현대 주거건축에서 기호론으로 본 상징의 표현 특성에 관한 연구

김상국 대구한의대학교 대학원 2009 국내석사

Symbol in architecture is presented on contemporary architectural form. symbol is different to periods in representing character, and transformed to various form in accord to cultures. This research is analysed to representing process of symbol in contemporary houses, which is understood to representing character and tendency of symbol. On the basis of problems of Modern Architecture, Symbolic theme of contemporary architecture is classified to regionalism, Contextualism, monumental, industrialism, structualism, which architectural representation of symbol is classified to metaphor, paradox, representation, combination, superposition, which is applied to analysis of examples. According to analysis of examples, this research is derived to symbolic theme on the basis of texts on architect's announcement, which is analysed to representing methods and architectural sign. Symbolic theme of architects is remarkably presented to concept of Contextualism, which is difference to characters of regional environment, namely architecture in town, suburb. Houses in town is concentrated on architect's announcement in relation to genius loci and surroundings, but houses in suburb is presented to harmony of environment and eyesight. Various sign in architecture is understood to similarities of architectural sign, various announcement and presentation of architects is that space is important tool in presentation. announcement and presentation and form is presented to architectural medium, which is more important elements than different elements. Architectural sign is variously presented to architecture which symbolic presentation in architectural sign is used to different method according to sign. architects in space is manipulated to circulation flow and spatial generation, which is presented to exaggeration and combination of elements. presentation in structure is manipulated to tradition, space coexisting with present and past, transparency, which presentation method is presented to architect's announcement. Expression in mass is presented to architect's announcement according to contrast in relation and shape of ground which in materials is presented to representation of modernity and tradition, cordiality of nature, which in plan architect concentrate into circulation and openness changed to spatial layout and combination. Finally, this research is analysed to viewpoint of symbolic expression in architects' announcement and tendency. According to interpretation of symbolic concepts, It is understood into characters of contemporary houses, which is applied to developments of residential culture in the future. 건축에서 상징은 문화적 상황에 따라 그 시대가 요구하는 건축의 형태적 특성을 반영한다. 상징은 그 의미와 표현 특성이 시대별로 다르게 나타나고 있으며, 또한 문화의 차이에 따라 여러 형태로 변형되고 있다. 이렇게 볼 때 상징은 건축의 본질이자 과거 시대나 기존 도시의 건축문화를 반영 하며 또한 건축적 의미를 풍부하게 하는 건축적 도구이다. 본 연구에서는 현대 주거건축에서 나타나는 상징이 건축적으로 표현되는 과정과 그 표현방식을 분석하고 나아가 현대 주거건축이 가진 상징적 표현 특성과 경향을 알아보고자 한다. 연구에 앞서 상징의 의미를 기호의 이론적 고찰을 통하여 알아보고 토대로 건축과 상징과의 관계를 조명하였다. 또한 근대 건축이 가지는 문제점을 바탕으로 현대건축이 지향하는 상징주제를 지역주의, 맥락주의, 역사주의, 기술주의, 구조주의로 구분하였고 상징이 건축적으로 표현되면서 나타나는 형식인 은유, 역설, 재현, 조합, 중첩, 과장, 변형, 대조의 의미와 기능을 각각 알아보았으며 이를 토대로 작품 분석에 적용할 기준을 만들었다. 작품선정에 있어서 1980년 이후 현존하는 주거건축을 대상으로 하였으며 문헌조사와 관련서적, 인터넷 자료 및 이미지를 통하여 자료를 수집하였다. 선정된 작품을 통하여 건축가의 사고가 반영된 텍스트를 통하여 상징주제를 도출 하였으며 사용된 건축기호와 그에 수반되는 표현방식을 체계적으로 분석하였으며 이를 토대로 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 현대 주거공간에서 나타나는 상징주제와 그 표현방식의 연관성을 분석한 결과를 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 건축가가 추구하는 상징의 주제는 맥락주의의 개념이 두드러지게 나타났으며, 세부적으로 지역 환경의 성격 즉, 도심에 위치한 주거건축물과 근교도시나 외곽의 건축물에서 차이가 났다. 도심의 주거건축은 장소가 가진 기억과 주변과의 관계에서 건축가의 사고가 집중되는 반면 근교 도시나 외곽지역의 건축물은 자연환경과 주변 환경, 시각적 조화에 표현이 다수 표현되었다. 둘째, 건축가가 사용하는 다양한 건축적 기호는 몇 가지 공통적인 건축기호가 발견되었으며, 특히 공간에 대한 건축가의 사고와 표현이 다양한 점은 공간이 건축가에 있어 중요한 표현의 도구이며 그 사고와 표현과 형식이 비교적 공간이라는 건축적 매체를 통하여 용이하게 표현되며 수용자로부터 의도를 전달하는데 다른 타 요소들보다 중요한 요소이기 때문이라고 판단되었다. 셋째, 건축가가 사용하는 건축기호는 작품에서 다양하게 표현되고 있으며, 각 건축기호에 따라 특정 상징표현의 방식이 각 기호마다 구분되어 사용 되었다. 공간에서 건축가는 공간변화에 따라 수반되는 시각적 표현과 다양성, 공간의 배열과 위계 등으로 동선의 흐름 및 새로운 공간의 발생을 주로 다루고 있으며 이를 과장과 조합의 표현 방식으로 표현하고 있었다. 구조에서는 전통성의 표현, 과거와 현대가 공존하는 공간, 외부와 내부의 투명성을 주로 다루고 있으며 재현의 표현방식으로 건축가의 의도를 표현하고 있었다. 매스에서는 대지의 형상과 관계를 대조라는 표현방식을 통하여 건축가의 의도를 표현하고 있었으며, 재료에서는 건축 재료를 통하여 자연과의 보다 친밀한 관계와 전통성과 현대성을 재현이라는 표현방식 통하여 표현하였다. 평면에서 건축가는 공간의 배치와 결합에 따라 변화하는 동선과 개방성에 중점을 두었으며 과장의 표현방식을 통해 건축물을 표현하고 있었다. 결국 주거건축에서 나타나는 건축가의 의도와 표현 경향을 상징표현의 관점으로 분석한 것은 또 하나의 각도에서 시도한 연구이다. 이러한 상징이라는 개념을 통한 해석으로 얻어진 결과가 현대 주거건축의 특성을 재조명해보고 이를 토대로 앞으로의 더욱 풍부한 주거건축문화를 만들어나가는데 활용되기를 기대한다.

