• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.711-714
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• 2003

Factors causing deterioration of concrete structures under marine environment are various, especially penetration and diffusion of chloride ion, carbon dioxide, and water through pore effects on the durability of concrete as well as mechanical properties of concrete. Pore of porous materials like concrete can be classified as micro-, meso-, and macro-pore. And pore of cement matrix is classified as pore which occupied by water, air void, and ITZ between cement paste and aggregates. In this study, to verify the relationship between pore of cement matrix and the property of chloride ion diffusivity, the regression analysis is producted. From the result of regression analysis, the average pore diameter more than total pore volume effects on the diffusivity of chloride ion.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.122-129
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• 2013

콘크리트의 전기저항은 염소이온 확산계수와 비교하여 빠르고 간단히 측정할 수 있기 때문에, 염소이온 확산계수를 제어하기 위한 간접적인 지표로서 활용될 수 있다. 전기저항은 해양구조물의 유지관리 전략을 수립하는데 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 전기저항측정의 프로토콜을 설계하는 것이다. 본 연구는 염소이온과의 관계성을 토대로 콘크리트의 성능을 파악하는 중요한 비파괴 접근방법을 제시하였다. 수분, 공극량, 공극간 굴곡특성 등과 같은 미세구조 특성이 전기저항에 미치는 영향을 배합조건별 수화단계별로 고찰하였다. 전기저항과 염소이온 확산계수의 관계로부터 정규적인 전기저항의 측정을 토대로 염소이온 확산계수를 간접적으로 통제하는데 본 성과가 이용될 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.15-20
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• 2009

해양환경 하에 건설되는 콘크리트구조물은 다양한 염해 환경에 노출되어 있으며, 이중 염소이온의 침투 및 확산으로 인한 콘크리트 중의 철근부식과 화학적 침식 등은 콘크리트구조물의 주요 성능저하 요인으로 지적되고 있다. 따라서 해수 중의 염소이온의 침투 및 확산 메커니즘을 효율적으로 평가하기 위하여 전기화학적 촉진시험으로부터 염소이온의 확산계수를 추정하였다. 또한 콘크리트의 압축강도, 투수공극량 및 염소이온의 침투깊이 등과 염소이온의 확산계수와의 상관관계를 분석하기 위하여 회귀분석을 실시하였다. 본 연구의 시험결과에 의하면, 물-시멘트비 40~60%의 범위에서 보통콘크리트의 염소이온 확산계수는 $2.5{\sim}6.6{\times}10^{-12}m^2/s$ 정도였으며, 염소이온의 확산계수와 콘크리트의 물성과의 상관관계는 선형의 상관관계가 있었다.

• 물과 미래
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• 제29권5호
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• pp.235-244
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• 1996

호수에서의 수직온도분포를 모의하기 위하여, 수리학적 특성 즉 유속분포가 필요없는 일차원 와확산모델 및 혼합층모델이 개발, 적용되었으며 각 모델의 결과가 비교, 검토되었다. 전자는 지배방정식 유도시 분자확산을 모델적용시 년간 수면변화를 무시했으며, 후자는 간단한 해석을 위하여 일정한 층의 두께를 가정하였다. 호수표면과 바닥에서의 온도경계조건이 각각 열 에너지의 이동에 의해서 결정되도록 하는 와확산모델은 explicit 유한차분법을, 두층을 이용하는 혼합층모델은 Runge-Kutta 방법을 사용하였다. 측정된 데이타와 와확산모델 및 혼합층모델의 계산치와 비교해본 결과, 만족한 결과를 도출하였다. 따라서, 호수관리의 수단으로 이 모델들을 유용하게 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권3호
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• pp.220-230
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• 1992

