녹화공법 적용을 위한 포러스 폴리머 콘크리트의 개발 및 식생 블록 내 생장 특성

성찬용 ( Chan-yong Sung ),김영익 ( Young-ik Kim ),김태호 ( Tae-ho Kim ),이승훈 ( Seong-hoon Lee ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

건설기술의 비약적인 발전으로 구조물의 대형화 및 고층화 등 사용환경이 점차 확대됨에 따라 새로운 건설재료에 대한 인식이 대두되면서 강도 뿐만 아니라 내마모성, 내충격성, 내약품성 및 내동결융해성 등과 같은 내구성이 매우 우수한 고분자 재료인 폴리머를 활용한 폴리머 콘크리트에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 또한, 최근에는 콘크리트를 환경친화적인 재료로 개발하는 연구가 확대되고 있으며, 그 대표적인 예로서 환경보존 및 생태계와의 조화를 도모한다는 의미에서 환경친화적인 콘크리트에 대한 연구가 계속적으로 수행되고 있으며, 다공성 콘크리트의 공극을 활용하여 식생을 적용한 식생콘크리트는 자연친화적이면서 동·식물의 서식처 제공 등의 생태 및 환경보호가 가능하여 하천 호안 및 사면 등의 녹화 공법에 활용되어지고 있다. 따라서 본 연구는 결합력이 높은 불포화폴리에스터 수지와 쇄석을 활용한 포러스 폴리머 콘크리트 및 포러스 폴리머 블록 내 식생 적용을 통한 식생 폴리머 블록을 개발하여 하천의 호안 및 사면의 녹화 공법에 활용하기 위한 것으로서, 포러스 폴리머 콘크리트의 공극률 및 압축강도와 다공성 폴리머 블록에 한지형 잔디 및 초본식물의 식재를 통한 식생 폴리머 블록 내에서의 식물의 초기 발아 및 생장 특성에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다. 포러스 폴리머 콘크리트 제조를 위한 결합재는 올소타입의 불포화 폴리에스터 수지를 사용하였으며, 충전재는 탄산칼슘을 사용하였다. 골재는 5-10mm 및 5-20mm의 쇄석을 사용하였으며, 포러스 폴리머 콘크리트블록 내 식생 적용을 위한 품종은 녹화시 피복 밀도가 높으며, 초기 생육속도가 우수하여 우리나라의 비탈면시공에 많이 사용되는 한지형 잔디인 톨훼스큐(Tall fescue) 및 페레니얼 레이그라스(Perennial ryegrass)와 다년 초본식물로서 난지형 자생 식물인 비수리(Lesedeza) 및 알파파(Alfalfa)를 선정하였으며, 각각 단일 파종하였다. 포러스 콘크리트 블록에 식생 적용 결과 식생 종류에 관계없이 초기 발아 시점은 5~7일로 나타났으며, 파종 후 2주가 경과한 시점에서 한지형 잔디의 경우 80% 이상의 높은 발아율을 나타내었다. 파종 후 4주가 경과한 시점에서 한지형 잔디의 경우 초기의 높은 생장으로 인하여 8~9점의 높은 피복도를 나타내었으며, 발아율이 상대적으로 낮은 비수리는 6점 이하의 피복도를 나타내었다. 파종 후 8주가 경과한 시점에서 한지형 잔디의 생장량은 16~22cm로 높은 생장량을 나타낸 반면에 자생식물은 3~6cm의 생장량을 나타내었다.

굴 패각 분말을 충전재로 활용한 폴리머 콘크리트의 강도 및 내구 특성

성찬용 ( Chan-yong Sung ),김영익 ( Young-ik Kim ),김태호 ( Tae-ho Kim ),이승훈 ( Seong-hoon Lee ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