탈구조주의 관점에서 본 현대 건축 공간 특성에 관한 연구

손혁태 대구한의대학교 대학원 2009 국내석사

현대 건축에 있어서 표현되는 다양성은 하나의 틀로 규정하거나 단정 지을 수 없다. 하지만 사회 전반에 지대한 영향을 미치는 철학의 요소를 활용하여 건축을 해석하여 다양한 공간 구성의 특성을 근본적인 요소로의 접근이 가능하게 된다. 이에 현대 철학에 있어 대표적인 철학가로 알려진 질 들뢰즈와 찰스 테일러의 사상을 인용하여 현대 건축을 해석함에 목적이 있다. 그들은 현대 사회에 대한 해석위해 다양한 이론을 전개하고 있으며, 이들의 이론은 철학에 그치지 않고 다양한 분야에서 각 분야에 맞게 재해석되어 이용되고 있다. 질 들뢰즈의 이론은 다수의 논문에서 이용되고 있으나 각 논문은 그 목적에 따라 특정 요소에 한정되어 활용되고 있으며, 건축에서의 해석에서 건축 공간의 내부와 외부를 동일한 요소 안에 해석하고 있어 한계를 보이고 있다. 찰스 테일러의 이론은 타 분야에 비해 건축에서의 이용은 미비한 실정이나, 건축으로의 이용에 대한 논의는 다수 진행되고 있다. 본 논문에서 소개되는 요소로 질 들뢰즈의 흐름, 생성, 접속관계, 시뮬라크르, 잠재성, 계열화, 표면화, 사건 등의 개념을 소개하고, 찰스 테일러의 인정성, 진실성, 독자성, 자결권, 도구적 이성, 탈 주술화, 자기애, 자만 등의 개념을 소개하고 있다. 하지만 실제 의미를 파악함에 있어 각 요소는 개별적인 해석이 아닌 상호 보완되어 해석된다. 질 들뢰즈의 표면화의 경우 이용자가 공간과 접함에 있어 기존의 계열화된 요소들과 타인 또는 다른 공간으로 이동 등에서 발생되는 다양한 조건에서의 일정의 흐름을 가지게 되어 각 상황은 다양한 사건으로 나타나는 것을 의미하나 이는 생성의 의미와 일맥상통하고 있다. 이와 같이 각 요소는 개별적인 해석보다 총체적인 해석이 주류를 이루나 명확한 의미의 구분을 통해 건축에서 차별화된 요소를 추출하였다. 찰스 테일러의 이론 중 지역성은 건축물이 가지는 구성에서 지역적인 특성이나 전통의 구조 등 다양한 범위에서 해석이 되나 이는 진실성의 범위에 포함되고 있다. 이와 같이 탈 구조주의에 시작된 이들의 이론들 중 건축적인 해석을 통해 중복되는 범위가 큰 요소를 제하고 특성이 명확한 요소로 한정하였다. 또한 질 들뢰즈의 이론은 건축물 내부의 상황에 초점을 두고, 찰스 테일러의 이론은 외부와 주변의 상황에 초점을 두어 건축물의 내․외부에서의 다양한 해석이 가능하다. 질 들뢰즈의 요소 중 공간을 이용하는 사람에 있어서의 중심이 되는 ‘흐름’의 요소, 공간에서 이용자가 가지게 되는 다양성에 대한 ‘시뮬라크르’의 요소, 독자적인 공간들의 연결에 있어서의 ‘생성’, 개별적인 공간의 다양성의 ‘계열화’의 4가지 요소와 찰스 테일러의 요소 중 건축물 전체와 주변의 연관성과 건축물 본연의 목적에 타당한 가와 그 지역의 특성을 포괄하는 ‘인정성’, 실제화 되어야 하는 건축에 대한 ‘도구적 이성’의 3가지 요소를 기반으로 현대 건축물을 분석한다. 이를 통해 작가별 분석에서 작자가 우선시하는 성향을 파악 할 수 있고, 각 요소는 작가 본인 또는 평론가의 텍스트와 평면 등 다양한 자료를 통해 분석되었으며, 현대 건축의 건축가의 작품 중 대중적인 인지도를 획득한 작품을 분석하여, 현대 건축 전반의 흐름을 파악 할 수 있다. 또한 이 요소는 상호간 완벽하게 분리되어 적용되는 것이 아니기 때문에 세부적인 사항에서 다양한 해석이 가능하다. 또한 보다 폭넓은 연구를 통해 지역이나 용도 등의 세분화된 자료를 구축하여 활용이 가능하여 향후 보다 폭넓은 연구의 필요성을 가진다.

