고반사 도료를 사용한 차열성 아스팔트 도로포장의 온도저감특성

홍창우,Hong, Chang Woo 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.1

도심지의 대기오염 및 인공열 등으로 인해 도시열섬현상이 발생되고 있으며, 특히 아스팔트 포장의 경우 낮에는 일사열을 흡수하고 밤에 방출하기 때문에 도심부의 환경을 개선하기 위해서는 도심 도로포장의 온도를 저하시키는 차열성 포장에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 도로포장에 차열성 도료를 적용하기 위해서는 시인성을 높이기 위해 흑색명도를 저하시켜야 하며, 적외선 반사율은 증가시키고, 가시광선 반사율은 최소화 하는 특성이 요구된다. 본 연구에서는 1액형 아크릴 에멀젼을 주 바인더로 사용하고 안료의 종류(카본블랙, 합성무기안료) 및 중공세라믹 혼입률(0%, 15%, 30%)변화, 흑색명도의 변화를 주요 실험인자로 선정하였다. 차열성 도로포장의 온도저감 성능은 분광반사율과 일사반사율, 램프 조사 방법을 통해 분석하였다. 그리고 마모저항성, 자외선 촉진내후성, 미끄럼 저항성에대한 현장적용성을 평가하였다. 그리고 고반사 도료 시험포장에 대해서 열화상 촬영을 통해 온도저감 효과를 분석하였다. 실험결과 합성무기안료와 중공세라믹 30%를 혼입한 경우에 흑색 명도 $L^*$= 42.89에서 분광반사율이 근적외선 영역에서 43%, 가시광선 영역에서 17%를 보였으며, 일사반사율은 27.5%로 나타났다. 그리고 자외선 촉진내후성 시험에 의한 총색차 ${\Delta}E$가 0.27로 색변화가 거의 발생되지 않았으며, 규사 2호, 4호를 상도, 하도에 $0.12kg/m^2$이상 산포할 경우 BPN은 53이상을 보였다. 또한 테이버 마모시험에 의한 마모감량은 500회전시 최대 86.4mg이하로 나타났다. 아스팔트 포장에 고반사 도료를 시공한 시험구간의 열저감 성능을 열화상 촬영에 의해 평가한 결과 CI-30-40 차열성포장($L^*$=38.76)은 $12.7^{\circ}C$, CI-30-60 차열성포장($L^*$=57.12)은 $14.2^{\circ}C$의 온도저감효과를 보였다. Air pollution and artificial heat of urban areas have caused the urban heat island in which asphalt pavements absorb solar heat during the daytime and release the heat at night. Hence, in order to improve the environment of urban areas, it is necessary to examine cooling pavements that can reduce heat on road pavements in urban areas. The application of temperature insulation paints on road pavements require to reduce black brightness for visibility, to increase the reflection rate of infrared light and minimize the reflection rate of visible light. In the study, one part of Acrylic-emulsion was used as a main binder, and the changes in black brightness and the changes of addition ratio (0%, 15%, 30%) of hollow ceramics, as well as kinds of paints (carbon black pigment, mixed mineral pigment) were selected as the main experimental factors. The performance of temperature reduction of cooling pavements was analyzed through the reflection rate of spectrum, the reflection rate of solar heat, and the lamp test. Abrasion resistance, UV accelerated weather resistance, and sliding resistance were tested in real situations. In addition, the performance of heat reduction of testing pavements covered with high-reflection paints was analyzed by using an infrared camera. As the test results, when using mixed mineral paints and hollow ceramic of 30%, the reflection rate of spectrum was 43% in the area of near-infrared ray and 17% in the area of visible light at black brightness of $L^*$=42.89 and the reflection rate of solar heat was 27.5%. Total color difference was ${\Delta}E$=0.27 in the test of UV Accelerated Weather Resistance, indicating almost no changes in color. BPN was more than 53 when scattering #2 and #4 silica sand of more than $0.12kg/m^2$. In Taber's abrasion resistance test, abrasion loss was up to 86.4mg at 500 rotations. The performance of heat reduction was evaluated using an infrared camera at the test section applying high-reflection paints to asphalt pavements, in which the results showed that the temperature was reduced by $12.7^{\circ}C$ on CI-30-40 cooling pavements ($L^*$=38.76) and by $14.2^{\circ}C$ on CI-30-60 cooling pavements ($L^*$=57.12).