연평균 36만여 톤에 달하는 패각 발생량 중 패화석 비료(16만여 톤)와 채묘기(14만여 톤), 매립(3만여 톤)등을 제외한 나머지 3만여 톤이 미처리되어 주변 연안에 야적되는 실정으로, 미관상 뿐만 아니라 부착된 육질의 영향으로 악취 원인균인 S.aureus및 P.Vulgaris 등이 번식할 가능성이 크며, 이러한 미생물들은 염분 등을 분해시켜 NH₃, H₂S, Amine과 같은 냄새를 유발시키기 때문에 방치되는 패각을 효과적으로 처리하기 위한 다양한 연구가 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구는 매립되거나 방치됨으로써 해양 환경 오염의 주원인이 되는 패각을 효율적으로 처리하여 친환경 건설재료로 활용하기 위한 연구로서, 폴리머 콘크리트의 충전재로 활용하기 위하여 미세하게 분쇄된 굴 패각 분말과 고분자 재료인 불포화 폴리에스터 수지 및 골재를 활용한 폴리머 콘크리트를 개발하여 단위결합재량 및 패분의 혼입에 따른 폴리머 콘크리트의 작업성, 유동성, 강도 및 내구성 등의 물리· 역학적 특성을 구명함으로서 굴 패각의 건설재료료의 활용 가능성에 대한 기초자료를 제시하고자 한다. 굴 패각 분말을 혼입한 폴리머 콘크리트 제조를 위한 결합재는 올소 타입의 불포화 폴리에스터 수지를 사용하였으며, 개시제는 메틸에틸케톤 프록사이드가 55% 함유된 DMP 용액을 사용하였다. 굵은골재로는 5~10mm 및 5~25mm의 쇄석을 사용하였으며, 잔골재로는 4.75mm 이하의 천연모래를 사용하였다. 굴 패각은 분쇄기를 사용하여 0.15mm 이하로 분쇄하여 충전재로 사용하였으며, 또한 비교 평가를 위하여 탄산칼슘을 충전재로 사용하였다. 굴 패각을 활용한 폴리머 콘크리트의 배합은 패각 분말의 혼입에 따른 특성을 평가하기 위하여 단위결합재량을 10, 12 및 14%의 3종류로 하였다. 경화 전 폴리머 콘크리트의 특성을 평가하기 위하여 가사시간 및 슬럼프 시험을 실시하였으며, 경화 후 압축강도, 휨강도 및 내약품성 시험을 병행하였다. 실험결과 단위결합재량이 증가함에 따라 충전재의 종류에 관계없이 슬럼프가 증가하는 경향을 나타내었으며, 패각 분말을 혼입한 배합이 탄산칼슘을 사용한 배합에 비하여 슬럼프가 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 가사시간은 충전재에 관계없이 공시체 제작을 위한 소요시간을 충분히 확보하는 것으로 나타났다. 단위결합재량이 증가할수록 패각 분말 및 탄산칼슘을 혼입한 배합의 압축강도가 거의 유사한 경향을 나타내었으며, 황산 침적에 대한 내약품성은 충전재의 종류에 관계없이 매우 우수한 것으로 나타났다.

폴리프로필렌섬유를 혼입한 포장용 투수성 폴리머 콘크리트의 공학적 성질

성찬용(Chan-Yong Sung),이승훈(Seung-Hoon Lee) 충남대학교 농업과학연구소 2010 농업과학연구 Vol.37 No.2

Research on permeable pavement like asphalt and concrete pavement with porous structure has been increasing due to environmental and functional need such as reduction of run off and flood. This study was performed to evaluate void ratio, permeability coefficient, and compressive strength of permeable polymer concrete (PPC) using crushed and recycled coarse aggregate that is obtained from waste concrete. Also, 6 ㎜ length of polypropylene fiber was used to increase toughness and interlocking between aggregate and aggregate surrounded by binder. Binder and filler used were unsaturated polyester resin and CaCO3, respectively. The mix proportions were determined to satisfy the requirement for the workability and slump according to aggregate sizes 5~10 ㎜. In the test results, regardless of kinds of aggregates and fiber contents, the void ratio, permeability coefficient and compressive strength of all types of PPC showed the higher than the criterion of porous concrete that is used in permeable pavement in Korea. Also, strengths of PPC with increase polypropylene fiber volume fraction showed slightly increased tendency due to increase binder with increase of fiber volume fraction. Accordingly, polypropylene fiber and recycled coarse aggregate can be used for permeable pavement.

Aspergillus niger SFN - 416이 생산하는 Xylanase Ⅰ의 정제 및 특성

성찬기(Chan-Ki Sung),이상원(Sang-Won Lee),박석규(Seok-Kyu Park),전순실(Soon-Sil Chun) 한국식품영양과학회 1996 한국식품영양과학회지 Vol.25 No.4

