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수평교통하중에 의한 접착식 콘크리트 덧씌우기의 Debonding Mechanism 연구
김영규,이승우 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06
접착식 콘크리트 덧씌우기는 교통량 증가 및 중차량에 대한 하중지지 능력이 우수하고, 기존 콘크리트 포장과의 재료물성이 유사하여 유지보수 후 포장 파손 발생이 적다는 장점이 있다. 최근 들어 다양한 초 속경성 재료의 도입으로 콘크리트 덧씌우기의 조기 교통개방 성능을 확보하여 국내 현장 적용실적이 증가 하고 있는 추세이다(이승우 외, 2011). 접착식 콘크리트 덧씌우기의 장단기 공용성을 확보하기 위한 방안 으로는 기존 콘크리트 포장층이 건전해야 하며, 적정 부착성능을 확보하여 완전부착을 통한 일체화 거동 을 나타내야 한다. 접착식 콘크리트 덧씌우기의 공용성을 저하시키는 원인으로는 크게 부착면 파손에 의 하여 구조적 성능이 감소하는 것으로, 부착면에서의 수직 인장응력 및 수평 전단응력이 임계치에 도달하 여 부착강도 이상 발생할 경우 파괴되는 것이다. 따라서 이에 대한 적절한 부착강도 품질관리 기준이 요 구된다. 그러나 국내의 경우 부착면 파괴 발생모드에 대한 메커니즘 규명 및 기초 연구가 전무한 상황으 로, 실질적인 부착강도 품질관리기준을 제시하기 위하여 부착면에서 발생하는 수직 인장응력과 수평 전단 응력의 산정이 필요한 것으로 판단된다. 최근 김영규 등(2014)의 연구에서는 접착식 콘크리트 덧씌우기의 구조적 파손 중 하나인부착면 파손의 발생 특성을 확인하기 위하여 3차원 유한요소 해석을 실시한 후 부착면에서 발생하는 수직 인장응력 및 수평 전단응력을 검토하였다. 연구 결과, 부착응력의 경우 교통하중과 환경하중의 상호작용에 의하여 발 생하나 수직 인장응력은 환경하중에 의한 영향이 지배적이며, 수평 전단응력은 교통하중에 의한 영향이 지배적인 것으로 나타났다. 또한 부착면 파손의 경우 수직 인장응력과 수평전단응력의 복합적인 거동에 의하여 발생할 수 있으나 수평 전단응력 보다는 수직 인장응력에 의하여 지배적이며, 최대 부착응력의 경 우 상하부 온도차가 (-)분포를 나타내는 야간의 경우 상향컬링과 함께 과도하게 발생한 것으로 확인하였 다. 그러나 이와 같은 연구결과는 교통하중의 흐름이 정적인 구간, 즉, 토공부의 특성을 반영하는 것으로 고속도로 상습 지・정체 구간 및 요금소 진출입로 등의 경우 교통하중의 특성이 상이하여 접착식 콘크리트 덧씌우기의 빈번한 파손을 초래하고 있다. 따라서 본 연구에서는 구조해석을 통하여 접착식 콘크리트 덧씌우기에 대한 교통하중의 정지 및 출발 조건을 고려하는 수평교통하중을 적용하였으며, 부착면에서 발생하는 수직 인장응력 및 수평 전단응력의 산정을 통하여 부착면 파손의 발생 특성(debonding mechanism)을 확인하고자 하였다.
철전기분해장치(FNR)에서 철판의 표면적이 인제거에 미친 영향에 관한 연구
김영규,Kim, Young-Gyu 한국환경보건학회 2012 한국환경보건학회지 Vol.38 No.6
Objectives: The purpose of this experiment is to understand the phosphorus removal ratio effects of iron plates per unit of surface area through the iron electrolysis system, which consists of an anoxic basin, aerobic basin, and iron precipitation apparatus. Methods: Iron electrolysis, which uses an iron precipitation reactor in anoxic and oxic basins, consisted of iron plates with total areas of 400 $cm^2$, 300 $cm^2$ and 200 $cm^2$ respectively. The FNR process was operated with a hydraulic retention time and a sludge retention time of 12 hours and three days, respectively. Wastewater used in the experiments was prepared by dissolving $KH_2PO_4$ in influent water. Results: The iron plates 400 $cm^2$ (16.6 $mA/cm^2$), 300 $cm^2$ (13.3 $mA/cm^2$) and 200 $cm^2$ (7.3 $mA/cm^2$) in surface area in the phosphorus reactor had respective phosphorus of 2.4 mg/l, 2.7 mg/l and 3.2 mg/l in the effluent and phosphorus removal respective efficiencies of 90.3%, 89.1% and 87.1%. The effluent in the reactor, where the iron plate was not used, had relatively very low phosphorus removal efficiency showing phosphorus concentration of 15.3 mg/l and a phosphorus removal efficiency about 38.3%. Phosphorus removal per ferrous was 0.472 mgP/mgFe in the iron electrolysis system where the surface area of iron was low. Phosphorus pollution load per active surface area and the phosphorus removal efficiency had an interrelation of RE = -0.27LS + 89.0 (r = 0.85). Conclusion: With larger iron plate surface area, the elution of iron concentration and phosphorus removal efficiency was higher. The removal efficiency of phosphorus has decreased by increasing the initial phosphate concentration in the iron electrodes. This shows a tendency of decreasing phosphorus removal efficiency because of decreasing of iron deposition as the phosphorus pollution load per active surface area increases.
김영규,임재영 한국물리학회 2015 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.67 No.5
ZnO thin films were grown on flexible muscovite mica substrates using sol-gel spin-coating. The structural and optical properties of the sol-gel-derived ZnO thin films annealed at temperatures between 300 − 600 C were investigated. The surface morphology of the ZnO thin films was found to depend slightly on the annealing temperature. In the photoluminescence spectra, the position of the near-band-edge (NBE) peak was shifted towards a lower energy by the post-annealing process, and the full width at half maximum (FWHM) values of the NBE peaks for the annealed ZnO thin films were significantly lower than those for the as-grown film. Defect-related deep-level peaks exhibiting green and red emissions were observed only for the annealed ZnO thin films. The Urbach energy and optical band gap of the films decreased with an increase in annealing temperatures up to 500 C.
김영규,최종균,남기웅,김익현,임재영,이상헌,김소람,김도엽,김성오 한국물리학회 2015 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.66 No.2
Zinc oxide (ZnO) thin films without a buffer layer and with Al-, Co-, Cu-, and In-doped ZnObuffer layers were prepared by using the sol-gel spin-coating method. For the first time, the effectsof the ZnO buffer layers doped with different metal materials on the structural and the opticalproperties of the ZnO thin films are investigated. The surface morphologies of the ZnO thin filmshaving wrinkle structures significantly depended on the type of buffer layer. The largest crystallitesize and the highest c-axis orientation were observed for the ZnO thin film with a Co-doped ZnObuffer layer. However, the transmittance for the ZnO thin films with metal-doped buffer layers wasslightly decreased compared to that without the buffer layer, and metal-doped ZnO buffer layershardly affected the optical band gap of the ZnO thin films.