개질유황 폴리머를 사용한 콘크리트의 내구성 평가

홍창우,Hong, Chang Woo 한국결정성장학회 2015 한국결정성장학회지 Vol.25 No.5

Most of the sulfur is obtained from desulfurization of natural gas and crude oil. In Korea, more than 120 tons of sulfur are produced by refinery, and about 50 % of the produced sulfur is used as a raw material for the production of fertilizer and sulfuric acid. Modified sulfur is manufactured from excessive sulfur that could be used to improve concrete properties, and this study evaluated concrete strength and durability that contains modified sulfur. Flexural and compressive strengths of concrete with sulfur modified polymer were comparable to those of OPC concrete with mixing water at similar temperatures, while the strengths increased a little as mixing water temperature increased. It was also confirmed that the resistance to freeze-thaw damage was more dependent on entrained air characteristics obtained by a proper use of air entraining agent than on the use of sulfur modified polymer. When concrete was immersed in 5 % sulfuric acid, the rate of reduction in compressive strength of OPC concrete was less than 1/4 of the strength reduction of concrete with sulfur modified polymer. Also, the resistance of concrete with sulfur modified polymer to scaling due to the use of de-icing salt was evaluated as Class 1, while that of OPC concrete was evaluated as Class 4, as aggregates were exposed. Accordingly, it is believed that sulfur modified polymer could be effectively used for bridge deck concrete since sulfur modified polymer improves the durability of concrete. 황의 대부분은 천연가스와 원유를 탈황시켜 얻게 되며, 국내 정유 플랜트에서는 120만톤 이상 발생하고 있으며, 50 % 정도만이 비료 및 황산등을 만드는 원료로 소모되고 있다. 이에 산업부산물로 얻어지는 황을 콘크리트에 적용하기 위해 개질유황이 제조되고 있어, 이를 활용한 콘크리트의 강도 및 내구성을 평가하였다. OPC에 비해 개질유황 폴리머를 사용할 경우 압축 및 휨강도는 동일 배합수 온도에서는 유사하였으며, 배합수 온도가 증가함에 따라 강도는 다소 증가하였다. 또한 동결융해에 따른 저항성은 개질유황 폴리머의 영향보다는 공기연행제의 사용으로 제어가 됨을 확인하였다. 그리고 5 % 황산 침지에 따른 압축강도 저하율은 개질유황 폴리머를 사용한 콘크리트가 OPC보다 4배 이상 우수하였다. 그리고 제빙염에 대한 표면박리 저항성도 개질유황을 사용한 경우는 표면박리가 발생되지 않은 1등급, OPC의 경우는 골재가 노출되어 4등급으로 평가되었다. 따라서 개질유황 폴리머를 콘크리트에 개질제로 사용할 경우 내구특성이 우수하여 교면포장 등에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

단결정, 다결정 실리콘 태양전지의 전기적 특성 분석

홍창우,최용성,이경섭,조수영,Hong, Chang-Woo,Choi, Yong-Sung,Lee, Kyung-Sup,Cho, Soo-Young 한국전기전자재료학회 2011 전기전자재료학회논문지 Vol.24 No.9

Recently, annual usage of energy is dramatically increasing because industrialization is going faster and more electricity is needed due to various electronic devices. This study focused on the performance characteristics of solar cell using the impedance technique. The experiment measured an impedance according to frequency's from 2 mHz until 1 MHz. It could know that the impedance was decreased according to the frequency increases in solar cell. The imaginary part was changed from capacitance component to inductance component.

고로(高爐)슬래그 미분말(微粉末)을 사용(使用)한 라텍스개질(改質) 콘크리트의 기초물성(基礎物性) 연구(硏究)

홍창우,정원경,김경진,Hong, Chang-Woo,Jeong, Won-Kyong,Kim, Kyeong-Jin 한국자원리싸이클링학회 2006 資源 리싸이클링 Vol.15 No.2

