• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제30권3호
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• pp.34-41
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• 2002

This study investigated the thermogravimetric analysis of two types of cured tannin-based adhesives from wattle and pine, with three hardeners of paraformaldehyde, hexamethylenetetramine and TN (tris(hydroxyl)nitromethan), at a temperature of 170℃ and a heating rate of 5, 10, 20 and 40℃/min for 10 minutes. The 5 minutes cured wattle tannin-based adhesive with each hardener at 170℃ was also tested to compare the degree of curing. It was found that thermogravimetric analysis could be used to measure the degree of curing of a thermosetting adhesive. The TG-DTG curves of all the adhesive systems were similar and showed three steps in a similar way to a phenolic resin. This means that each adhesive system is well cross-linked. However, a high thermal decomposition rate was shown at 150 to 400℃ in the case of the pine tannin sample with TN (tris(hydroxyl)nitromethan). The Flynn & Wall expression was used to evaluate the activation energy for thermal decomposition. As the level of conversion (𝛼) increased, the activation energy of each system increased. The activation energy of the wattle tannin-based adhesive with paraformaldehyde was higher than the others.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.139-146
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• 2015

콘크리트의 화학적 침식은 콘크리트 구조물의 내구성 감소로 이어져 문제가 되고 있다. 현재 사용되고 있는 콘크리트 표면보호재의 내구수명이 짧아 유지보수에 많은 비용과 노력이 요구되고 있다. 한편 국내 산업시설에서 유황의 부산량이 늘어나고 있으나, 소비량이 한정되어 있어 잉여유황이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 유황폴리머를 콘크리트의 표면보호재로 사용하기 위한 연구로써 채움재의 종류 및 양생조건에 따른 역학적 특성을 평가하였고, 유황폴리머에 대한 유해성을 평가하였다. 압축강도 평가 결과 채움재의 치환비율이 40%까지 증가할수록 압축강도 또한 증가하였으며, 채움재의 종류에 따라 양생온도 $40^{\circ}C$ (SS, FA)와 $60^{\circ}C$ (OPC)에서 높은 압축강도를 나타냈다. 기건양생과 수중양생의 압축강도 차는 미미한 것으로 나타나 양생 시 수분에 의한 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 부착강도 평가 결과 채움재의 종류와 무관하게 기건상태 $40^{\circ}C$에서 가장 높은 부착강도를 나타냈으며, 수중양생시 기건양생에 비하여 부착이 되지 않는 것으로 나타났다. 또한 $60^{\circ}C$에서 양생한 공시체의 경우 온도에 영향을 받아 변색 및 잔갈림 등이 나타냈으며, 채움재의 종류에 따라 치환 비율 20% (SS, FA) 30% (OPC)에서 가장 높은 부착강도를 나타냈다. 유해물질 용출시험 결과, 유해물질이 용출되지 않아 유황폴리머를 활용한 표면보호재의 유해성이 없는 것으로 판단된다. 본 연구범위에서 검토한 결과, 유황폴리머를 표면보호재로 활용하기 위해서는 규사를 20% 정도 치환하여 배합하고 $40^{\circ}C$의 기건상태에서 양생하는 것이 가장 적절한 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.767-776
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• 2004

폴리머콘크리트는 시멘트 콘크리트에 비해 강도와 내구성에 탁월한 성능을 가지고 있기 때문에 건설현장에서도 다양한 용도로 개발되어 널리 사용되고 있다. 그러나 폴리머콘크리트는 그 결합재로 쓰이는 수지의 비용이 높아 경제적인 면에서는 다소 불리하여 기존의 수지를 대체할 수 있는 결합재에 관한 연구가 진행되고 있다. PET를 재활용한 폴리머콘크리트는 산업폐기물을 재활용하여 경제적인 건설 신소재를 개발할 수 있어 그 영역이 점차 확대 될 것으로 전망된다. 본 연구에서는 프리캐스트 제품 및 구조부재로의 응용과 자원 재활용을 목적으로 PET 재생 불포화 폴리에스터수지를 이용하여 고강도의 폴리머콘크리트를 제조하고 이에 대한 응력-변형률 거동 특성을 파악하여 실험결과와 이론적 근거를 바탕으로 PET 재활용 폴리머콘크리트의 응력-변형률 곡선의 모델식을 얻고자 하였다. 실험 결과 수지 사용량의 증가에 따라 최대 응력과 최대 변형률이 함께 증가하였으나 증가폭에 한계가 있는 것으로 나타났으며 응력-변형률 곡선의 기울기는 상온보다는 고온양생이 더 크게 나타났다. 실란의 첨가는 강도증진의 효과뿐만 아니라 최대하중 이후의 압축 연화거동에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 위와 같은 응력-변형률 거동 특성을 통하여 PET 재활용 폴리머콘크리트 응력-변형률 곡선의 수정 모델식을 제안하였으며 PET 재활용 폴리머콘크리트의 특성을 정확히 예측하였다.