근대기 대구경북 성당건축의 형태적 특성에 관한 연구

한수진 대구한의대학교 대학원 2014 국내석사

In modernization age, cathedral buildings were built up to propagate Catholic religion and to introduce it to Korea by missionary for the purpose of mission work based on theory of the architecture of forms in the Middle Ages. In the era of the Japanese rule in the Korean Peninsula after opening of ports, new architectural characteristics that existing culture did not have made appearance. Despite unique architectural characteristics at propagation and localization of the Catholic religion, people did not cognize values of modern buildings enough so that some of the buildings were destroyed at time elapse to lose values. And, studies on cathedral buildings in Daegu․Gyeongbuk in modernization age were not enough. This study investigated theories of cathedral buildings at Daegu․ Gyeongbuk based on precedent studies and found out current state in site survey to discover architectural characteristics of the Catholic cathedral buildings and to examine overall situation and to give basic material of only modern cultural heritage but also studies on Catholic cathedral architecture. This study investigated characteristics of Catholic cathedral architecture being modern cultural heritage to consist of literature review, selection of the subject, survey, analysis and summary. In this study, time was from opening of port to the 1960s, and place was Daegu․Gyeongbuk. The author obtained material by investigating theories of literature and precedent studies of modern buildings, and visited on the spot to investigate and to investigate current state and conservation of the buildings and to examine formal characteristics. The author visited on-the-spot to take picture of the Catholic cathedral buildings and interviewed concerned persons, when necessary. The findings were: First, plane consisted of both types, that is to say, rectangle and indeterminate form: Rectangular plane occupied high ratio. Second, entrance consisted of both, that is to say, flat system and tower type. The flat system consisted of hip roof, flat roof and arcade epending upon shape of the roof. The tower type of entrance occupied the highest ratio, and it often made appearance until the 1930s to decrease gradually after the 1930‘s. Third, bell tower consisted of annex, independent type and without tower. The annex type occupied the highest ratio to have combination of both bell tower and steeple by middle of the 1930s, and steeple gradually disappeared from middle of 1930‘s to keep independent type of bell tower. Fourth, external window consisted three types, that is to say, semi-circular arch window, pointed arch window and window without formative characteristics. Since the 1930‘s, window