• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.427-434
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• 2015

이 연구의 목적은 다양한 혼화재를 기반으로 목표 $CO_2$ 저감율 뿐만 아니라 콘크리트 초기 슬럼프, 공기량 및 28일 압축강도와 같은 종래의 요구 사항을 만족하는 $CO_2$ 저감 콘크리트의 합리적인 배합 설계 절차를 확립하는 것이다. $CO_2$ 배출과 콘크리트의 압축강도에 혼화재가 미치는 영향을 평가하기 위해, 실내 배합 및 레미콘 공장 데이터(전체 12537 배합표)를 분석하였다. 콘크리트의 배합에 따른 $CO_2$ 배출량 평가를 위해 고려된 시스템 경계는 재료 채취 및 가공에서부터 레미콘 공장에서 콘크리트 생산단계까지이다. 구축된 12537 콘크리트 배합 데이터를 사용한 비선형 회귀 분석을 통해 혼화재의 종류 및 치환율, W/B, S/a와 같은 콘크리트 배합 설계를 결정할 수 있는 간단한 모델식을 제시하였다. 또한, 주어진 콘크리트 배합에 대한 $CO_2$ 배출량은 제안된 모델식을 이용하여 직접 계산 될 수 있다. 결국, 개발된 배합 설계 절차는 레미콘 분야에서 $CO_2$ 저감 콘크리트의 초기배합표를 결정하는데 효율적으로 이용될 수 있다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.43-45
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• 2012

As a part of recent CO₂ emission reduction studies in the concrete industry with active use of concrete admixtures with low basic unit of CO₂ emission such as blast furnace slag (BFS), basic unit of CO₂ emission by SBFS was computed in order to assess CO₂ emission by reinforced concrete building with smart blast furnace slag (SBFS). In addition, SBFS concrete was applied to the subject building for assessment of CO₂ emission during material production step among construction steps. Life cycle CO₂ emission assessment on the subject building was classified into 7cases according to mix ratio of BFS and SBFS.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.115-121
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• 2015

본 연구에서는 $CO_2$ 배출 저감을 위한 저탄소 콘크리트 구조물 설계 절차를 제시하였다. 전과정 $CO_2$ 평가에 기반한 저탄소 콘크리트 구조물 설계 절차는 ISO 13315-2에서 요구하는 시스템 경계를 이용하였으며 구조물의 전과정 평가를 수행하기 위한 전과정 목록(life-cycle inventory, LCI)은 기본적으로 국가에서 구축한 LCI 데이터베이스 정보망을 이용하였다. 본 연구에서 제시한 절차에 따라 전단벽 콘크리트 구조물을 대상으로 전과정 $CO_2$ 평가에 대한 사례분석을 수행하였다. 기둥부재의 경우 GGBS 25% 치환 시 재료단계, 해체 및 파쇄단계, 운송단계에서 $CO_2$ 발생량 및 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집량은 모두 감소하는 것으로 나타났으며 OPC 대비 약 26% 감소하는 것으로 나타났다. 기둥, 벽체, 보 및 슬래브 전체의 경우 GGBS 25% 치환에 따라 전과정 $CO_2$ 발생량이 약 22% 저감하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.427-434
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• 2016

이 연구의 목적은 인공경량골재 콘크리트의 생산에서 $CO_2$ 배출량을 저감시킬 수 있는 천연모래 치환 기반의 배합설계 절차를 제시하는 것이다. 379개의 경량골재 콘크리트 배합 데이터를 사용하여 $CO_2$ 배출량과 콘크리트의 압축강도에 대한 천연모래의 치환율의 영향을 평가하였다. Yang et al.이 제시한 배합설계절차 및 데이터베이스를 이용한 비선형 회귀 분석에 기반하여 목표 성능(압축강도, 초기 슬럼프, 공기량 및 $CO_2$ 저감률)을 만족하기 위한 천연모래의 치환율 및 콘크리트 배합설계를 결정할 수 있는 간단한 모델식을 제시하였다. 뿐만 아니라, 제안된 모델식은 주어진 경량골재 콘크리트 배합표에서 $CO_2$ 배출량을 직접 계산하는데 효율적으로 이용될 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.314-320
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• 2014

시멘트산업은 건설산업에의 기초소재를 공급하는 중추이지만 시멘트 제조시 고온의 소성이 필요하고 소성시의 원료 및 연료로부터 발생하는 $CO_2$와 구조물 해체시 발생하는 건설폐기물은 새로운 환경문제로 대두되고 있다. 본 연구는 폐콘크리트 미분말의 리사이클을 통해 시멘트로서 활용하기 위한 것이다. 기존의 불활성 충전재로서의 활용에서 벗어나 화학적 특성을 기반으로 배합조건을 조절하여 클링커 및 시멘트를 제조하고 미세조직 및 상분석을 실시하여 저탄소형 시멘트 개발 가능성을 타진하고자 한다. 연구결과 폐콘크리트 미분말을 활용한 저탄소형 시멘트 제조가 가능하며 유효활용을 위한 방안이 마련되어야 한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.209-210
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• 2012

