본 연구에서는 커피박을 원료로 제조한 바이오차를 시멘트 대체재로 활용하여 모르타르의 역학적 특성을 평가하고, 높은 치환율에서 발생하는 강도 저하를 보완하기 위해 콘크리트 세척수를 적용하여 그 효과를 검토하였다. 바이오차는 열분해 공정을 통해 제조하였으며, 시멘트 질량 대비 0%, 2.5%, 5%, 10%, 20%의 치환율로 배합을 설계하였다. 경화 전 상태에서는 슬럼프 플로우 시험을 통해 유동성을 평가하였으며, 경화 후에는 재령 7일 및 28일에서 휨강도와 압축강도를 측정하였다. 실험 결과, 바이오차 치환율이 증가할수록 다공성 구조에 의한 수분 흡수로 인해 유동성이 감소하는 경향을 보였다. 역학적 특성은 치환율 2.5∼5% 범위에서 향상되 었으며, 압축강도는 최대 약 19% 증가하였다. 반면, 치환율 20%에서는 공극 증가와 내부 구조 약화로 인해 강도가 크게 저하되었다. 콘크리트 세척수의 적용은 일부 강도 저하를 완화하는 경향을 보였으나, 그 효과는 제한적인 수준에 그쳤다. 따라서 바이오차 치환율 5∼10% 범위가 역학적 성능과 친환경성을 고려한 최적 배합으로 판단되며, 향후 실용화를 위해서는 강도 보완 기술에 대한 추가 연구 가 필요하다.

This study investigates the mechanical performance of mortar incorporating biochar derived from spent coffee grounds as a partial cement replacement, and examines the potential of concrete wash water to mitigate strength loss at higher replacement levels. The biochar was produced via pyrolysis, and mortar mixtures were prepared with cement replacement ratios of 0%, 2.5%, 5%, 10%, and 20% by mass. Fresh-state mortar workability was assessed using a flow test, while flexural and compressive strengths were measured at 7 and 28 days of curing. Results showed that workability decreased with increasing biochar content, primarily due to the high water absorption capacity associated with its porous microstructure. Mechanical performance improved at low replacement levels (2.5%–5%), with compressive strength increasing by up to approximately 19%. In contrast, a 20% replacement level resulted in a pronounced reduction in strength, attributed to increased porosity and a weakened matrix structure. The use of concrete wash water showed a partial mitigation of strength loss; however, its effectiveness was limited. Overall, a replacement ratio of 5%–10% is considered optimal in terms of balancing mechanical performance and environmental benefit. Further research is required to enhance strength development and enable practical application.

ABSTRACT
1. 서 론
2. 사용 재료 및 실험방법
    2.1 바이오차 및 콘크리트 세척수
    2.2 실험방법
3. 결 과
    3.1 슬럼프 플로우 실험 결과
    3.2 휨강도 실험 결과
    3.3 압축강도 실험 결과
4. 결 론
ACKNOWLEDGMENT
REFERENCES
국문초록

• 이동렬(계명대학교 토목공학과 학사) | Lee Dong-Ryeol (Bachelor’s degree, Department of Civil Engineering, Keimyung University, Daegu, Korea)
• 박인범(계명대학교 토목공학과 박사과정) | Park In-Beom (Ph.D. Candidate, Department of Civil Engineering, Keimyung University, Daegu, Korea)
• 양준모(계명대학교 토목공학과 부교수) | Yang Jun-Mo (Associate Professor, Department of Civil Engineering, Keimyung University, Daegu, Korea) Corresponding author