type did not make appearance and vertical factors only made appearance and arch type of window disappeared. Therefore, in the beginning, the Catholic cathedral buildings expressed religious characteristics of Catholic in the architecture to have compromising Gothic style. Before Japanese annexation of Korea after opening of ports, different type of the Western architecture was introduced to Korea through various kinds of channels. In modernization age, the Japanese rule in the Korean Peninsula, and the Korean War, the Catholic cathedral architecture made change. 근대의 성당건축은 천주교 전파를 목적으로 지어지는 종교 건물로서 서양 중세의 양식에서 나타나는 건축 이론을 바탕으로 외국인 선교사들이 선교의 목적을 두고 활동하면서 우리나라로 유입되기 시작하였다. 개항 이후부터 일제강점기를 거치면서 기존의 문화에 없었던 새로운 건축적 특성을 갖게 되었다. 이러한 천주교의 전래와 국내에 토착화되는 과정에서 나타나는 독특한 건축적 특성에도 불구하고, 근대건축물로서의 가치에 대한 인식이 부족하여 상당수는 보전이 어려워 시간이 흐를수록 훼손되어 가치를 상실하고 있는 상황이다. 또한 대구․경북지역에 남아있는 근대 성당건축을 중심으로 하는 연구도 아직 부족한 상황에 있다. 따라서 본 연구는 대구․경북지역의 근대문화유산에서 가톨릭 성당건축을 중심으로 선행연구를 통한 이론적 고찰과 현장답사를 통해 현황을 분석하여 근대 가톨릭 성당이 가지는 건축적인 특성을 찾고 전반적인 상황을 고찰해보는 것과 동시에 향후 근대문화유산과 가톨릭 성당건축 연구에 기초적인 자료로서 활용하는데 그 목적이 있다. 본 연구는 근대문화유산인 천주교 성당건축의 건축적 특성에 관한 연구로, 연구 과정은 문헌고찰, 연구대상 선정 및 조사, 분석과 종합의 단계로 나뉜다. 본 연구의 시간적 범위는 개항으로부터 1960년대까지의 근대건축물을 대상으로 하고 있으며, 공간적 범위는 대구․경북지역에 현존하고 있는 성당 건축물을 대상으로 연구하였다. 연구의 방법은 대상지역의 근대건축물의 관련 문헌 및 기존 선행연구에 대한 이론적 고찰을 통하여 기초적인 분석 자료를 확보하고, 이를 바탕으로 현장답사 및 조사, 분석을 통해 연구 대상 건축물의 현 상태와 보전현황을 파악하여 형태적 특성을 살펴보려 한다. 현장을 답사하며 천주교 성당건축물을 촬영하였으며, 상황에 따라 성당관련자와의 면담을 통하여 자료를 보충하였다. 연구결과 개항으로부터 1960년대까지 대구․경북지역의 근대 성당건축의 특성은 다음과 같다. 첫째, 평면구성에 따른 형태는 장방형과 부정형의 형태로 나타나며, 장방형의 평면형태가 높은 비율을 차지하고 있었다. 둘째, 출입구의 형태는 단층형과 타워형으로 분류되었으며, 단층형은 다시 지붕의 형태에 따라 모임지붕형, 평지붕형, 아케이드형으로 나뉘어 졌다. 출입구의 형태 중 타워형이 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 1930년대까지 타워형의 형태가 많이 나타나고 있었지만 1930년대 이후부터는 점차 감소하고 있다. 셋째, 종탑은 부속형, 독립형, 무탑형의 세 가지의 형태이며, 부속형의 종탑이 가장 높은 비율을 차지하고 있었으며, 1930년대 중반 이전까지에서는 종탑과 첨탑의 복합된 형태로 나타나고 있지만, 1930년대 중반 이후에서부터는 점차적으로 첨탑의 형태는 사라지고 종탑의 단독적인 형태로만 나타나고 있다. 넷째, 외부 창의 형태는 반원형의 아치창과 뾰족형의 아치창, 형태적 특성이 나타나지 않는 세 가지의 형태이다. 1930년 이후로부터는 창의 형태가 나타나지 않으며, 수직적 요소만을 나타내고 있었고 더 이상의 아치형태의 창은 나타나고 있지 않고 있었다. 이상으로 근대기 대구․경북 성당건축의 형태적 특성을 종합하면, 초기 성당건축은 천주교가 가지는 종교적 특성을 건축에 표현하면서 절충식의 고딕적 양식을 바탕으로 했기 때문으로 보이며, 개항이후 한일합방 이전까지의 개화기는 비록 타율적이기는 하지만 이질적인 서양건축이 우리나라에 여러 가지 경로를 통해 유입이 되었고, 근대라는 시기에 개항으로부터 일제강점기와 해방이후의 한국전쟁이라는 시간을 보내면서 거기에 따른 성당건축의 변화 양상이 나타나고 있다.

국내 친환경 건축물 인증제도 적용 연구

김영태 경운대학교 산업정보대학원 2014 국내석사

산업화가 되어감에 따라서 생태계의 급격한 변화로 인한 인류 생존에 중요한 환경에 대한 우려가 증가하기 시작하였고, 산업 분야에서 해결책을 제공하기 위해 노력을 하고 있다. 특히 건축물과 깊은 관련이 있는 환경 문제의 주요 산업으로 알려지면서, 환경을 보존하기 위해 많은 노력이 시도되고 있다. 그러한 노력의 일환으로 한국은 그린빌딩 협의회(KGBC)에서 그린빌딩 인증기준(GBCC)을 개발하였고. 미국 친환경 건축물 협의회(USGBC)에 의해 개발된 LEED와 비교 분석 평가를 통하여 한국의 건축물에 적용 할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