본 연구에서는 고로슬래그 미분말 혼입률에 따른 라텍스개질 콘크리트의 역학적 특성과 내구성에 관한 기초물성을 평가하였다. 이를 위해 라텍스 혼입률 변화(0%, 10%, 15%)와 고로슬래그 혼입률 변화(0%, 30%)를 실험변수로 하였으며, LMC와 BS-LMC의 특성분석을 위하여 압축강도, 휨강도 그리고 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과, 압축강도와 청강도에서 고로슬래그 미분말 혼입이 장기재령에서 강도 증진효과를 나타내는 것으로 평가되었다. 특히 라텍스 혼입률 10%이상에서의 고로슬래그 미분말의 사용은 매우 타당한 것으로 나타났다. 라텍스 혼입률 10%와 고로슬래그 미분말 혼입률 30%에서 BS-LMC의 투수저항성은 재령 90일에서 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그 미분말이 OPC 및 LMC에 혼입되면 투수저항성 및 화학저항성의 향상을 가져오는 것으로 나타났다. The purpose of this study was to evaluate the effects of blast-furnace slag on strength development and durability of latex-modified concrete (LMC) and ordinary portland cement concrete as slag contents. Main experimental variables were performed latex contents (0%, 10%, 15%) and slag contents (0%, 30%). The compressive and flexural strengths, chloride-ion rapid permeability and chemical attacks resistance were measured to analyze the characteristic of the developed LMC and BS-LMC(latex-modified concrete added blast-furnace slag) on hardened concrete. The test results showed that compressive and flexural strength of BS-LMC increased as the slag contents increased from 0% to 30% at the long term of curing. It considers blast furnace slag used when latex content was up to 10%. The permeability resistance of BS-LMC(latex 10%, blast 30%) was extremely good at the curing time 90 days. Also. the effects of added blast furnace slag on OPC and LMC were increased on the permeability and chemical attacks resistance.

동제련 슬래그의 입도 및 잔골재 치환율 변화에 따른 시멘트 모르타르의 특성

홍창우,이정일,류정호,Hong, Chang Woo,Lee, Jung-Il,Ryu, Jeong Ho 한국결정성장학회 2016 한국결정성장학회지 Vol.26 No.1

현재 비철제련분야에서의 제련후 폐기물은 약 200만톤 이상으로 추산되고 있다. 현재까지는 비철금속을 추출하는 연구가 주를 이루고 있으며, 금속 추출 후 슬래그의 활용에 대한 연구는 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 동제련 분야에서 발생된 슬래그를 콘크리트용 골재로 사용하기 위해 동제련 슬래그의 입도분포와 잔골재로 사용된 강사의 대체 치환율 변화를 실험인자로 선정하여, 굳지 않은 모르타르의 특성을 평가하였다. 실험결과, 동제련 슬래그의 입도분포에 따라 플로우, 공기량 및 건조수축의 변화를 참조하여 동제련 슬래그의 적정입도분포를 산정하는 것이 중요함을 확인하였으며, 동제련 슬래그를 잔골재로 치환함으로 인해 응결 및 단위용적질량은 증가하는 것으로 확인되었다. 또한 강사와 유사한 입도분포를 갖는 동제련 슬래그를 사용하였을 경우에는 강사를 사용한 경우보다 슬럼프, 공기량, 응결 및 건조수축, 단위용적 질량이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 동제련 슬래그를 콘크리트용으로 사용하기 위해서는 적정 입도분포와 치환율이 산정되어야 할 것으로 판단된다. It is estimated that over 2 million tons of non-ferrous wastes are generated after refining. Up to now, most researches were focused on extracting precious metals and there were very few research on the utilization of the slag byproduct. In this study, we studied to evaluate whether copper slag could be used as aggregates in concrete. Fresh mortar were evaluated on the particle size and replacement ratio of the copper slag with river-sand. Experimental results indicated that flow, air content and drying shrinkage of concrete varied with particle size, which confirmed that proper classification of copper slag is very important. And, setting time and unit weight of the concrete increased with replacement ratio. When particle size of the slag was similar to the river-sand, concrete with copper slag showed slump, air content, setting time, drying shrinkage and unit weight became larger compared to the concrete using river-sand only. Therefore, it is believed that proper classification and replacement ratio should be optimized for the effective use of slag in concrete.

등분포 축하중을 받고 첨가질량이 재하된 적층복합판의 고유진동수에 관한 연구

홍창우,김경진,Hong, Chang-Woo,Kim, Kyeong-Jin 한국구조물진단유지관리공학회 2000 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.4 No.4

Vibration analysis for some of simple supported antisymmetric composite laminated plate loaded uniform axial-loading and attached mass was carried out. Because it is complicated to analyze this type of plate by theory of antisymmetric laminate possibility for application of theory of special orthotropic laminate was studied, and natural frequency of laminated plate attached mass was calculated. Stiffness $B_{16}$, $B_{26}$, $D_{16}$, $D_{26}$ for this type of antisymmetric laminated plate converge on zero as the number of ply increases and it is possible to use classical theory by reason that considered plate has quasi-homogeneity without relevance to variation of angle. Difference between results by theory of antisymmetric and special orthotropic laminate is 0.36~1.96%, therefore it is convenient to analyze this by use of theory of special orthotropic laminate. When composite laminated plate with attached mass is analyzed range that Was able to neglect self-weight of plate was proposed.