Cement is an essential material for social infrastructure. Cement production process for cement itself is energy-intensive and requires a large amount of natural resources for fuel and raw materials. This study is to development of recycled cement from waste concrete powder in manufacturing process of recycled aggregate concrete. Recycled cement is low carbon and green growth materials concept for eco friendly construction environment. From the test results, waste concrete powder is same chemical proportion regardless of manufacturing process of recycled aggregate concrete.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권4호
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• pp.151-158
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• 2022

본 연구에서는 폐콘크리트 분쇄물의 탄산화 가능성 검토를 위해 폐콘크리트 분쇄물의 기초물성 측정 및 탄산화를 실시하였으며, 탄산화 시료의 CaCO₃ 생성량, 결정성 분석 및 미세구조를 관찰하였다. 폐콘크리트 분쇄물의 탄산화 전 CaCO₃ 함량은 14.51 %이었으며, 24시간 탄산화 시 CaCO₃ 함량은 28.52 %, 미분쇄 후 24시간 탄산화 시의 CaCO₃ 함량은 32.73 %이었다. 탄산화 시간에 따른 폐콘크리트 분쇄물의 탄산화는 초기 6시간까지 급격히 이루어졌으나, 12시간 이후 24시간까지의 탄산화는 서서히 진행되었다. 특히 12시간 이후 24시간까지의 CaCO₃ 생성량은 2.32 % 수준에 불과하였다. 폐콘크리트 탄산화 후 미세구조 관찰 시 calcite 형상의 CaCO₃ 결정을 발견할 수 있었으며, 또한 XRD 패턴에서도 동일 결정 피크를 검출할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 생성된 CaCO₃ 결정은 calcite라는 것을 확인할 수 있었다.

• Advances in concrete construction
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• 제11권2호
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• pp.99-109
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• 2021

Slag blended concrete is widely used as a mineral admixture in the modern concrete industry. This study shows an optimization process that determines the optimal mixture of air-entrained slag blended concrete considering carbonation durability, frost durability, CO2 emission, and materials cost. First, the aim of optimization is set as total cost, which equals material cost plus CO2 emission cost. The constraints of optimization consist of strength, workability, carbonation durability with climate change, frost durability, range of components and component ratio, and absolute volume. A genetic algorithm is used to determine optimal mixtures considering aim function and various constraints. Second, mixture design examples are shown considering four different cases, namely, mixtures without considering carbonation (Case 1), mixtures considering carbonation (Case 2), mixtures considering carbonation coupled with climate change (Case 3), and mixtures of high strength concrete (Case 4). The results show that the carbonization is the controlling factor of the mixture design of the concrete with ordinary strength (the designed strength is 30MPa). To meet the challenge of climate change, stronger concrete must be used. For high-strength slag blended concrete (design strength is 55MPa), strength is the control factor of mixture design.

• 한국건설순환자원학회지
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• 제11권4호
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• pp.46-52
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• 2016

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.85-92
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• 2009

콘크리트는 생산과정에서 다량의 이산화탄소를 배출하는 시멘트를 사용하기 때문에 반친환경적 재료로 인식되고 있다. 하지만 콘크리트는 사용기간 중 탄산화 과정을 통하여 대기중의 이산화탄소를 흡수한다. 이에 본 연구에서는 기존문헌 고찰을 통하여 1) 콘크리트 내 탄산화 가능한 물질의 농도, 2) 탄산화된 콘크리트의 체적, 3) 이산화탄소 분자량을 이용, 탄산화를 통한 콘크리트의 이산화탄소 흡수량의 정량적 산출 방법을 제시하였다. 또한 콘크리트 생산에 사용되는 재료들의 이산화탄소 배출량 자료를 이용하여 단위 콘크리트 생산에 따른 이산화탄소 배출량을 정량적으로 산출하였다. 이러한 콘크리트의 이산화탄소 흡수량 및 배출량의 정량적 산출방법을 이용하여 실제 사용중인 아파트 건축물 1동을 대상으로 하여 콘크리트의 생산에 따른 배출량과 사용기간에 따른 이산화탄소 흡수량을 정량적으로 산출하여 이산화탄소의 배출량-흡수량 평가를 실시하였다. 그 결과 건축물을 40, 60, 80년 사용시, 사용된 콘크리트의 이산화탄소 배출량 대 흡수량의 비율이 3.65, 4.47, 5.18%로 나타났다. 본 연구는 콘크리트 생산 및 사용에 따른 이산화탄소 배출량-흡수량의 정량적 산정방법에 연구의 목적을 두었으며 이산화탄소 배출량-흡수량 평가 결과 구조물을 80년 사용할 시 약 5.18%로 그 값이 미비하였으나 시멘트의 혼화재 치환율 증가를 통한 배출량 저감과 탄산화 체적 증가를 통한 이산화탄소 흡수량 증가를 통해 배출량-흡수량을 향상시킬 수 있으며, 향후 콘크리트의 이산화탄소 배출량-흡수량 평가에 본 연구의 방법이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.