• 폴리머
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• 제30권3호
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• pp.230-237
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• 2006

단량체로 methyl methacrylate, n-butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate와 도막물성 향상 및 가교밀도를 극대화시켜 줄 관능성 단량체인 acetoacetoxyethyl methacrylate (AAEM)를 반응시켜 4원공중합체인 고형분 80%의 아크릴수지 (HSA-98-20, HSA-98-0, HSA-98+20)를 합성하였다. AAEM 성분이 함유된 아크릴수지의 점성도는 $1420\sim5760cps$, 수평균분자량 $2080\sim2300g/mol$, 다분산도 $2.07\sim2.19$ 및 전환율 $88\sim93%$이었다. 고형분 80%인 아크릴수지와 이소시아네이트 경화제를 상온에서 경화시켜 하이솔리드 도료(HSA-98-20C, HSA-98-0C, HSA-98+20C)를 제조하고 도막시편을 제작하여 각종 물성 시험을 수행한 결과, 제조된 하이솔리드 도료내에 AAEM 도입 전후의 도막물성이 비교실험에서 AAEM 도입후에 내마모성과 내용제성이 증진됨으로써 자동차 상도용 도료에의 적용이 가능케 되었다. 또한 점탄성 측정에 의한 도막의 경화거동에서 HSA-98+20C > HSA-98-0C > HSA-98-20C의 순서로 경화가 빨리 진행됨으로써, 유리 전이 온도 값의 증가함에 따라 경화속도가 빨라짐을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제50권2호
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• pp.103-109
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• 2015

In this study, epoxy/anhydride mixing ratio for the highly silica filled compounds with chromium (III) octoate catalyst was investigated at a low curing temperature ($71^{\circ}C$ for 40 hr) by evaluating the compressive strength with the weight ratio ranges from 0.3/1.0 to 1.0/1.0 of epoxy part (Part A)/anhydride part (Part B). In case of epoxy/anhydride compounds used surface unmodified silica by coupling agent, these compounds need excess anhydride unlike the weight ratio in the conventional epoxy/anhydride compounds. In curing behavior, the epoxy/anhydride compounds containing chromium (III) octoate showed high conversions at $71^{\circ}C$ for 40 hr, even if a dipropylene glycol (DPG) was not used as a polymerization initiator. Also, DPG leads to a poor epoxy network structure. In conclusion, the appropriate weight ratio of Part A/Part B of highly silica filled epoxy/anhydride compounds with chromium (III) octoate catalyst is 0.5/1.0 and the maximum amounts of silica is 1470 phr of epoxy resin.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.909-912
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• 2008

최근 섬유보강 시멘트 복합체에 관한 연구 중 초기균열 이후 2% 이상의 변형률 이상에까지 인장응력을 증가시킬 수 있는 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-Hardening Cement Composite, SHCC)에 관한 연구가 이루어지고 있으며, 이러한 SHCC는 혼입되는 보강섬유의 물리적 형상, 기계적 특성 및 혼입율을 조정함으로써 소요인장성능을 발현시킬 수 있다. 그러나 SHCC 제조시, 혼입되는 보강섬유와의 부착성능을 증진시키기 위하여 규사(Silica powder)와 같이 미세한 직경($105{\sim}120{\mu}m$)의 잔골재를 사용함으로써 타설 후 양생기간 동안 건조수축량이 일반 콘크리트에 비해 심각하여 SHCC 제조시 양생조건에 특별한 주의를 기울여야 한다. 따라서 본 연구에서는 SHCC 양생방법 중 양생온도가 경화후 SHCC의 인장성능에 미치는 영향을 실험적으로 평가하고자 하였으며, 실험결과를 바탕으로 SHCC가 소정의 성능을 발현할 수 있는 양생조건을 실험적으로 규명함으로써 향후 SHCC 프리캐스트 구조부재 제작시 적절한 양생방법을 실시하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권2호
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• pp.24-31
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• 2006

폐콘크리트 파쇄시 발생하는 재생잔골재의 품질을 검토하였으며, 재생잔골재를 활용한 모르타르의 압축강도, 휨강도 및 흡수율을 검토하였다. 또한, 프리캐스트 콘크리트 제품용 골재로서의 적용성에 대하여 평가하였다. 재생잔골재의 밀도 및 흡수율은 각각 $2.31\;g/cm^3$ 및 8.07%로 KS F 2573의 2종에 해당되는 품질이었다. 혼합시멘트 MRS1, MRS2 및 MRS3 사용 모르타르의 재령 28일 압축강도는 물-시멘트비 35%, 양생온도 $40^{\circ}C$의 조건에서 각각 15.8, 27.4 및 48.7MPa로 최대값을 발현하였다. 모르타르의 최대휨강도는 혼합시멘트 MRS1 및 MRS2 사용시 물-시멘트비 35.0%, 양생온도 $40^{\circ}C$, 혼합시멘트 MRS3사용시 물-시멘트비 37.5%, 양생온도 $40^{\circ}C$의 조건에서 발현하였다. 혼합시멘트 MRS1, MRS2 및 MRS3를 사용한 모르타르의 흡수율의 범위는 각각 $8.3{\sim}7.3%,\;6.5{\sim}8.5%$ 및 $3.5{\sim}6%$의 범위로 나타났다. 그러므로 혼합시멘트와 재생잔골재의 비율을 적절히 조절함으로써 MRS1는 저강도용, MRS2는 보통강도용, MRS3는 고강도용으로 다양한 프리캐스트 콘크리트 제품에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.759-767
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• 2006