건축실내마감재에 따른 실내공기질 비교연구

김경련 경운대학교 산업정보대학원 2014 국내석사

This study is a comparison of indoor air qualities for three(3) different architectural interior finish composition contents based on measurement of six(6) important elements which are formaldehyde(HCHO), benzene, toluene, ethyl benzene, xylene, and styrene in between a normal wallpaper and hwangtoh(ocher) mortar finish material used in architectural structure made of cement blocks and cement mortar, and hwangtoh mortar finish material used in architectural structure made of hwangtoh blocks. As a result of the study, all three(3) different case of multi dwelling unit meet indoor air quality(IAQ) standard requirements. However, hwangtoh dwelling unit test result came out to be higher IAQ than the other materials, especially a normal wallpaper finish material used in a cement block wall and a cement mortar wall contains total volatile organic compounds(TVOCs) approximately 31 times more than hwangtoh mortar finish material used in hwangtoh block wall. From the perspective of hwangtoh dwelling unit with hwangtoh mortar finish that looks most excellent IAQ in buildings that do appear, but when hwangtoh mortar finish used in common cement architectural wall also have very close air quality levels of IAQ environment that may have be identified through this study. For information on the results of this study to comprehensively sum up as follows: 1) Indoor levels of formaldehyde(HCHO) measured in building #3(5.9㎍/㎥), building #2(11.7㎍/㎥), building #1(70.39㎍/㎥) in the order of superior indoor air quality and all three building IAQ satisfied with IAQ standard(210㎍/㎥). 2) Indoor levels of benzene measured in building #3(0.4 ㎍/㎥), building #2(0.5㎍ /㎥), building #1(1.1㎍/㎥) in the order of superior indoor air quality and all three building IAQ satisfied with IAQ standard(30㎍/㎥). 3) Indoor levels of toluene measured in building #3(31.6㎍/㎥), building #2(33.7㎍/ ㎥), building #1(328.0㎍/㎥) in the order of superior indoor air quality and all three building IAQ satisfied with IAQ standard(1,000 ㎍/㎥). 4) Indoor levels of ethyl benzene measured in building #3(N/A), building #2(0.1㎍/ ㎥), building #1(91.8㎍/㎥) in the order of superior indoor air quality and all three building IAQ satisfied with IAQ standard(360㎍/㎥). 5) Indoor levels of xylene measured in building #3(N/A), building #2(1.5㎍/㎥), building #1(77.9㎍/㎥) in the order of superior indoor air quality and all three building IAQ satisfied with IAQ standard(700㎍/㎥). 본 연구는 건축물의 실내 마감 재료에 따른 실내공기질의 차이를 살펴보고자 하는 것으로서 시멘트벽돌과 시멘트모르타르로 조성된 건축물에 일반적인 벽지로 마감한 경우와 황토모르타르로 마감한 경우, 그리고 황토벽돌과 황토모르타르로 만들어진 3가지 경우를 포름알데히드와, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌 등의 6가지 주요요소를 바탕으로 상호 비교하였다. 연구의 결과를 살펴보면 실험대상인 3가지 유형 모두 공동주택에 대한 실내 공기질 권고 기준을 충족하는 것으로 측정되었지만 측정요소별로는 황토주택에 비해 높은 수치를 보이고 있으며 특히, 총 휘발성 유기화합물(TVOCs)의 측정량을 보면 시멘트벽돌과 시멘트모르타르로 벽체를 구성하고 벽지로 마감한 경우가 황토벽체와 황토모르타르로 마감한 경우보다 약31배나 더 많은 휘발성 유기화합물을 방출하고 있는 것으로 나타났으므로 실내 마감 재료의 적극적인 개선노력이 필요한 분명한 이유인 것으로 사료된다. 전체적으로 볼 때 황토주택에서 황토모르타르로 마감한 것이 가장 우수한 실내 공기질을 보이는 것으로 나타났지만 일반적인 시멘트로 건축물을 짓더라도 실내 마감 재료를 황토모르타르로 마감한 경우는 황토주택의 실내 공기질 수준에 가까워서 아주 좋은 실내 공기질 환경을 가질 수 있다는 것을 본 연구를 통해 확인 할 수 있었다. 본 연구의 결과에 대한 내용을 종합적으로 정리해보면 아래와 같다. 1) 실내의 포름알데히드(HCHO) 수준은 실험체 #3(5.9㎍/㎥), 실험체 #2(11.7㎍/㎥), 실험체 #1(70.39㎍/㎥)의 순으로 우수하였으며 3개의 실험체 모두 실내 공기질 권고기준(210㎍/㎥)을 충족하는 것으로 나타났다. 2) 실내의 벤젠 수준은 실험체 #3(0.4㎍/㎥), 실험체 #2(0.5㎍/㎥), 실험체 #1(1.1㎍/㎥)의 순으로 우수하였으며 3개의 실험체 모두 실내 공기질 권고기준(30㎍/㎥)을 충족하는 것으로 나타났다. 3) 실내의 톨루엔 수준은 실험체 #3(31.6㎍/㎥), 실험체 #2(33.7㎍/㎥), 실험체 #1(328.0㎍/㎥)의 순으로 우수하였으며 3개의 실험체 모두 실내 공기질 권고기준(1,000㎍/㎥)을 충족하는 것으로 나타났다. 4) 실내의 에틸벤젠 수준은 실험체 #3(불검출), 실험체 #2(0.1㎍/㎥), 실험체 #1(91.8㎍/㎥)의 순으로 우수하였으며 3개의 실험체 모두 실내 공기질 권고기준(360㎍/㎥)을 충족하는 것으로 나타났다. 5) 실내의 자일렌 수준은 실험체 #3(불검출), 실험체 #2(1.5㎍/㎥), 실험체 #1(77.9㎍/㎥)의 순으로 우수하였으며 3개의 실험체 모두 실내 공기질 권고기준(700㎍/㎥)을 충족하는 것으로 나타났다. 6) 실내의 스티렌 수준은 실험체 #3(불검출), 실험체 #2(3.7㎍/㎥), 실험체 #1(18.2㎍/㎥)의 순으로 우수하였으며 3개의 실험체 모두 실내 공기질 권고기준(300㎍/㎥)을 충족하는 것으로 나타났다.