우리나라에서 토양(土壤) 온도(溫度)를 정규적으로 관측(觀測)하고 있는 기상청(氣象廳) 산하(傘下) 기상대(氣象臺) 및 관측소(觀測所) 관측(觀測) 노장(露長)의 토양시료(土壤試料)를 채취(採取)하여 토양(土壤)의 열전도(熱傳度) 특성(特性)과 관련이 깊은 토양(土壤)의 용적밀도(容積密度), 토성(土性), 유기물(有機物) 함량(含量) 등 물리적(物理的) 특질(特質)을 분석(分析)하였으며, 토양(土壤)의 열확산(熱擴散) 계수(係數)를 산출(算出)하였다. 기상청(氣象廳) 산하(傘下) 기상대(氣象臺) 및 관측소(觀測所) 토양(土壤)의 물리적(物理的) 특성(特性)을 조사한 결과(結果) 0-10cm의 표토(表土)는 52%가 사양토(砂壤土)였으며, 양토(壤土)와 미사질양토(微砂質壤土)가 38%, 그리고 식양토(埴壤土) 및 미사질식토(微砂質埴土)가 10%이었다. 이들 토양(土壤)의 열특성(熱特性)과 관계가 깊은 용적밀도(容積密度)는 사토(砂土)가 $1.41g/cm^3$, 양토(壤土)와 미사질양토(微砂質壤土)가 $1.33g/cm^3$, 그리고 식양토9埴壤土) 및 미사질식토(微砂質埴土)가 $1.21g/cm^3$로 토성(土性)이 미세할수록 낮은 값을 보였다. 열확산(熱擴散) 계수(係數)는 평균(平均) $3.53{\times}10^{-3}cm^3/sec$이었으며, $1.159-8.401{\times}10^{-3}cm^3/sec$의 범위에 있었다. 특히 유기물(有機物) 함량(含量)이 높고 용적밀도(容積密度)가 낮은 제주도(濟州道) 토양(土壤)의 열확산(熱擴散) 계수(係數)는 표토(表土)에서 $2{\times}10^{-3}cm^3/sec$으로 다른 지역의 토양(土壤)보다 현저히 낮았다. 토심(土深) 30cm 이하(以下) 토양(土壤)의 열확산(熱擴散) 계수(係數)는 평균(平均) $6.81{\times}10^{-3}cm^3/sec$로 $1.54-16.12{\times}10^{-3}cm^3/sec$의 범위를 보여 표토(表土)보다 높았다. 열확산(熱擴散) 계수(係數)로부터 계산(計算)된 표토(表土)의 일주간(日週期) 불역심(不易深)(damping depth)은 5.92-13.65cm였으며, 깊이 30cm이하의 연주기(年週期) 불역심(不易深)은 124-342cm이었다. 한편, 실험실내(實驗室內)에서 열선막대법에 의하여 측정(測定)된 열확산9熱擴散) 계수(係數)와 용적밀도(容積密度) 및 토양수분함량(土壤水分含量)과의 관계로부터 열확산(熱擴散) 계수(係數)를 추정(推定)할 수 있는 중회귀(重回歸) 모델을 이용하면 토양온도(土壤溫度)가 부족한 지점(地點)의 열확산(熱擴散) 계수(係數)를 추정(推定)할 수 있게 되었다.

• Computers and Concrete
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• 제7권5호
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• pp.421-435
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• 2010

This paper utilizes the modified Davis model and the mode coupling theory, as parts of the electrolyte solution theory, to investigate the diffusivity of the ion in concrete. Firstly, a computational model of the ion diffusion coefficient, which is associated with ion species, pore solution concentration, concrete mix parameters including water-cement ratio and cement volume fraction, and microstructure parameters such as the porosity and tortuosity, is proposed in the saturated concrete. Secondly, the experiments, on which the chloride diffusion coefficient is measured by the rapid chloride penetration test, have been carried out to investigate the validity of the proposed model. The results indicate that the chloride diffusion coefficient obtained by the proposed model is in agreement with the experimental result. Finally, numerical simulation has been completed to investigate the effects of the porosity, tortuosity, water-cement ratio, cement volume fraction and ion concentration in the pore solution on the ion diffusion coefficients. The results show that the ion diffusion coefficient in concrete increases with the porosity, water-cement ratio and cement volume fraction, while we see a decrease with the increasing of tortuosity. Meanwhile, the ion concentration produces more obvious effects on the diffusivity itself, but has almost no effects on the other ions.