조강(早彈)시멘트를 사용(使用)한 3성분계(性分系) 콘크리트의 강도(彈度) 및 내구특성(耐久特性)

홍창우,정원경,Hong, Chang-Woo,Jeong, Won-Kyong 한국자원리싸이클링학회 2010 資源 리싸이클링 Vol.19 No.5

플라이애쉬와 고로슬래그를 첨가하여 만드는 3성분계 콘크리트는 산업부산물 이용에 따른 초기공사비 절감과, 환경친화적인 측면에서 매우 효과적이다. 3성분계 콘크리트는 장기강도의 안정적인 발현, 높은 작업성과 수화열 감소에도 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나, 3성분계 콘크리트는 포졸란계 혼화재의 사용에 따른 초기강도 발현이 문제점이다. 이러한 문제는 시공성 및 경제성에 있어 3성분계 콘크리트 사용을 제약하는 요소로 작용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트에 있어 조강시멘트를 사용하여 단기 및 장기강도 발현, 투수저항성 및 내화학약품성을 평가하였다. 플라이애쉬 혼입율은 10%로 고정하고 고로슬래그 미분말을 0, 10, 20, 및 30%로 혼입한 3성분계 조강콘크리트를 제작하였다. 실험결과, HE-TBC의 압축 및 휨강도의 우수한 초기강도발현 특성을 얻을 수 있었으며 특히, 플라이애쉬 10% 및 고로슬래그 30%가 혼입된 HE-TBC의 투수특성은 매우 낮은 투수성을 나타내어 새로운 3성분계 조강콘크리트의 활용이 가능할 것으로 판단되었다. Ternary blended concrete(TBC), which contains both fly ash and granulated blast furnace slag, has an initial cost effective and is environment friendly. Furthermore, it has a lot of technical advantages such as the improvement of long term compressive strength, high workability, and the reduction of hydration heat. However, as the use and study on the performance of ternary blended concrete is limited, it is low short term compressive strength. This study was performed to evaluate the characteristics which are a long and short term compressive strengths, permeability and chemical attacks resistance of hardened high early concrete containing slag powder and fly-ash using high early strength cement(HE-TBC). Replacement rate of FA is fixed on 10% and replacement rate of slag powder are 0%, 10%, 20% and 30%. The test results showed that compressive and flexural strength of HE-TBC increased as the slag contents increased from 0% to 30% at the short term of curing. The permeability resistance of HE-TBC(fly ash 10%, blast 30%) was extremely good at the short and long terms. However, high early strength ternary blended concrete had weak on carbonation of chemical attack.

고로(高爐)슬래그 미분말(微粉末)을 사용(使用)한 라텍스개질(改質) 콘크리트의 화학적(化學的) 침식(侵蝕) 및 탄산화 특성(特性)

홍창우,정원경,심도식,Hong, Chang-Woo,Jeong, Won-Kyong,Sim, Do-Sik 한국자원리싸이클링학회 2008 資源 리싸이클링 Vol.17 No.5