共同住宅의 層間騷音 遮斷性能 向上에 關한 硏究

박명길 大邱大學校 2004 국내박사

생황토블럭의 방수 실험

정은기 경운대학교 산업정보대학원 2014 국내석사

흙 건축에 있어서 황토는 널리 사용되는 건축 재료지만 물에 대한 저항성이 약한 단점 때문에 널리 이용되지 못하는 것이 사실이다. 이에 본 연구는 흙의 특성에 적합한 방수제를 개발하기 위한 기초적 연구로서 식물성유지 및 동물성유지를 이용한 천연방수제 유형을 제시하고 그 성능을 기존의 화학수지방수제와 비교하여 분석하였다. 천연성분인 식물성유지와 동물성유지는 흙과의 일체성이 우수하여 천연 황토 블럭에 흡착되기 때문에 어느 정도의 방수성능을 나타낼 것으로 예상하였으며 2번의 예비실험을 거친 후 2m의 높이에서 10분당 2ℓ의 물을 시험체에 낙수시키는 것을 본 실험의 1세트로 설정하여 실험하였다. 실험에 사용된 시험체는 100%의 천연 황토 블럭을 제작하여 사용하였으며 현재 흙방수제로 가장 널리 사용되고 있는 가사리63침투방수제와 콩기름으로 만든 식물성유지방수제, 우지로 만든 동물성유지방수제, 그리고 콩기름과 우지를 혼합하여 조성한 혼합유지방수제의 4가지 방수제를 도포하여 비교 실험하였고 그 결과는 아래와 같다. 첫째, 황토 블럭 시험체의 표면변화까지의 방수성능은 천연혼합유지방수제, 동물성유지방수제, 식물성유지제, 가사리63방수제의 순으로 나타났으며 각각의 천연방수제들이 가사리63방수제보다는 최소 5배 이상 우수한 성능을 보이는 것으로 분석되었다.. 둘째, 황토 블록 시험체의 내부붕괴까지의 방수성능 역시 천연혼합유지방수제, 동물성유지방수제, 식물성 유지제, 가사리63방수제의 순으로 나타났으며 각각의 천연방수제들이 가사리63방수제보다는 최소 6배 이상 우수한 것으로 분석되었다. 셋째, 표면방수층 파괴 후 내부붕괴까지의 황토 블럭 구조체의 방수성능 지속능력은 가사리63방수제는 표면방수층 파괴가 바로 내부붕괴로 이어져 지속능력이 거의 없는 것으로 나타났지만 다른 천연방수제들은 표면방수층이 벗겨져도 어느 정도의 방수유지능력을 가지는 것으로 나타났으며 천연혼합유지방수제, 식물성유지방수제, 그리고 동물성유지방수제(1.3세트 지속)의 순으로 방수유지능력을 가지는 것으로 분석되었다. 본 실험을 통해 도출된 결과는 황토재료에 있어서 친환경재료를 이용하여 적정 방수성능을 확보하기 위한 하나의 방법을 찾아보는 시발점이 될 수 있을 것이며 흙 재료와 일체화되어 지속적인 방수성능을 기대할 수 있다는 점에서 시사하는 의미가 크다고 할 것이다.

