주요 논문
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20253D Printing Quality of Fiber-Reinforced Mortar Produced with Recycled Cactus Powder
Hyojung Kim, Ji-Seok Seo, Bang-Yeon Lee, Yun-Yong Kim
Journal of the Korea Concrete Institute
이 연구에서는 폐선인장 분말 혼화제를 혼입하여 제조한 섬유보강 모르타르를 3D 프린터로 출력하고, 출력물의 품질을 평가하였다. 품질 평가를 위해 유동 특성, 육안 검사(출력 연속성, 표면 공극 분포), 치수 오차율 및 적층 정확성을 포함한 3D 인쇄 정확도를 실험적으로 조사하였다. 이를 위하여 섬유 혼입량과 폐선인장 분말 혼화제(CS), 고성능감수제(SP), 증점제 등 혼화제 혼입량을 변수로 하여 배합별로 실험을 수행하였다. 이 연구에서 사용한 폐선인장 분말 혼화제(CS)는 손바닥 선인장의 열매를 수확한 후 버린 선인장의 줄기로서, 이를 분쇄한 건조 분말 형태이다. 실험결과 CS 양이 증가할수록 유동성이 증가하는 것으로 나타났다. CS와 SP의 사용량 또는 비율을 적절히 조절하여 섬유 혼입량에 따른 유동성의 변화를 제어할 수 있으며, 3D 프린팅 출력물의 품질을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.
https://doi.org/10.4334/jkci.2025.37.2.229
Materials science
Mortar
Cactus
Fiber
Composite material
Botany
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Article
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인용수 1
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2024Study on the Physical Properties of Ordinary Portland Cement and Slag Cement with the Addition of Cement Bypass Dust
Jae Jun Choi, Sun Mok Lee, Ju Chan Jang, Yang Seok Oh, Yun-Yong Kim
Resources Recycling
https://doi.org/10.7844/kirr.2024.33.4.15
Cement
Portland cement
Slag (welding)
Materials science
Metallurgy
Waste management
Environmental science
Engineering
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인용수 0
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2023Early-age Shrinkage Cracking of Fiber Reinforced Mortar Produced with Bio-Polymer Admixtures
Hyojung Kim, Byung-Jae Lee, Yun-Yong Kim
Journal of the Korea Concrete Institute
본 연구에서는 폴리머 혼화제 및 보강 섬유가 소성수축, 응결시간 등과 같은 굳지 않은 상태의 모르타르 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 합성 폴리머 혼화제의 대체재로 바이오 폴리머의 활용 가능성을 평가 분석하였다. 응결시험 결과, 메틸셀룰로스(MC) 대체제로 사용된 선인장 줄기(CS)의 치환량이 증가할수록 초기응결 지연효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 CS 첨가량에 따라 증가한 셀룰로스 구조가 시멘트와 물의 반응을 방해하여 응결을 지연시킨 것으로 판단된다. 소성수축 시험 결과, MC 단독으로 혼입한 경우보다 CS를 일부 치환할 경우, 재령 12시간 균열 면적이 약 16 % 감소하였다. CS의 응결 지연효과가 균열 면적의 감소로 나타났다고 판단한다. 보강 섬유와 함께 MC와 CS를 혼입한 모르타르에는 균열이 전혀 관측되지 않아 초기재령의 수축 균열 제어에 우수한 성능을 나타내었다. 소성수축 시험과 동일한 환경에서 길이 변화를 시험한 결과, 보강 섬유와 함께 MC와 CS를 혼입한 모르타르의 수축량이 가장 작은 것으로 나타나 수축변화에 효과적인 것으로 나타났다. 재령 1일, 3일, 7일의 압축강도를 비교한 결과, MC와 CS를 혼입한 배합의 모르타르 강도는 섬유 보강의 유무에 상관없이 서로 유사한 수준인 것으로 나타났다.