본 연구에서는 고로슬래그 미분말 혼입률에 따른 라텍스개질 콘크리트의 역학적 특성과 탄산화 특성을 평가하였다. 이를 위해 라텍스 혼입률 변화(0%, 15%)와 고로슬래그 혼입률 변화(0%, 30%, 50%)를 실험변수로 하였으며, LMC와 BS-LMC의 특성분석을 위하여 압축강도, 황산, 염산에 대한 화학저항성 및 탄산가스에 의한 탄산화 촉진 시험을 실시하였다. 실험결과, 고로슬래그 혼입률이 30%일 경우 일반콘크리트와 동일한 강도발현 특성을 나타내었다. 고로슬래그 혼입율 50%의 조건은 탄산화에 의한 구조적 품질 저하가 예상되었으나 혼입률 30%이하에서는 일반콘크리트보다 우수한 탄산화 억제 효과가 있는 것으로 평가되었다. 특히 황산 및 염산용액 침지에 따른 강도저하 문제는 라텍스를 혼입함으로써 저감할 수 있었으며 탄산가스에 의한 중성화 진행도 라텍스를 혼입함으로서 개선되는 것으로 나타났다. The purpose of this study was to evaluate the effects of blast-furnace slag on chemical attack and carbonation of latex-modified concrete (LMC) and ordinary portland cement concrete as slag contents. Main experimental variables were performed latex contents (0%, 15%) and slag contents (0%, 30%, 50%). The compressive strengths, chemical attacks resistance and carbonation depth were measured to analyze the characteristic of the developed LMC and BS-LMC(latex-modified concrete added blast-furnace slag) on hardened concrete. The test results showed that compressive strength of BS-LMC with blast-furnace slag content 30% was quite similar to it of OPC without slag content. The structural quality deterioration was concerned when blast slag content was up to 50%. However, carbonation restraint of BS-LMC with blast-furnace slag 30% was bigger then that of opc. Also, the effects of added latex on OPC and BS-LMC were increased on the carbonation restraint and chemical attacks resistance.

실리카흄을 사용(使用)한 투수(透水)콘크리트의 강도(强度) 및 동결융해저항성(凍結融解抵抗性)

홍창우,Hong, Chang-Woo 한국자원리싸이클링학회 2010 資源 리싸이클링 Vol.19 No.4

최근에 들어 투수콘크리트의 동결융해에 대한 저항성이 저하되는 것과 줄눈부에서의 골재박리 등의 많은 문제점들이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 투수콘크리트의 내구성을 향상시키기 위한 방안으로 잔골재와 실리카흄, 고성능감수제를 사용하여 강도 및 내구성 증진 방안을 연구하였다. 주요실험인자로 실리카흄 혼입률 10%와 잔골재 혼입률(0%, 7%, 15%)을 선정하고, 압축강도와 휨강도, 투수계수 및 공극률, 동결융해시험을 수행하였다. 실험결과 강도측면에서는 잔골재 혼입률이 증가함에 따라 압축 및 휨강도는 증가하는 경향을 보였으나, 상대적으로 공극률 감소로 인한 투수성은 저하되고, 동결융해 저항성도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 투수콘크리트에 있어서 강도증진을 위해 사용되는 잔골재는 혼입률 제한이 필요하며, 실리카흄 10%이상을 사용하는 것이 강도 및 내구성 측면에서 효율적인 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다. Existing porous concrete has problems with reduction of strength due to freezing and thawing and exfoliation of aggregate at joints. In this study, a method for increasing strength and durability of porous concrete by using fine aggregate, silica-fume and high-range water-reducing agent was proposed by laboratory tests. Mixing ratio between silica-fume (10%) and fine aggregate (0%, 7%, 15%) was selected as a major test factor, and laboratory tests for compressive strength, flexural strength, permeability coefficient, porosity, freezing and thawing were conducted. Compressive strength and flexural strength were increased as the mixing ratio of fine aggregate was increased. However, permeability and freezing-thawing resistance were decreased due to reduction of porosity. Therefore, the ratio of fine aggregate should be limited to increase strength and durability of the porous concrete, while the mixing ratio of silica-fume should be over 10%.

불변량(不變量)과 수정계수(修正係數)를 사용(使用)한 [αββγααβ]_r 적층부합판(積層復合板)의 진동해석(振動解析)

홍창우,심도식,김남윤,정영화,Hong, Chang-Woo,Sim, Do-Sik,Kim, Nam-Yun,Jung, Young-Hwa 강원대학교 산업기술연구소 1996 産業技術硏究 Vol.16 No.-

For a large scale civil and architectural structures, mainly steel, concrete and aluminum have been used and weight and corrosion of materials became a major concern. Designing with composite materials is very much complicated. Simple classical theory may yield good results for selecting "initial" sections for preliminary design. D. H. Kim proposed to use the quasi-isotropic constants by Tsai for the preliminary design of the composite primary structures for the civil construction. Also he made simple equation using correction factor. In this paper, the simple formulas developed by D. H. Kim to obtain "exact" values of the natural frequencies of [ABBCAAB]r laminate are compared with Whitney's equations. Also natural frequencies of the plate with varying aspect ratios and reinforcing fiber orientations, are compared with natural frequencies of bean. This work can be a guideline to obtain data in many other cases.