본 연구는 도로 노면의 결빙을 방지하기 위해 열적 특성을 갖는 콘크리트를 개발했습니다. 팽창 점 토에 상변화 물질(PCM)을 함침 시키고, 고열 전도성 에폭시와 실리카 흄으로 이중코팅을 하여 PCM 물질의 유출 방지, 골재의 부착성 개선, 열적 성능 개선을 하였으며 이를 DSC를 통해 열적 성능 평가 를 진행하여 확인했습니다. 또한 상변화 물질과 경량골재의 사용으로 인한 강도 감소 개선을 위한 CNT 혼합으로 강도 감소를 25% 개선하였습니다.

본 논문은 일제강점기 조선에서 시멘트를 본격적으로 생산하기 시작한 이래, 건축적으로 주요한 변화의 기점 및 그 배경을 도출하는 사적(史的) 연구에 큰 목적이 있 다. 이를 위해 시멘트 산업과 관련한 일본 국내의 상황 과 일제 치하 조선에 적용된 정책을 고찰하는 한편, 구 체적인 건축자재의 유형과 특징을 살펴보고 시멘트가 건축·토목사업의 주요 자재로 사용되는 양상을 규명하 고자 했다. 소재와 기술 면에서 진일보한 근대적 건축자재는 근 대와 전근대 건축을 구분하는 비교적 명확한 기준이라 고 할 수 있다. 산업혁명으로 추동된 공업화, 산업화 과 정을 거쳐 일정한 규격으로 양산된 자재들은 열강의 식 민지 확보 경쟁에 따라 일원화되기 시작한 전 세계 시 장에 판매되었다. 건축자재가 열강의 점유지역을 중심으로 범용성을 획 득함에 따라 건축문화의 지역 특성은 이전보다 미약해 지고 보편화되었다. 자본주의와 시장경제, 대량생산과 신소재의 등장이 건축문화에도 영향을 미친 것인데 가 장 대표적인 자재로 철, 유리 그리고 시멘트를 꼽을 수 있다. 특히 시멘트와 그 파생 자재들은 근대 이후 공장을 통해 대량으로 생산되기 시작한 가장 대표적인 건축자 재이다. 거푸집 형태와 시공 방법에 따라 자유로운 형 태 연출이 가능하고, 일정한 품질로 양산과 유통을 할 수 있다는 장점이 있다. 또한 댐 건설과 철도부설 등 대 규모 토목공사에서 필수적으로 대량 수요가 발생할 뿐 아니라 구조, 마감, 방수 등 건축공정의 거의 모든 부문 에 걸친 범용성을 지녔기 때문에 근대적 건축자재로서 대표성을 띤다. 한국에서 근대적 의미의 건축용 철강과 판유리, 시멘 트는 개항 이후 일제강점기를 거치며 도입되었다. 철의 경우는 미쓰비시제철(三菱製鐵)이 1917년 황해도에 건 설한 겸이포제철소를 통해 1918년부터 생산을 시작했 는데, 당시 생산된 철은 대부분 선철(銑鐵)로, 군수용 납품이 주목적이었다. 시멘트는 일본의 오노다(小野田)시멘트 주식회사가 1917년, 평양 인근인 평안남도 강동군 승호리에 공장을 건설하고 1919년부터 생산을 시작했다. 1936년부터 우 베(宇部)시멘트, 아사노(淺野)시멘트 등 일본의 시멘트 자본이 추가로 진출하면서 조선 북부지역의 석회석 매 장지대를 따라 공장을 건설했다. 조선에서 생산되는 시 멘트는 점차 생산량과 수출을 늘려가면서 조선 국내뿐 아니라 일본과 만주의 수요에 대응했다. 유리의 경우 의료와 식기용 병의 제조소는 확인할 수 있지만, 건축 용 판유리의 본격적인 공장생산이 이루어진 것은 해방 이후로 생각된다. 