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월라스토나이트 광물질섬유 및 라텍스를 활용한 콘크리트 보수재료의 초기강도 특성 평가
구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박상현 ( Sanghyeon Park ),이한나 ( Hanna Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),곽유진 ( Yujin Kwak ),김형무 ( Hyoungmoo Kim ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
보수재료의 초기강도는 작업의 효율성과 보수된 구조물의 안정성을 확보하는데 큰 영향을 미친다. 특히 국내에서는 노후화된 구조물로 인한 피해가 자주 발생하여 콘크리트 보수재료의 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 광물질 섬유인 월라스토나이트와 라텍스를 활용한 콘크리트 보수재료의 초기강도 특성을 평가하였다. 초기강도 특성을 평가하기 위하여 압축강도, 휨강도, 쪼갬인장강도 시험을 실시하였다. 초속경시멘트를 사용하였으며 배합은 물-시멘트비 38%, 단위시멘트량 400kg/㎥, 잔골재율 53%, 라텍스는 결합재량 대비 9.7%로 결정하였다. 또한 월라스토나이트를 굵은골재량에 따라 0%, 5%, 10%로 혼입률을 결정하였다. 시험 결과 4시간 압축강도는 31.79, 27.51, 25.95MPa로 기준인 21MPa을 만족하였으며 월라스토나이트 혼입률 0%일 때 강도가 높게 측정되었다. 7일 압축강도는 33.48, 36.08, 32.34MPa로 혼입률이 5%일 때 강도가 높게 측정되었다. 4시간 쪼갬인장강도는 3.53, 3.79, 3.30MPa로 기준인 3.15MPa을 만족하였으며, 7일 쪼갬인장강도는 3.61, 4.11, 3.81MPa로 측정되었다. 4시간 휨강도는 5.35, 5.56, 6.07MPa로 기준인 3.15MPa을 만족하였으며, 7일 휨강도는 5.61, 6.54, 6.21MPa로 월라스토나이트 혼입률이 5%일 때 강도가 높게 측정되었다.
구재혁(Jae-Hyeok Koo),조형오(Hyung-O Cho),황광일(Kwang-il Hwang) 한국항해항만학회 2011 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.추계
해안 및 도서지역의 전력수요를 파력, 조력, 조류, 해상풍력과 같은 해양발전 시스템을 이용하는 혁신적인 고효율 하이브리드 알고리즘과 기본 모듈을 개발하기 위하여 2011년 하절기 남해안 도서지역 중 1개 섬을 선택하여 섬에 거주하고 있는 주민의 가구에 전력량 측정기를 설치하여 소비전력량 패턴을 확인하였다. The final purpose of this study is to develop a hybrid ocean power generation system which has innovate and very high efficiency performance, and which can be operated on both emergency and normal conditions. So, A survey on the electricity power consumption of residential areas at island on south coast.