Aspergillus niger SFN-416으로 부터 생성한 xylanase I를 분리ㆍ정제하여 특성을 조사하였다. Aspergillus niger SFN-416의 배양액을 ethanol(70%) 칭전 , (NH₄)₂-S0₄(30~90%) 침전, Sephadex G-100 chromatography 빛 DEAE-Sephacel ion chromatography 등의 정 제 과정을 거친 결과, 10.2배 정제되었고, 정제효소의 최적 활성온도는 50℃였다. 최적 pH는 3.5이었고, pH 안정성은 6.0 이상에서 활성이 급격히 감소하였다. 또한 금속이온에 대한 효소의 활성은 대부분 억제를 보였고, 특히 Hg^(2+)는 18.5%로 가장 낮은 상대활성을 보였지만, Fe^(2+)는 117.0%, Mn^(2+)는 129.9%로 오히려 효소활성이 증가되었다 . 정제 효소의 분자량은 SDS-PAGE 에 의하여 31,000 daltons이었으며 , 유기용매에 대한 활성과 안정성은 10%의 methanol, ethanol, isopropanol 및 1-butanol에 대하여 모두 낮은 활성을 나타내어 유기용매에는 안정하지 않는 것으로 생각된다. Xylanase(EC. 3. 2. 1. 8) was purified approximately 10.2 fold from Aspergillus niger SFN-416 by a sequential process of ammonium sulfate fractionation, Sephadex G-100 gel filtration and DEAE-Sephacel ion exchange chromatography. Molecular weight of the enzyme was approximately 31,000 daltons. The optimum pH and temperature of the enzyme activity were 3.5 and 50℃, respectively. The enzyme activity was enhanced by Fe^(2+) and Mn^(2+), and inhibited by Hg^(2+). The activity was decreased by addition of methanol, ethanol, isopropanol and 1-butanol at a concentration of 10%(v/v).

Aspergillus neger SFN-416으로부터 생산한 Xylanase II의 분리정제 및 특성

성찬기,이상원,박석규,손봉수,Sung, Chan-Ki,Lee, Sang-Won,Park, Seok-Kyu,Shon, Bong-Soo 한국미생물 · 생명공학회 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.6

Xylanase (EC 3.2.1.8) was purified approximately 4.3 fold from Aspergillus niger SFN-416 by ammonium sulfate fractionation, Sephadex G-100 gel filtration and DEAE-Sephacel ion exchange chromatography. Molecular weight of the enzyme was approximately 42,000 daltons. The optimum pH and temperature of the enzyme activity were 5.5 and 50$\circ$C, respectively. The enzyme activity was enhanced by Fe$^{2+}$, and inhibited by Hg$^{2+}$. The activity was decreased by addition of methanol, ethanol, isopropanol and 1-butanol at a concentration of 10%(v/v).

기건 황토모르타르의 물리·역학적 특성

이전성 ( Lee Jun-sung ),윤준노 ( Youn Joon-no ),성찬용 ( Sung Chan-yong ) 한국농공학회 2002 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2002 No.-

This study is performed to examine the dry Hwangtoh mortar. The unit weight is in the range of 1,891kg/㎥ ~ 2,037kg/㎥, it tend to decrease with increase using the Hwangtoh. The compressive and bending strength are in the range of 105kgf/㎠ ~ 353kgf/㎠; 18kgf/㎠ ~ 66kgf/㎠respectively. The mortar of using Hwangtoh 20% is showed the highest strength ratio.

경량 폴리머 콘크리트의 동결융해 저항성

이윤수(Lee, Youn Su),채경희(Chae, Kyung Hee),연규석(Yeon, Kyu Seok),주명기(Joo, Myung Ki),성찬용(Sung, Chan Yong) 한국콘크리트학회 2001 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2001 No.5

경량 폴리머 콘크리트의 내구성

이윤수(Lee, Yoon Su),채경희(Chae, Kyung Hee),연규석(Yeon, Kyu Seok),주명기(Joo, Myung Ki),성찬용(Sung, Chan Yong) 한국콘크리트학회 2002 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2002 No.5

투수 모형 실험에 의한 투수 블록 포장의 우수 유출 저감에 관한 실험적 연구

김영익 ( Kim Young-ik ),성찬용 ( Sung Chan-yong ),김태호 ( Kim Tae-ho ),이승훈 ( Lee Seong-hoon ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