일본의 대표적 시멘트 제조사인 ‘오노다시멘트 제조 주식회사(小野田セメント製造株式会社)’는 일본, 대만, 조선, 만주의 시멘트 수요 증가 예측에 기반하여 1913 년부터 준비 단계를 거쳐 1919년 평안남도 강동군 승 호리에 평양지사 공장을 설립하고 시멘트 생산을 시작 한다. 시멘트 생산 초기의 수요는 철도, 도로, 교량 등 대형 토목공사에 집중되었다. 시멘트는 잔골재와 물, 기타 혼화재료를 섞은 콘크리트로 가공하여 교량의 기초와 교 각, 댐과 항만의 거대한 제방을 이루었고 콘크리트관과 블록은 배수시설과 축대의 주요 자재로 사용되었다. 시 멘트는 토목공사에서 널리 쓰이며 자연 지형을 극복하 는 수단이 되어 도시기반시설의 중요한 기반이 되었다. 벽돌 조적조가 다수를 이루던 건축의 구조에도 1920 년대부터 점차 콘크리트 도입이 늘어났다. 1923년 일본 에 발생한 관동대지진을 계기로 건축자재의 내화·불연 성능에 관한 관심이 높아지면서 다양한 건축자재와 시 공수법의 개발이 진행되어 시멘트, 콘크리트의 실효성 이 높아졌으며 이는 조선에도 영향을 미쳤다. 시멘트는 인조석과 슬레이트, 시멘트기와 등 건축의 다양한 마감 재로 가공되었으며 전통적 건축자재인 석재와 흙을 대 체하면서 건축의 경량화를 이끌었고 불연·내화재료로써 각광받았다. 1920년대 후반부터는 조선 북부 압록강 일대의 수력 개발 사업으로 인해 댐과 발전소 건설로 대량의 시멘트 수요가 발생하는 가운데 오노다시멘트의 평양지사 증설 과 공장 추가 건설, 일본의 우베시멘트(宇部セメント㈱) 와 아사노시멘트(浅野セメント㈱)의 진출로 조선의 시 멘트 생산은 계속 증가했다. 수요가 집중되는 도시 인 근에는 시멘트기와, 관(管), 슬레이트 등 시멘트 관련 건축자재를 생산하는 공장이 집중적으로 설립되었다. 일본이 대륙침략을 본격화하면서 1937년 중일전쟁을 기점으로 조선도 전시체제에 돌입한다. 모든 자원의 사 용이 법으로 제한되면서 군수를 제외한 전 산업은 타격 을 받게 되었다. 철 및 비철금속의 사용을 금지하는 법령으로, 기존에 철근 및 철강을 사용하기로 계획되어 있던 건물은 공사 가 연기되거나 설계 변경을 통해 그 자재를 교체하기에 이른다. 이런 상황 속에서 관 주도로 소위 ‘대용품 공 업’을 진흥시키게 되는데 건축자재도 본래에 사용했던 금속 성분을 최대한 배제하고 시멘트 등을 혼합하여 화 학적 처리를 통해 대체품을 찾고자 했다. 이러한 일련의 건축자재 대용품은 구조용 재료로써 철을 대체하기에는 강도가 약했기 때문에 주로 소형 철 물과 설비, 상하수도관, 마감재 종류 개발에 집중되었 다. 그러나 범용성, 성형 용이성, 색채연출, 내수‧내화‧ 내산 성능 면에서는 기존 자재에 비교하여 우수한 측면 이 있었기 때문에 전쟁 종료 이후에도 신흥산업으로 계 속 진행되었다. 한편 자원 수급 통제를 위해 여러 제도를 마련하면 서, 자원을 분배하기 위한 배급제를 시행하게 된다. 전 쟁이라는 비상 상황의 대처를 위한 이와 같은 일련의 조치들은 종전 후의 건축 자재 유통구조 형성에도 영향 을 미치게 되었다. 이러한 연구 결과를 통해 1920년대 이후 한국 근대 건축사 전개에 있어 시멘트라는 근대건축 주요 자재가 보편화되는 양상과 건축 및 토목에 있어서 구별되는 건 축자재로서의 지향, 전쟁과 같은 비상시에 건축의 경제 적 효율을 추구하기 위해 단행된 변혁의 특징을 제시할 수 있다.