폴리머 개질 콘크리트 보수재료의 강도 특성에 미치는 월라스토나이트 광물질섬유 및 SB 라텍스의 효과
이재영 ( Jaeyoung Lee ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),이건희 ( Geonhee Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),이보현 ( Bohyun Lee ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
최근 국내에서 다양한 종류의 폴리머를 사용한 폴리머 개질 모르타르가 보수재료로 적용되고 있다. 하지만 모르타르의 성능개선을 폴리머에 의존하고 있어 고가인 폴리머의 과다 사용으로 인한 재료비 상승, 폴리머의 품질관리 미흡으로 인한 모르타르 품질 편차 및 폴리머와 시멘트의 응결시간 차이가 발생하여 표면 균열을 초래하는 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 라텍스와 월라스토나이트를 사용하여 폴리머 재료의 사용량을 절감시켜 경제성을 확보할 수 있는 콘크리트 구조물에 대한 보수재료의 강도 특성을 평가하는 것이 목적이다. 보수재료의 성능을 평가하기 위하여 흐름시험, 압축강도 시험, 휨강도 시험을 진행하였다. 배합은 초속경시멘트와 규사 비를 1:1로 결정하였으며, SB라텍스 5%, 10%, 월라스토나이트를 3%, 5%, 10% 혼입률로 변화시켜 역학적 특성을 평가하였다. 흐름시험 결과 SB라텍스의 혼입률이 증가할수록 목표 흐름값을 만족시키기 위한 배합수량이 감소하는 것으로 나타났으며 SB라텍스의 혼입률이 일정하거나 월라스토나이트 혼입률이 증가할수록 배합수량은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 SB라텍스와 월라스토나이트의 혼입률이 증가할수록 압축강도가 감소 하였으며, 반대로 휨강도는 증가하는 경향을 보였다. SB라텍스와 월라스토나이트의 증가는 경화지연 또는 초속경시멘트량의 축소로 인해 압축강도가 저감되는 것으로 판단되며, 휨강도의 증가는 SB라텍스의 필름막 형성과 월라스토나이트의 섬유역할로 콘크리트의 인장성능을 향상시키는것으로 나타난 것으로 확인되었다.
B/C 분석을 통한 밭관개 시설물 관리방안 분석(예산, 청양, 당진)
이재영 ( Jaeyoung Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박상현 ( Sanghyeon Park ),이한나 ( Hanna Lee ),곽유진 ( Yujin Kwak ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
기후변화로 인하여 가뭄이 발생하는 빈도가 증가하고 있어, 이로 인한 밭작물의 피해가 늘어나고 있다. 따라서 밭가뭄의 문제를 해결하기 위한 대응방안의 모색이 필요하다. 본 연구에서는 예산군(사과), 청양군(고추), 당진시(배추)에 대하여 밭관개용수 확보를 위한 시설물 관리방안 ①기존 관정 유지관리, ②저류조 신설, ③관정설치, ④지표수 도입의 사업성 평가를 위해 B/C분석을 실시하였다. B/C분석은 비용이 지출되는 4가지 관리방안을 C(Cost), 관개용수의 추가 공급으로 인해 생산되는 작물의 생산비용을 B(Benefit)로 선정하여 분석을 진행하였다. B/C분석시 C(Cost)에 해당하는 비용은 기존 관정의 유지관리비용, 저류조 신설 및 유지관리비용, 관정설치 및 유지관리비용, 지표수 도입을 위한 시설 설치 및 유지관리비용으로 모두 동일하게 산정하였으며, B(Benefit)에 해당하는 재배작물 생산소득은 ① 총 수입에서 경영비 중 중간재비를 감한 금액, ② 총 수입에서 경영비 총액을 감한 금액, ③ 총 수입에서 생산비 총액을 감한 금액 3가지로 구분하여 산정하였다. B/C분석결과 모든 지역에서 기존 관정 유지관리가 사업성이 가장 좋은 것으로 분석되었다. 그러나 이와 같은 경우는 면 단위의 전 지역에서 용수공급이 충분할 경우 적합한 관리방안으로 본 연구에서 적용한 지역에는 적합하지 않은 것으로 분석되었다. 따라서 B/C분석 결과를 활용하여 밭가뭄시 경제성 및 밭가뭄 수준을 고려한 용수 확보 방안으로 가장 적합한 방안은 저류조 신설을 통한 용수공급으로 나타났다.