https://doi.org/10.4334/jkci.2023.35.6.583
Shrinkage
Cracking
Materials science
Composite material
Mortar
Fiber
Polymer
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Article
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인용수 0
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2022Effect of Finishing Mortar on Seismic Performance of Unreinforced Masonry Walls
Ji-Sung Baik, Keun‐Hyeok Yang, Yong Ha Hwang, Sanghee Kim, Yun-Yong Kim
Journal of the Korea Concrete Institute
이 연구에서는 마감 모르타르가 조적 프리즘의 역학적 거동 및 면내 횡하중을 받는 무보강 조적(unreinforced masonry, URM) 벽체의 내진성능에 미치는 영향을 평가하였다. 시험체는 마감 모르타르가 시공되지 않은 경우, 일반 모르타르가 마감재로 시공된 경우, 그리고 고인성 섬유보강 시멘트 복합체(engineered cementitious composites, ECC)가 마감재로 시공된 경우로 구분하였다. 실험결과 마감 모르타르가 시공되지 않은 조적 프리즘의 압축강도 및 사인장 강도에 비해 일반 모르타르로 마감된 프리즘은 각각 1.3배, ECC로 마감된 프리즘은 각각 1.8배 높은 결과를 보였다. 일반 모르타르 및 ECC로 마감된 URM 벽체의 강체 회전 내력은 마감 모르타르가 시공되지 않은 URM 벽체에 비해 각각 1.5배와 2.3배 높았다. 반면, 벽체의 강체회전 발생 시까지 마감 모르타르가 벽체의 에너지소산능력에 미치는 영향은 미미하였다. 콘크리트 탄성해석 이론에 기반하여 제시된 URM 벽체의 강체회전 내력 모델은 FEMA 306 식에 비해 비교적 실험결과를 합리적으로 평가하였다.
https://doi.org/10.4334/jkci.2022.34.2.121
Unreinforced masonry building
Masonry
Mortar
Cementitious
Structural engineering
Materials science
Geotechnical engineering
Forensic engineering
Composite material
Engineering
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Article
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인용수 2
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2022Comparison of Mechanical and Crack-Healing Properties of PE-PVA Hybrid Fiber-Reinforced SHCCs in Natural and Underwater Conditions
Se-Eon Park, Huy Hoàng Nguyễn, Jeong-Il Choi, Bang Yeon Lee, Yun-Yong Kim
IF 3.4 (2022)
Materials
본 논문은 실험실과 야외의 자연 환경에서 물에 잠긴 조건 하에 strain hardening cementitious composites (SHCC)의 기계적 특성과 균열 치유(crack-healing) 특성을 직접 비교하여 제시한다. SHCC 제조에는 포틀랜드 시멘트, 슬래그, 크럼브 고무 분말, 그리고 혼성 폴리에틸렌 및 폴리비닐알코올 섬유를 사용하였으며, 배합비를 결정하였다. 시편은 서로 다른 환경 조건에 노출되었다. SHCC의 기계적 특성을 평가하기 위해 밀도, 압축강도 및 인장 특성을 포함하는 일련의 실험을 수행하였다. SHCC의 치유 가능성을 확인하기 위해 균열 폭 감소, 강성 회복, 그리고 치유 후 인장 성능을 채택하였다. 시험 결과, SHCC의 기계적 특성과 균열 치유 특성 모두를 향상시키는 데 있어 수중 조건이 자연 조건보다 더 유리한 것으로 나타났다. 구체적으로, 자연 조건에서 양생된 SHCC는 수중 조건에서 양생된 SHCC에 비해 압축강도, 인장강도 및 인장 변형률 수용능력이 각각 10%, 4%, 3% 낮았다. 수중 조건에서 양생된 SHCC는 균열 폭 60 µm에서 치유 임계치(healing threshold)를 보였으나, 자연 조건에서 양생된 SHCC는 균열 치유 능력이 매우 제한적이었다. 또한 수중 조건에서 양생된 SHCC의 강성 회복은 자연 조건에서 양생된 SHCC보다 더 높았다.
https://doi.org/10.3390/ma15186339
Materials science
Ultimate tensile strength
Composite material
Underwater
Compressive strength
Portland cement
Strain hardening exponent
Cement