최근 전 세계적으로 환경오염으로 인한 기후변화 및 지구의 온난화 등이 심각해지면서 콘크리트를 분야에서도 환경 친화형 콘크리트(Eco-concrete)에 관한 연구가 진행되고 있다. 특히, 우리나라의 경우 대부분의 도로 포장은 아스팔트 콘크리트와 시멘트 콘크리트 등의 불투수성 포장 재료에 의한 전면포장으로 직접 유출에 의한 도시 하천의 홍수량이 증가 및 지하수 고갈 등의 문제가 대두되고 있다. 최근에는 홍수에 의한 침수 피해를 방지하고 지하수자원을 확보하기 위하여 투수 및 배수성 포장에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 기존의 투수성 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 포장의 경우 결합재의 낮은 결합력으로 인하여 강도 및 내구성 저하되는 문제점을 내포하고 있다. 따라서 본 연구에서는 결합력이 높은 불포화 폴리에스터수지, 굵은골재로서 재생골재 및 충전재로 탄산칼슘을 활용한 투수 포장을 위한 투수 블록을 개발하고, 투수 블록 포장에 의한 우수 유출 저감 특성을 평가하기 위하여 투수 포장체에 대한 투수 모형 실험을 실시하였다. 투수 모형 실험체는 자갈층, 모래층 및 투수 블록으로 형성된 투수 포장체, 다양한 강우강도 재현을 위한 강우모사장치, 포장체 상부에서의 실시간 강우량 및 포장체 하부에서의 우수 침투량 산정을 위한 강우기록장치 및 침투된 우수량 산정을 위하여 포장체 하부에 설치된 수조로 구성되었다. 모형의 제원에서 포장 높이는 차도용 블록포장 기준에 준하여 자갈층 15cm, 모래층 3cm 및 블록 두께 8cm로 하였으며, 모래층의 유실방지을 위하여 자갈층과 모래층 사이에 섬유 쉬트를 설치하였다. 투수 포장 단면은 1.80m×0.90m의 크기로 하였으며, 투수 블록의 형상 및 투수 블록의 조합에 따른 우수 침투 효과를 평가하기 위하여 다양한 형상 및 크기의 투수 블록을 사용하여 포장 단면을 구성하였다. 강우모사장치는 저수조, 모터펌프, 유량계, 압력계 및 분사노즐로 구성되었으며, 압력계에 의하여 다양한 강우강도를 재현할 수 있을 뿐만 아니라 강우포장 단면에 전체적으로 강우를 공급할 수 있도록 분사노즐을 분산 배치하였다. 강우기록장치는 디지털 강우량계 및 디지털 수위측정기를 사용하였으며, 실시간 강우량 및 우수 침투량을 측정하였다.

지리오갈피의 이화학적 분석

김명석(Myung-Suk Kim),성찬기(Chan-Ki Sung),김홍출(Hong-Chul Kim),갈상완(Sang-Wan Gal),이상원(Sang-Won Lee) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.12

지리오갈피(Acanthopanax chilsanensis)를 이용한 지역특산품을 개발할 목적으로 먼저 지리오갈피 뿌리, 줄기 및 열매 자체에 대한 이화학적 성분분석을 행하였다. 지리오갈피의 일반성분을 분석한 결과 뿌리, 줄기 및 열매의 조지방은 각각 2.09, 2.51 및 7.94%이었으며, 조단백질은 11.50, 7.18 및 10.17%로 나타났다. 그리고 조회분은 각각 11.07, 6.85 및 6.38%로 뿌리 중의 조회분이 줄기와 열매 중의 조회분 보다 약간 높게 나타났다. 환원당은 각각 18.90, 10.70 및 24.05 g/100 g으로 측정되었다. 색도를 측정한 결과 명도(L)는 줄기가, 적색도(a)는 열매가, 그리고 황색도(b)는 뿌리가 높은 것으로 나타났다. 유리당은 뿌리, 줄기, 열매 모두 fructose, glucose 및 sucrose의 순으로 높게 나타났다. Acanthoside-D 함량은 줄기(18.95 ㎎/100 g), 뿌리(8.10 ㎎/100 g) 및 열매(2.85 ㎎/100 g)의 순으로 높게 나타났다. 유리아미노산은 줄기가 955.26 ㎎/100 g으로 뿌리보다는 4.5배, 열매보다는 8.5배 높게 검출되었다. 향기성분 중에서는 α-pinene, β-pinene, 3-carene 및 D-limonene 등과 같은 천연향기 성분이 동정되었다. This study was conducted to investigate the physicochemical compositions in the root, stem and fruit of A. chilsanensis. The contents of crude fat were 2.09, 2.51 and 7.94%, and crude proteins were 11.50%, 7.18% and 10.17%, respectively. Crude ash levels were 11.07, 6.85 and 6.38%, respectively, and it was higher in root than stem or fruit. The contents of reducing sugar were 18.90, 10.70 and 24.05 g/100 g in the root, stem and fruit of A. chilsanensis. As a result of color measurement, L value (lightness) of stem, a value (redness) of fruit and b value (yellowness) of root were high, respectively. The content of free sugar was high in all root, stem and fruit, in order of fructose, glucose and sucrose. Acanthoside-D, the main factor of A. chilsanensis, was 18.95 ㎎/100 g in stem, 8.10 ㎎/100 g in root and 2.85 ㎎100 g in fruit. Free amino acid in stem was 955.26 ㎎/100 g, which was 4.5 times higher than in stem and 8.5 times higher than in fruit. Natural aromas were identified by GC/GC-MS. Natural aromas such as α-pinene, β-pinene, 3-carene and D-limonene were detected in A. chilsanensis.