태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지 구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하 였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문 적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학 생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

PURPOSES : This study aimed to develop high-performance concrete repair materials for the cross-sectional repair of deteriorated bridge concrete. METHODS : To derive the optimal mix using the dry shotcrete method, experiments were conducted to develop an appropriate performance in terms of durability and watertightness based on basic experiments on materials. By mixing silica fume, GGBFS, and natural fibers, this study compared the differences in each variable. Each variable was compared using compressive strength, flexural strength, plastic shrinkage, chlorine ion penetration resistance, and freeze-thaw tests. RESULTS : By mixing silica fume and natural fibers, watertightness and durability were secured, and by adding an expansion material and polymer powder, a material that exhibited suitable performance as a repair material was developed. The material demonstrated suitable performance in terms of compressive strength, freeze–thaw resistance, plastic shrinkage crack resistance, and chlorine ion penetration resistance. CONCLUSIONS : The repair material developed in this study has a higher performance than repair mortar, and because it uses a dry shotcrete method, the process and post-processing are simpler than the wet shotcrete method; therefore, it is believed to be more efficient for repair work.

Radioactive waste generated during decommissioning of nuclear power plants is classified according to the degree of radioactivity, of which concrete and soil are reclassified, some are discharged, and the rest is recycled. However, the management cost of large amounts of concrete and soil accounts for about 40% of the total waste management cost. In this study, a material that absorbs methyl iodine, a radioactive gas generated from nuclear power plants, was developed by materializing these concrete and soil, and performance evaluation was conducted. A ceramic filter was manufactured by forming and sintering mixed materials using waste concrete, waste soil, and by-products generated in steel mills, and TEDA was attached to the ceramic filter by 5wt% to 20wt% before adsorption performance test. During the deposition process, TEDA was vaporized at 95°C and attached to a ceramic filter, and the amount of TEDA deposition was analyzed using ICP-MS. The adsorption performance test device set experimental conditions based on ASTM-D3808. High purity nitrogen gas, nitrogen gas and methyl iodine mixed gas were used, the supply amount of methyl iodine was 1.75 ppm, the flow rate of gas was 12 m/min, and the supply of water was determined using the vapor pressure value of 30°C and the ideal gas equation to maintain 95%. Gas from the gas collector was sampled to analyze the removal efficiency of methyl iodine, and the amount of methyl iodine detected was measured using a methyl iodine detection tube.

지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해 에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시 간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지 식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활 용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하 였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분 석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이 터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

Most of the wastes generated when dismantling nuclear power plant were contaminated with lowlevel radioactive materials, therefore, applying a plasma melting system is a good option to dispose of the complex wastes safely. Melting system with plasma technology was developed to dispose single metal or composite objects. Its purpose is to secure final emissions satisfying final treatment conditions by controlling oxidization/ reduction reaction condition in detail during the melting process. A hollow plasma torch applied at plasma melting system could be operated with various plasmaforming gasses such as N2, Air, Ar, O2, and etc. The melting furnace was designed based on a double sealing structure to prevent risk factors; such as leaks, etc. in the reaction condition. The effect of the external air inflow on the melting conditions was minimized by carefully designing the object input device, torch mounting part, final object discharge part, etc.

Recently, it is being carried out the project to evaluate the properties of materials harvested from nuclear reactor after the decommissioning of Kori Unit 1. However, it is not sufficient adequate machining equipment and remote machining technique to perform the projects for evaluation of materials harvested from nuclear reactor. Thus, it is required to develop the remote machining technique in hotcell to evaluate the mechanical properties of nuclear reactor materials. The machining technique should be performed inside a hotcell to evaluate mechanical properties of materials harvested from nuclear reactor and is essential to prevent radiation exposure of workers. Also, it is essential to design the apparatus and develop the machining process so that it can be operated with a manipulator and minimize contamination in hotcell. In this research, development of remote specimen machining technique in hotcell such as machining apparatus, technique and process for compact tension specimens of material harvested from nuclear reactor are described. Remote machining technique will be useful in specimen machining to evaluate changes in mechanical properties of materials harvested in high-radioactive reactor. Also, it is expected that various types of specimens can be machining by applying the developed machining technique in the future.