본 연구에서는 등가재령개념에 의한 적산온도방법을 이용하여 플라이애쉬를 사용한 초지연 콘크리트의 응결시간 예측방법을 제시하였다. 플라이애쉬 치환 및 초지연제 혼입률 변화에 따른 양생온도별 응결시간은 초지연제 혼입률이 증가하고, 양생온도가 낮을수록 지연되는 것으로 나타났다. 또한 Arrhenius의 함수에 의한 겉보기 활성화 에너지는 배합별로 약간의 차이는 존재하지만 $24{\sim}35KJ/mol$의 범위로 나타났는데, 이는 일반적인 조건에서의 겉보기 활성화 에너지값의 범위인 $30{\sim}50KJ/mol$ 보다 작은 값으로 나타났다. 플라이애쉬 치환율 및 초지연제 혼입률별 겉보기 활성화 에너지를 등가재령식에 대입한 결과 양생온도별로 거의 유사한 값으로 나타나, 응결시간 예측에 등가재령에 의한 적산온도 방법이 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다. 아울러 등가재령 및 플라이애쉬 치환율 변화에 따른 초지연제 혼입량 추정에 관한 다중상관 회귀 모델을 제안하여 응결시간 및 초지연제 첨가량을 결정할 수 있도록 하였고 회귀 모델에 의한 해석 예측치와 실측치 간에 매우 양호한 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안된 초지연제 혼입률 및 플라이애쉬 치환율별 응결시간 예측 모델은 실무현장에서 초기재령 콘크리트의 응결 시간 평가에 보다 합리적인 품질관리 방법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.418-424
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• 2016

본 연구는 화력발전소에서 배출되는 바텀애시의 재활용에 대한 실험적 연구이다. 바텀애시는 플라이애시 보다 다공성 및 높은 흡수율 등의 특징으로 재활용에 대한 연구가 제한적인 실정이다. 본 논문에서는 바텀애시를 결합재로 사용하기 위해 비표면적을 $4,000cm^2/g$까지 미분쇄하였으며, 바텀애시 기반 지오폴리머 모르타르의 플로우, 압축강도 시험 및 미세구조 분석을 실시하였다. 지오폴리머 모르타르의 플로우 측정 결과 활성화제 몰농도가 증가함에 따라 추가배합수가 증가하여 플로우 값이 향상되었다. 압축강도를 검토한 결과 양생온도와 몰농도가 높을수록 압축강도가 증가하였고, 미세구조 분석을 통하여 지오폴리머 반응으로 생성된 지오폴리머 겔을 확인할 수 있었다. 따라서 활성화제 사용 시 지오폴리머 반응은 온도 상승에 비례하여 촉진되기 때문에 적절한 활성화제 몰농도와 고온양생을 통하여 바텀애시 기반 지오폴리머 콘크리트의 제작이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권5호
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• pp.99-104
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• 2013

Recently, various nanoparticles have been used for filler in polymer matrices. The particles of nano size are whether high or not cross-link density in polymer affects the thermal and mechanical properties of one. The properties change as a result of chemical reactions between the nanoparticles and the surface of the polymer. There are two models for nanocomposites: "repulsive interaction" and "attractive interaction" between the nanoparticles and matrix. In this study, the variation in the curing mechanism was examined when nano-size $TiO_2$ was dispersed into an epoxy (Bisphenol A, YD-128) with different curing agents. The results of this study showed that the exothermic temperature and Tg in the case of the nanoparticles used (Jeffamine) (D-180) at room temperature were reduced by an increase in the $TiO_2$ contents because of the "repulsive interaction" between the nanoparticles and the matrix. The tensile strengths were increased by increasing amounts of $TiO_2$ until 3 wt% because of a dispersion strengthening effect caused by the nanoparticles, because of the repulsive interaction. However, such tensile properties decreased at 5 wt% of $TiO_2$, because the $TiO_2$ was agglomerated in the epoxy. In contrast, in the case of the nanoparticles that used NMA and BDMA, the exothermic temperature and Tg tended to rise with increasing amounts of $TiO_2$ as a result of the "attractive interaction." This was because the same amounts of $TiO_2$ were well dispersed in the epoxy. The tensile strength decreased with an increase in the $TiO_2$ contents. In the general attractive interaction model, however, the cross-link density was higher, and tensile strength tended to increase. Therefore, for the nanoparticles that used NMA, it was difficult to conclude that the result was caused by the "attractive model."