폐기물 소각로에서 배출된 바닥재와 비산재의 용융 특성

김온누리 대구한의대학교 대학원 2009 국내석사

기후협약에 따른 온실가스 배출 의무감축 및 고유가시대를 맞아 신재생에너지 정책이 대두되면서 열에너지회수가 가능한 폐기물의 열적처리(소각)가 많은 이슈가 되고 있다. 또한 폐기물의 소각처리는 매립에 비해 폐기물의 부피는 약 95 ~ 99%, 무게는 80 ~ 85% 정도 줄일 수 있는 기술이면서, 매립지의 확보난을 해소할 수 있는 폐기물 처리방법으로 폐기물관리 정책에서 소각이 차지하는 비중이 점차 증가하고 있다. 소각처리 후 발생되는 소각재는 중금속과 각종 유해물질을 함유하고 있으며, 소각처리량의 약 10 ~ 15%로 발생되고 있어 소각재의 처리문제가 새로운 환경문제로 대두되고 있다. 대부분의 선진국에서는 소각재를 도로건설 노반재 또는 콘크리트 골재 등으로 재활용하고 있으나, 현재 우리나라에서는 주로 시멘트 고화 및 안정화 처리를 통한 매립처리가 대부분이므로, 소각재의 재활용적인 측면에서 다양한 처리기술이 연구되어야 한다. 여러 가지 소각재 처리기술 중 기술적으로 신뢰성이 존재하며, 처리효율이 높은 기술은 열적처리 기술의 일종인 용융처리기술이다. 따라서 본 논문에서는 1,100℃~1400℃ 이상의 고온에서 소각재를 용융시켜 중금속 등을 안정화 시키고 부산물로 생성되는 슬래그를 재활용할 수 있는 용융기술을 이용하여 용융조건에 따른 슬래그의 유동성을 분석하고, 생성된 슬래그의 물리화학적인 특성을 조사하여 적절한 용융조건을 평가하였다. 알루미나 함량이 99.9% 이상인 평판형 도가니(Alumina Plate)에 일정한 양(1.5g)으로 만들어진 직경 13mm이고, 높이가 7mm인 시료를 올려놓고, 도가니를 Kenthal Furnace에 넣어 승온과정을 제어하고 용융시간을 조절하였다. 용융실험이 준비된 도가니를 특정한 경사도를 갖도록 로내에 설치하고, 용융실험을 준비한 뒤 시료의 용융온도는 200℃/hr 또는 300℃/hr의 승온속도로 1,250℃와 1,450℃까지 가열시켰으며, 지정된 용융온도에서 15min 또는 30min간 용융시킨 후 로내에서 자연냉각방식(전원공급의 차단)으로 냉각시켜 슬래그를 만들었다. 용융슬래그의 유동성평가 실험은 1,250℃와 1,450℃의 용융온도에서 용융시간(15min, 30min)과 경사도(4°, 8°, 16°), 바닥재와 비산재의 혼합비율(FA/[FA+BA] : 0, 0.3, 0.5, 1.0)의 조건을 변화시켜 소각재의 용융슬래그의 유동성을 관찰하였다. 유동성 평가는 용융슬래그의 유동길이와 유동폭, 유동면적의 변화와 용융슬래그의 SEM과 EDS 분석결과를 이용하여 확인하였다. 용융온도에 따른 슬래그의 유동성은 용융온도를 1,250℃에서 1,450℃로 증가시켜 15min 동안 용융하였을 때, 용융슬래그의 유동길이와 유동면적이 증가되어 유동성이 향상되는 것으로 나타났다. 또한 경사도 변화에 따른 유동성을 살펴본 결과, 1,250℃에서는 경사도가 증가함에 따라 유동면적과 유동길이가 크게 증가한 반면 유동폭은 변화가 작은 것으로 나타났으며, 경사도의 영향을 더 많이 받은 것으로 나타났다. 1,450℃의 경우 경사도가 증가할수록 유동폭과 유동면적이 크게 증가한 반면 유동길이의 변화는 적게 나타나, 경사도의 영향보다는 용융온도 및 점성의 영향을 많이 받은 것으로 나타났다. 바닥재와 비산재의 혼합비율에 따른 유동성은 조건에 따라 서로 다른 결과를 나타내었다. 특히 바닥재와 비산재를 혼합하지 않은 0.0(FB01)과 1.0(FB10)의 용융슬래그보다 0.3(FB37)과 0.5(FB55)로 혼합된 소각재의 용융슬래그가 유동길이와 유동폭, 유동면적이 모두 향상된 것으로 나타나 0.3 ~ 0.4의 혼합비율 사이에서 유동성이 가장 높은 것으로 나타났다. 용융슬래그의 SEM 및 EDS를 이용하여 분석한 결과에 따르면, 바닥재와 비산재의 적절한 혼합과 1,250℃와 1,450℃에서 15분 또는 30분간 용융시켜 슬래그화 하였을 때, 비결정질의 유리화가 가능한 것으로 나타났으며, 슬래그의 화학물질 성분도 슬래그의 기본 구성원소인 Ca와 Si, Al 등의 함량이 높아 적절한 슬래그를 형성한 것으로 나타났다. 따라서, 바닥재와 비산재의 용융슬래그 유동성평가 실험을 요약하면, 용융온도가 높을수록, 경사도가 증가할수록 유동성이 증가하였으며, 비산재를 바닥재에 30 ~ 40% 사이의 혼합비율로 혼합하였을 때 유동성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 생성된 슬래그 또한 적절한 비결정질의 유리화가 형성된 것으로 나타났다. 이는 소각재의 특성에 따라 염기도의 조절과 적절한 경사도 및 용융온도가 제시된다면 효율적인 용융조업이 이루어질 것으로 판단된다. People have become interested in the thermal technology that enables us to recover thermal energy with the advents of the compulsory reduction of greenhouse gas emissions according to the Climatic Change Convention and the new policies for renewable energy at the era of high oil prices. And the incineration of waste allows us to decrease its volume up to about 95~99% and its weight up to 80~85% compared with landfill and we have increased incineration for waste treatment to solve the problem of securing a landfill. As incineration ash occurring from incineration contains heavy metals and various harmful materials and its volume accounts to about 10~15% of waste before incineration, the treatment of incineration ash has become a new environmental problem. As most of advanced countries recycle incineration ash as subgrade and concrete aggregate and in Korea, most of ash are treated by landfill mainly through cement solidification and stabilization treatment now, it is necessary to research various treatment technologies in the aspect of recycling incineration ash. Melting treatment, a kind of thermal technology is a technically-reliable and effective technology among several treatment methods. Therefore, in this study, an adequate melting conditions were assessed after analyzing the fluidity of slag according to the conditions of melting and after examining the