이백 ( Baeg Lee ),차상선 ( Sangsun Cha ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
농업생산기반설계기준 양배수장 설계기준은 1984년 제정 후 2005년 1차 개정되었으며, 2018년 국가설계기준 양배수장 (KDS 6 7 30 0 0)으로 표준화되었다. 2018년 표준화된 양배장 설계기준은 일반사항, 조사, 펌프설계, 구조설계, 부대설비설계, 운전관리설비설계 및 유지관리의 코드 체계를 가지고 있다. 그러나 타 국가설계기준과의 상충성이 있고, 다수의 설계기준 항목에 대한 누락 및 단위계, 법규, 기호 및 용어 등의 표준화가 되지 못하여 개정이 필요한 상황이다. 특히 기계·설비 및 전기분야 기준은 현재 적용되고 있는 시설의 규격 및 성능을 반영하지 못하는 변수가 발생하여 설계 시 문제점으로 대두되고 있다. 또한 설계기준에서 계획 코드가 누락되어 양배수장 계획 시 준용할 수 있는 설계기준이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 양배수장 설계기준의 현실화를 위하여 설계기준 개정 연구를 실시하였다. 양배수장 설계기준을 다른 국가 설계기준과 비교하여 중복성 및 상충성 문제를 해결하고, 관련된 참고기준과 관련 법규 등을 제시하였다. 이 과정에서 설계기준 개정 시 누락 항목에 대한 보완 및 SI 단위계로의 통합 등을 실시하였다. 특히 양배수장 설계 시 실무자들의 편이성을 고려하여 기계 및 전기시설 관련 항목과 기준을 현실화시켰으며, 양배수장 계획 코드를 신설하였다. 또한, 현장에서의 의견을 반영하기 위해 관련 분야의 설계자들을 대상으로 수요조사를 실시하여 개정이 필요한 항목을 검토 및 설계기준에 반영하였다. 양배수장 설계기준은 현재 7개의 세부코드체계를 가지고 있으나 이번 개정으로 계획코드가 추가되어 총 8개 코드체계로 구성하였다. 또한 설계시 적요알 수 있는 최소한의 제한 규정만 제시하였으며, 기계 및 전기분야의 설계기준은 현장에서 애로사항을 해결하는 방향으로 수정하였다. 따라서 양배수장 설계기준이 최종적으로 개정되면 농업생산기반설계기준 양배수장의 설계의 현실화가 이루어질 것으로 보인다.
바이오 패브릭스 콘크리트의 형상에 따른 화학적 내구성능 평가
이건희 ( Geonhee Lee ),곽유진 ( Yujin Kwak ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박상현 ( Sanghyeon Park ),이한나 ( Hanna Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
기후 변화로 인하여 강우 강도와 빈도가 변화하면서 사면, 도로, 그리고 수리 구조물에 대한 피해가 증가함에 따라 긴급 복구 재료의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 긴급 복구 재료인 바이오 패브릭스 콘크리트의 형상에 따른 내구성능을 비교·평가하여 강도저감의 유무를 확인하였다. 바이오 패브릭스 형상은 격자형상, 매듭형상, 일자 형상을 적용하였다. 내구성능의 평가는 BS EN 14414에 따라 실시하였고 산성(pH 4.0, 50℃, 56일간 침수), 알칼리성(pH 12.5, 50℃, 56일간 침수), 황산(pH 7.2, 28일간 침수)용액 노출시험으로 실시하였다. 휨시험 결과 10일 강도는 격자형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 5.6MPa, 1.9MPa, 6.2MPa을 나타내었다. 화학적 저항에 따른 내구성 평가의 시험 결과, 산성도 저항성인 pH4.0용액에 56일간 침수시킨 후 휨시험 결과는 격자형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 13.6Mpa, 1.1MPa, 3.3MPa를 나타내었고, 알칼리성도 정항성인 pH12.5용액에 56일간 침수시킨 후 휨시험 결과는 격자 형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 8.4MPa, 1.8MPa, 3.2MPa을 나타내었다. 황산성도 저항성인 pH7.2용액에 28일간 침수시킨 후 휨시험 결과는 격자형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 11MPa, 2.1MPa, 4.6MPa을 나타내었다. 내구성 실험 결과 일자형상에서 산성, 알칼리성, 그리고 황산 저항성이 감소하는 결과가 나타났으며, 격자형상에서는 모든 노출조건에서 강도 저감이 나타나지 않았다. 따라서 바이오 패브릭스의 형상은 격자형상을 적용하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다.