PURPOSES : This study deals with the working life of polymer concrete, which is typically used as a repair or overlay material for portland cement concrete pavements. METHODS : In the scope of this study, laboratory testing was conducted on fresh MMA modified UP polymer concrete, which uses an MMA monomer for viscosity adjustment and strength improvement of UP resin. The experimental variables were temperature (-20 to +20℃) and binder components (MMA, MEKPO, and DMA). RESULTS : The result showed that the optimum binder ratios for polymer concrete production were 12, 11, and 10 wt.% when the MMA contents were 20, 30, and 40 wt.%, respectively. The working life of polymer concrete depending on temperature and binder components could be expressed by a logarithmic functional formula. The coefficient of variation for each binder component was the highest for DMA content while the lowest for MEKPO content. Also, the contents of each binder component for ensuring the working life of 60 minutes were proposed. CONCLUSIONS : Ultimately, the present study derived a linear regression equation estimating 60 minutes working life based on the setting times of each binder component.

다양한 재료특성(Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성)을 갖는 Na형 faujasite 제올라이트 분리층을 다공성 α-알루미나 튜브 표면에 수열조건에서 이차성장 시키고 CO2/N2 분리거동을 CO2/N2 몰비가 1인 혼합기체에 대하여 30℃에서 평가하였다. 수열조건 중에서 수열용액 내의 SiO2 양은 형성된 제올라이트 분리층의 재료특성에 가장 큰 영향을 주는 변수임을 확인하였다. 즉, 수열용액 내의 SiO2 양이 증가함에 따라서 형성된 제올라이트 분리층의 Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성(discontinuity)은 동시에 증가하였다. 본 논문에서는 불완전한 치밀화에 의해 잔존하는 결정립간 공극(void), GIS Na-P1 상에 의해 형성된 균열(crack) 등 구조적 불완전성이 CO2/N2 분리에 가장 큰 영향을 주는 재료특성이며, 투과부에서의 CO2 탈착이 전체 CO2 투과의 율속단계(rate-determining step)임을 확인하였다.

반도성 세라믹 광촉매 막 반응기(membrane reactor)에 의한 난분해성 유독 유기물질의 효율적인 분해공정을 개발하기 위한 기초 연구로서 TiO2 광촉매 막의 전기화학 반응에 의한 개미산(formic acid)의 산화/분해 효율성에 대해 연구하였다. 막 반응기는 용액의 여과(filtration)와 광전기화학 반응에 의한 유기물의 광분해를 동시에 수행할 수 있도록 제작되었다. 복합막의 담체임과 동시에 전극의 역할을 할 수 있는 전기 전도성 SnO2 또는 stainless steel 다공성 튜브상에 pH가 1.45인 TiO2 졸을 졸-겔 침지 코팅하여 광촉매 복합막을 제조하였으며 광원으로는 365 nm 파장을 갖는 UV를 사용하였다. TiO2 광촉매 막의 전기화학 반응에 의한 개미산의 산화효율은 전극에 걸어주는 전압과 반응시간에 따라 증가하였으나 투과량(flux)에는 거의 무관하였다. TiO2/SnO2 복합막을 사용한 경우 외부 전압을 27V 걸어주었을때 77% 정도의 산화효율을 얻을 수 있었으며 TiO2 /stainless steel 복합막에서는 90% 이상이었다. 광촉매 전기화학 반응을 이용함으로써 높은 투과량하에서도 개미산의 산화효율을 단순한 TiO2 광촉매 반응에서 보다 6~7배 가량 증진시킬 수 있었다.

광촉매 TiO2 막에 의한 formic acid의 광분해 효율이 연구되었다. 막반응기는 용액의 정밀여과(micro-filtration)는 물론 유기물의 광분해를 동시에 수행할 수 있도록 다공성 TiO2 튜브 (평균기공: 0.2μm)를 이용한 새로운 타입으로 개발되었으며 광원으로는 365 nm 파장을 갖는 UV를 사용하였다. 또한 반응기의 광분해 효율을 증진시키기 위하여 슬립케스팅법으로 제조한 TiO2 튜브표면을 TiO2 졸로 코팅하였다. TiO2 막 반응기의 분해효율은 용액의 투과량(flux), 막의 미세구조(졸의 pH), 공급산소량, H2O2와 같은 1차 산화제(primary oxidants)의 첨가 그리고 Nb2O5와 같은 물질의 도핑(doping)에 매우 민감함을 알 수 있었다. 최적의 광분해 반응조건에서 formic acid의 산화효율은 pH가 1.45인 TiO2 졸로 코팅한 막 반응기를 사용했을때 80% 이상이었다. Formic acid 용액에 1차 산화제 H2O2를 첨가하거나 막을 Fe2O3로 도핑함으로써 산화효율은 최고 20%까지 증가시킬 수 있었다.

막분리 공정의 응용범위 및 시장규모가 증가함에 따라 최근 기능성 멤브레인의 개발에 대한 많은 연구가 시도되고 있으나 아직까지도 매우 한정된 범위의 유기질 분리막만이 실용화되고 있을 뿐이다. 막분리 공정의 응용성은 분리막의 특성에 의하여 좌우될 수 있는데 현재 주로 사용되고 있는 유기질막은 열적, 기계적, 화학 및 생물학적 안정성이 낮고 세척에 의한 재생성이 용이하지 않기 때문에 차후 이들을 대체하여 모든 조업조건하에서 효율적으로 장기간 사용될 수 잇는 세라믹 멤브레인의 개발이 요구되고 있는실정이다. 특히 2000년도 초반부터는 종래의 유기질막으로서는 기대할 수 없는 고기능성을 부여할 수 있는 세라믹 멤브레인의 공업적 수요가 급증하여 분리막 공정에서 상당한 비중을 점유하게 될것으로 예상되고 있으나 현재 막의 제조 및 응용에 대한 기술이 확립되어 있지 않아서 공업적인 실용화가 이루어지지 못하고 있다.