physicochemical property of generated slag by using the melting technology that allows us to stabilize heavy metals through the melting of incineration ash at a high temperature above 1,000℃~1400℃ and to recycle slag generated as a by-product. A sample of a certain quantity of 13mm in diameter and 7mm in height was placed on a flat-bottomed crucible with the contents of alumina above 99.9% and the crucible(Alumina Plate) was placed inside a Kenthal furnace to control the process of temperature raising and to adjust the melting time. The crucible for the melting experiment was installed to have a specific slope inside the furnace and then was heated up to 1,250℃ and 1,450℃ at the speed of 200℃/hr or 300℃/hr to raise a temperature and the sample was melted for 15 min. or 30 min. at a specified temperature and then slag was produced by cooling down the sample naturally inside the furnace (disconnection of power supply). As the experiment to assess the fluidity of melted slag of incineration ash, its fluidity was observed by changing the conditions such as the duration of melting(15min, 30min), slope(4°, 8°, 16°) and mixing ratio(FA/[FA+BA] : 0, 0.3, 0.5, 1.0) of bottom ash and fly ash at the melting temperatures of 1,250℃ and 1,450℃. Fluidity was assessed by using the fluid length and width of melted slag, variation in its fluid area and SEM and EDS analysis results of melted slag. If slag was melted for 15 min. by increasing a melting temperature from 1,250℃ to 1,450℃ for the fluidity of slag according to a melting temperature, it was shown that the fluid length and area of melted slag was increased to improve fluidity. And from a result of the fluidity experiment according to the change of a slope, it was shown that as a slope increased at 1,250℃, the fluid area and length increased greatly but its fluid width showed a small variation and was affected much more by a slope. At 1,450℃, it was shown that as a slope increased, the fluid width and area increased greatly but the fluid length showed a small variation so that it was affected by the melting temperature and viscosity more than the slope. Fluidity according to the mixing ratio of bottom ash and fly ash showed different results by the conditions. Especially, the melted slag of incineration ash with bottom and fly ashes mixed at the ratio of 0.3(FB37) and 0.5(FB55) was improved in all of the fluid length, width and area more than the melted slag without those ashes at the ratio of 0(FB01) and 1.0(FB10) so that it was shown for fluidity to be highest at a mixing ratio between 0.3 ~ 0.4. From a result of analysis using the SEM and EDS of melted slag, if making slag with the proper mixing of bottom ash and fly ash and after melting for 15 or 30 min. at 1,250℃ and 1,450℃, it was shown that the vitrification of an amorphous structure occurred and a proper type of slag was formed with the high contents of Ca, Si and Al which are the basic chemical elements of slag. Therefore, if summarizing the experiment of fluidity assessment of melted slag for bottom and fly ashes, fluidity increased as a melting temperature became higher and a slope became more inclined and it showed to be highest if mixing fly ash with bottom ash at the mixing ratio of 30 ~ 40%. And generated slag was also shown to form the proper vitrification of an amorphous structure. And it is considered for effective melting operations to be performed with the adjustment of basicity and the suggestions of a proper slope and melting temperature by the characteristics of incineration ash.

유해화학물질의 관리 방안에 관한 연구

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산업체 유해화학물질의 특성에 관한 연구

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