Deicing system is to melt frost or ice freezed in catenary line when the temperature is lower than $0^{\circ}C$ in winter. The principle of deicing system is to melt frost or ice by Joule heat of catenary impedance. The performance of deicing is dependant of deicing current determined by the length of deicing section, deicing impedance and current division ratio of catenary line and messenger line. So, we present technique for estimating deicing current and process for determination of deicing section in the conventional line. Deicing impedance is estimated using Carson-Pollaczek equation, and current division ratio of catenary line and messenger line is estimated using voltage drop, and deicing current is estimated using power system data of deicing system. For the determination of the final deicing section, we verified estimated value comparing with experiment value of deicing impedance and current division ratio of catenary line and messenger line using low voltage experiment. Finally, we verified the validity of estimation technique and process using a simulated test data of real deicing system operation in the Chungju Substation, Chungbuk line.
Deicing agent affect concrete durability such as scaling, rebar corrosion strength of concrete. In this study, developed deicing agent satisfied with EL610 is evaluated to compare affects to concrete with no deicing agent and chloride-containing deicing agents. Deicing agents are applied to concrete surface during four months twice a week. Chloride content, chloride penetration depth and concrete strength are evaluated. After experiment, chloride content, chloride penetration depth of concrete are as follows. Chloride-containing deicing > Eco friendly deicer > No deicing agents. Concrete strength are also as follows. Chloride-containing deicing > Eco friendly deicer > No deicing agents. From experiment, developed deicing agent shows low chloride content in concrete and affect concrete strength little lower than chloride-containing deicing.
Deicing system operated in high speed line is to melt frost or ice freezed in catenary line when the temperature is lower than 0 in winter. The principle of deicing system is to m디t frost or ice by Joule heat of catenary impedance. The performance of deicing is dependant of deicing current determined by the length of deicing section, deicing impedance and current division ratio of catenary line and messenger line. So, We present technique for estimating deicing current in convention line. Deicing impedance is estimated using Carson - Pollaczek, current division ratio of catenary line and messenger line is estimated using voltage drop, and deicing current is estimated using power system data of operation secion for deicing system in this technique. To verify the validity of technique, we compare the estimated current using technique of this paper with deicng current of high speed line.
동절기 도로 유지관리는 일반적으로 제설활동을 의미하며 제설활동에는 도구를 사용하여 물리적으로 눈을 제거하는 방법과 융설제를 사용하여 화학적으로 눈을 제거하는 방법 이 포함된다. 융설제를 사용하여 화학적으로 눈을 제거 할 때, 융설제를 과도하게 사용하면 환경문제와 예산낭비가 생길 수 있고, 융설제를 적게 사용하면 그 성능을 충분히 낼 수 없으므로 얼마나 사용해야 하는지는 중요한 문제이다. 본 연구에서는 실내 및 현장 실험을 통해 제설제의 성능을 평가하고 이를 바탕으로 도로 제설작업시 적정 융설제 살포량을 제안하였다.
In this study, calcium chloride($CaCl_2$), sodium chloride (NaCl), organic acids-containing deicer(NS 40, NS 100), mixed deicier($NaCl\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NaCl\;70\%\;+\;NS\;40\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;NaCl\;30\%$) is investigated based on the laboratory test for deicing performance. Test items for deicing performance were ice melting and ice penetration, freezing point depressions and eutectic points, pH, thermal properties for selected deicing chemicals. As a test results, in case of the use chloride-containing deicier in area that concrete structures has subjected to freez-thaw reaction in winter season, it showed desirable method that use deicing chemicals mixed with optimum ratio rather than use one deicing chemicals when is consider to deicing performance and effects, corrosion of steel materials, freez-thaw resistance of concrete. When use various deicing chemicals mixed, NS40($70\%$)+Calcium chloride($30\%$) showed the best effective method.
OBJECTIVES : The objective of this study is to estimate the appropriate storage required for deicing materials in Gangwon-do for successful snow removal operations during the 2018 Pyeongchang Winter Olympic Games. The final estimates of the deicing chemicals can be used by public agencies to aid decision making. METHODS : First, the database that exists in the road snow-removal management system (RSMS) of the Ministry of Land, Infrastructure, and Transport, South Korea was used to determine historical characteristics of snow removal experiences in Gangwon-do. The database includes historical information, including regional and road weather data and number of snow-removal works. Second, both the maximum and the actual amount of storages used for deicing materials in the past three years were analyzed. Lastly, the final estimates of the deicing materials were evaluated using an additional equation. It considers frequency of salt spray application, total administrative road length estimated by road agencies, and number of days required for snow removal works in Gangwon-do. Consequently, the results show that significant differences were not observed between the final estimates and the maximum amount used during the past three years. RESULTS : The final estimates of the deicing materials are almost similar to the maximum amount used during the past three years in Gangwon-do. CONCLUSIONS : The study shows that the estimates of deicing chemicals can be useful when decision making is required for the snow-removal policy.
