 소각재 : 용융슬래그 : 하수슬러지 : 점토의 비율이 10 : 20 : 5 : 65로 제조된 시편을 $1,115^{\circ}C$에서 소성한 시편의 압축강도가 41 MPa 이상으로 나타나 외장재로서의 사용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 제조한 외장재의 중금속 용출실험결과 환경적으로 안전한 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제11권6호
• /
• pp.111-121
• /
• 2010

최근 들어 도심지 보도 또는 아파트 단지내 도로 등에 시공되는 보도블록에 대한 소비자의 눈높이가 높아짐에 따라 과거에는 콘크리트 블록 일색이었던 보도포장 재료가 점토바닥벽돌, 천연석 또는 나무 등으로 다양화 고급화되고 있다. 그 중 특히 사람에게 친환경 친인간적인 점토바닥벽돌의 판매량은 해마다 두 자리수 이상의 성장률을 보일만큼 수요자가 다양하고 많아지고 있으나 시공 후 단시간 내에 '모서리 깨짐', '동결 파손', '휨파괴' 및 '줄눈 벌어짐' 등의 파손이 빈번하게 발생되고 있어 내구성 문제가 지적되고 있다. 점토바닥벽돌은 요업제품의 특성상 벽돌끼리 부딪힐 경우에는 쉽게 깨지는 특성을 가지고 있으며, 물을 쉽게 흡수하는 성질이 있어 동결로 인한 부피 팽창 파손에 비교적 취약할 뿐만 아니라 생산설비와 공정관리 등 생산과정의 미세한 차이에 따라 제품의 강도 또는 흡수율 등 물성에 대한 편차가 크게 발생한다. 그리하여 엄격한 품질관리 기준에 따라 생산과 시공을 하지 않을 경우, 제품에 하자가 발생하여 유지보수에 많은 비용이 소요된다. 본 연구에서는 점토바닥벽돌 포장에서 흔히 발생하는 파손 증상을 유형별로 분류하여 원인을 분석하였으며, 필요시 압축 강도 및 흡수율 시험 등을 통하여 벽돌의 생산, 시공 및 품질관리 기준 등 광범위한 부분에 걸쳐 해결방안을 제시하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.68-74
• /
• 2005

지정 폐기물인 electrical arc furnace(EAF) 더스트에는 액상을 형성하는 fluk 성분이 많이 포함되어있어, 점토와 혼합하면 시편의 소결온도를 낮춰주고 기계적 강도를 향상시키는 장점이 있다. 그러나 더스트-점토 계 벽돌 제조시 더스트 첨가량을 증가시키면 소결과정에서 과도한 액상이 생성되어 제품 불량률이 높아진다. 점토-더스트 계 시편의 소결공정 중에 발생하는 액상을 제어하기 위하여 $Al_2O_3$를 첨가하고 물리적 특성 변화를 분석하였다. $Al_2O_3$가 첨가된 더스트-점토계 소결체는 기공크기가 감소되면서 미세구조가 균일해졌다. 이에 따라 기계적 강도가 증가되었고 동시에 최대강도가 나타나는 온도가 높아졌다. 또한 겉보기 밀도가 증가되었고 흡수율은 감소하였다. 첨가된 $Al_2O_3$는 mullite($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)를 생성함으로서, 액상형성에 참여할 $SiO_2$을 소모시키고 동시에 액상의 점도를 높여, 소결체의 내화도를 증진시키고 따라서 소결과정에서 시편 불량률을 낮출 것으로 분석되었다.