Lubricant oil waste contaminated with radioactive materials generated at nuclear facilities can be disposed of as industrial waste in accordance with self-disposal standards if only radioactive materials are removed. Lubricant oil used in nuclear facilities consists of oil of 75-85% and additives of 15-25%, and lubricant oil waste contains heavy metals, carbon, glycol, etc. In addition, lubricant oil waste from nuclear facilities contains metallic gamma-ray emission radionuclides including Co-60, Cs-137 and volatile beta-ray emission radionuclides such as C-14 and H-3, which are not present in lubricant oil waste from general industries and these radionuclides must be eliminated according to the Atomic Energy Act. In general industries, the wet treatment technologies such as acid-white soil treatment, ion purification, thin film distillation, high temperature pyrolysis, etc. are used as the refining technology of lubricant oil waste, but it is difficult to apply these technologies to nuclear industrial sites due to restrictions related with controlling the generation of secondary radioactive waste in sludge condition containing radionuclides of metal components, and limiting the concentration of volatile radioactive elements contained in refined oil to be below the legal threshold. In view of these characteristics, the refinement system capable of efficiently refining and treating lubricant oil waste contaminated with radioactive materials generated in nuclear facilities has been developed. The treatment process of this R&D system is as follows. First, the moisture in the radioactive lubricant oil waste pretreated through the preprocessing system is removed by the heated evaporating system, and the beta-emission radionuclides of H-3 and C-14 can be easily removed in this process. Second, the heated lubricant oil waste by the heated evaporating system is cooled through the heat exchanging system. Third, the particulate matters with gamma-ray emission radionuclides are removed through the electrostatic ionizing system. Forth, the lubricant oil waste is stored in the storage tank and the purified lubricant oil waste is discharged to the outside after sampling and checking from the upper, middle and lower positions of the lubricant oil waste stored in the storage tank. Using this R&D system, it is expected that the amount of radioactive waste can be reduced by efficiently refining and treating lubricant oil waste in the form of organic compounds contaminated with radioactive materials generated in nuclear facilities.

The number of nuclear power plants that are permanently shut down or decommissioned is increasing worldwide, and accordingly, research is being conducted on an appropriate method for disposing of radioactive waste generated during the decommissioning of nuclear power plants. In the case of waste liquid generated during the decommissioning of nuclear power plants, it is important not only to efficiently reduce waste but also to secure the suitability of disposal. One of the solidification treatment methods for radioactive waste is cement solidification, but since cement solidification has poor solidification properties and generates a large amount of waste, improvement activities have been pursued. This study aims to develop high-performance cement-based materials and solidification treatment technology for solidification of liquid radioactive waste generated during nuclear decommissioning in order to improve the problems of cement solidification treatment method. For the development of polymer cement, epoxy resin and polyamine/amide mixed type and general Portland cement were mixed in various ratios. The most appropriate mixing ratio was 4.5:2, which showed the highest compressive strength. A simulated waste liquid was prepared by referring to the preliminary decommissioning plan of Shin-Kori Units 5 and 6, and it was dried and made into granules. Polymer cement was injected into a drum filled with granules by vacuum pressure to prepare a waste form matrix. In the solidification process, granules made by drying the waste liquid were used, and the solidification agent was filled in between the granules, so the total volume of solid radwaste was reduced compared to the conventional cement solidification treatment method. As a result, the amount of waste decreased to about 1/3, and the volume reduction rate increased by about 2.2 times. The compressive strength of 3,243 psi was confirmed in the disposability performance test for the manufactured solid samples. The compressive strength after the thermal cycling test, irradiation test, microorganism test, and immersion test was 2,257 psi, 2,306 psi, 4,530 psi, and 2,263 psi, respectively, exceeding the acceptance criteria of 500 psi. The leaching index was 7~13, and no free standing water was generated.

Since the beginning of the second Sino-Japanese war in 1937, the entire Korean Peninsula has entered a full-fledged wartime system. Japan enacted laws that strongly regulate the distribution of various resources for war, and the same was implemented in Joseon. In particular, as iron, copper, lead, tin, and aluminum were mobilized as raw materials for military supplies such as weapons, private distribution decreased significantly, which had a great impact on the construction industry. As the use of metal such as steel as building materials requires permission from the provincial governor, it has become difficult to supply and demand except for some military facilities. In addition, the Japanese Ministry of Commerce and Industry encouraged research and development and manufacturing to promote the so-called “substitute goods industry” to make up for the shortage of supplies. Products with improved performance through chemical treatment by injecting only a small amount of the same raw material than before or using alternative raw materials have been developed. It was intended to overcome the limitations of lack of raw materials through the chemical industry. In terms of building materials, various substitutes were produced due to the incorporation of petrochemicals and the use of synthetic resins. This trend continued even after the end of the war and served as one of the backgrounds for R&D and production of new materials without returning to the “substitute goods.”