• Computers and Concrete
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• 제15권6호
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• pp.973-987
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• 2015

The electrical resistivity of air-dried, saturated, and carbonated concretes with different mixture proportions was monitored to evaluate and quantify the influence of the age of the specimen, carbonation, and curing condition. After 28 days of curing, four prepared specimens were stored in a vacuum chamber with 5% $CO_2$ for 330 days to make carbonated specimens. Four of the specimens were placed in water, and four specimens were cured in air until the end of the experiments. It was observed that the electrical resistivity of the carbonated specimens increased as carbonation progressed due to the decrease of porosity and the increase of hydrated products. Therefore, in order to estimate the durability of concrete, its carbonation depth was used as the measurement of electrical resistivity. Moreover, an increase of electrical resistivity for air-dried and saturated concretes was observed as a function of age of the specimen. From the relationship between chloride diffusivity provided by Yoon et al. (2007) and the measurements of electrical resistivity, it is expected that the results well be of significant use in calibrating chloride diffusivity based on regular measurements of electrical resistivity during concrete construction.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.277-282
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• 2004

In a hardened concrete, diffusion of oxygen, carbon dioxide, aggressive ions, and moisture from the environment to the concrete takes place through the pore network. It is well known that making dense cement matrix enhances the durability of concrete as well as all the characteristics including strength of concrete. In this paper,9 mix concretes with water to cementitious material ratio (40,45, and $50\%$) and replacement ratio of GGBFS (40 and $60\%$ of cement by weight) were studied on the micro-pore structure by mercury intrusion porosimetry and the accelerated chloride diffusion test by potential difference. From the results the average pore diameter and accelerated chloride diffusivity of concrete were ordered NPC > G4C > G6C. It is concluded that there is a good correlation between the average pore diameter and the chloride diffusivity, and the mineral admixtures has a filling effect, which increases the tortuosity of pore and makes large pores finer, on the pore structure of cement matrix due to the latent hydraulic reaction with hydrates of cement.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1151-1158
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• 2013

습기 수착 물성은 전자 패키징 장치의 신뢰성에 있어서 층간의 수증기 압력에 의해 공정과정 동안 발생되는 박리 불량의 고장 분석 및 최적의 재료 개발에 있어서 필수적이다. 본 논문에서는 온습도 모델에 따른 전자 패키징 재료의 온도 의존적인 흡습 및 탈습 물성을 변수화 하였고 이에 대한 온도 및 습도의 영향에 대해 고찰하였다. 변수화된 확산성에서 얻어진 확산 활성화 에너지는 등가의 습기 수착 수준을 위한 가속 수명 비율을 결정하고 신뢰 수명 평가에 요구되는 등가의 소요 시험 시간에 미치는 습기 확산성의 영향을 예측할 수 있게 한다. 신뢰성 시험 표준에서 평가된 유연 전자 모듈의 가속 수명비율을 예시하였다.

• Computers and Concrete
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• 제23권2호
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• pp.145-153
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• 2019

Adaptive schemes are constructed in this paper for modeling the effective chloride diffusion coefficient of cement-based materials (paste and concrete). Based on the polarization approximations for the effective conductivity of isotropic multicomponent materials, we develop some fitting procedures to include more information about the materials, to improve the accuracy of the scheme. The variable reference parameter of the approximation involves a few free scalars, which are determined through the available numerical or experimental values of the macroscopic chloride diffusion coefficient of cement paste or concrete at some volume proportions of the component materials. The various factors that affect the chloride diffusivity of cement-based material (porous material structure, uncertainty of value of the chloride diffusion coefficient in water-saturated pore spaces, etc.) may be accounted to make the predictions more accurate. Illustrations of applications are provided in a number of examples to show the usefulness of the approach.