겨울철 원활한 제설작업은 겨울철 도로운영 및 관리에 중요한 공정이다. 현재 우리나라에서는 염화칼슘을 제설제로 가장 많이 쓰고 있고, 성능은 우수하지만 환경문제와 부식으로 인한 도로주변의 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키는 원인이 되고 있어 심각한 문제가 되고 있다. 한편 유기성 폐기물을 이용하여 환경친화 제설제인 Ca, Mg와 유기산(초산, 프로피온산)의 반응물인 유기산염 (CMO, Calcium magnesium salt of organic acids)으로 구성된 제설제의 경우 자원 재활용으로 인한 생산 단가를 낮출 수 있고 환경문제와 구조물의 내구성저하를 해결할 수 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 실험실에서 화학조성에 의해 샘플로 제조된 환경친화 제설제인 유기산염(CMO의 일종)과 미국에서 개발한 CMA, 기존 제설제에 대해 제설에 필요한 기초물성에 대한 실험과 성능 실험을 통해 융빙성능을 비교 분석하였고 콘크리트 표면의 중량 손실량 실험을 통하여 구조물의 내구성에 미치는 영향을 검토하였다. 결과 분석을 통해 CMO의 융빙성능은 기존 제설제인 염화칼슘에 비해 60$\sim$90% 정도의 효과를 보였다. 중량손실효과는 미미하여 구조물의 내구성에 영향을 거의 미치지 않음을 알 수 있었다.
미끄럼 저항은 타이어와 도로노면의 마찰저항을 나타내는 지수로 차량의 주행 안전성에 지대한 영향을 미친다. 타이어의 상태, 노면의 마모도, 주행속도, 노면의 건조, 습윤, 결빙 등에 따라 미끄럼저항의 크기는 달라진다. 특히 겨울철 도로노면의 경우 강설 후 기온강하에 도로포장표면이 결빙이 발생할 경우 미끄럼저항이 급격히 저하되며, 미끄럼저항을 회복하고자 제설 작업을 수행하게 된다. 제설작업 후에는 습윤상태로 노면조건이 바뀌게 되는데, 제설제가 노면에 잔류하게 되면 일반적인 습윤상태에서의 미끄럼저항을 확보치 못할 수 있다. 본 연구에서는 국내 포장도로의 대다수를 차지하는 밀입도 아스팔트와 타이닝 콘크리트 포장노면에 대하여 실험실 조건에서 노면 결빙시, 제설중 제설후 잔류물이 노면에 있을 경우의 조건에서의 미끄럼저항을 정량적으로 평가하였다. 연구 결과 노면 결빙시 미끄럼저항 회복시간은 수용액 살포방법이 고체염 살포방법 보다 빠르며 제설제 중에는 소금이 가장 빠르게 나타났다. 노면에 잔류한 제설제는 콘크리트 시편이 아스팔트 시편보다 미끄럼저항 값이 높게 나타났으며 습윤 노면 상태와 비교시 미끄럼저항 확보율은 54~80% 이다.
Calcium chloride (CaCl2) and industrial sodium chloride (NaCl) are commonly used as deicing agents in Korea, which are expected to release dissolved chloride ions into the road surfaces following their application. This study aimed to comprehensively assess the usage of deicing agents and variations in groundwater quality between 2016 and 2022 by analyzing public data provided by various domestic institutions. Additionally, the study sought to identify factors contributing to deteriorating road conditions by comparing the amount of CaCl2 appied and the incidence of potholes. Pothole occurrences during the study period were primarily reported during heavy rainfall periods without application of deicing agents. In 2022, chloride ion concentrations in groundwater in the southeastern Korean Peninsula were significantly higher than in previous years, coinciding with severe cold waves and heavy snowfall that resulted in increased deicing agent use. However, further data collection and verification are needed to distinguish between the effects of seawater intrusion and deicing agents. Despite limitations in the completeness and consistency of public data, the research highlighted the urgent need for improved data quality and further field verification to fully understand and mitigate the environmental impacts of deicing agents.
본 연구에서는 기존의 염화물계 제설제인 염화칼슘$(CaCl_2)$ 및 염화나트륨(NaCl)과 비염화물계 제설제(NS 100) 초산화합물 함유 염화물 제설제(NS 40), 그리고 이들 제설제를 중량대비 일정비율로 혼합$(NaCl\;70%+CaCl_2\;30%,\;NS\;40\;70%+CaCl_2\;30%,\;NaCl\;70%+NS\;40\;30%,\;NS\;40\;70%+NaCl\;30%)$하였을 때 제설성 능과 특성, 콘크리트의 동결융해저항성 및 강재의 부식에 미치는 영향을 실내시험을 통하여 비교 검토하였다. 이상의 시험결과를 바탕으로 동절기 구조물이 동해를 받을 수 있는 지역에서 염화물계 제설제를 사용할 경우 제설성능 및 효과, 강재의 부식성 콘크리트의 동결융해저항성 및 스켈링저항성에 미치는 영향을 고려해 볼 때 하나의 제석제를 사용하기 보다는 두가지 제설제를 적정 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 방법임을 알 수 있었다. 혼합 사용시에는 제설성능 강재 및 콘크리트에 미치는 영향을 고려해 볼 때 NS40(70%)+염화칼슘(30%)이 가장 효과적인 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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