본 연구의 목적은 강 - PC 복합모듈 골조를 구성하는 프레스 성형된 비대칭 기둥과 보 접합부의 구조적 성능을 평가하는 것이다. 모듈러 골조를 구성하는 대부분의 접합부는 폐쇄형의 사각형 강재 기둥 단면을 주로 사용한다. 폐쇄형의 기둥 단면을 사용한 기둥-보 접합부는 시공성을 감소시키고 내화성을 확보하는데 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 강판을 프레스로 성형하여 비대칭 개방형 단면 내에 콘크리트를 충진하는 것이다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능을 조사하기 위해 총 4개의 실험체를 제작하였다. 실험결과, 비대칭 기둥의 구조적 성능과 거동이 비대칭 기둥 단면이 합성되는지 또는 기둥의 폭-두께 비율에 따라 달라지는지를 보여주었다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능은 실험결과와 이론식을 비교하여 평가하였다.

콘크리트의 구성모델은 많은 연구를 통해 부재의 비선형 거동을 합리적으로 예측할 수 있도록 여러 모델이 개발되어 왔고 철근의 구성모델은 철근과 콘크리트의 부착 효과에 따른 인장 강화 현상을 반영한 모델이 연구되고 있지만 완전탄소성이나 이선형 변형도 경화 모델이 일반적으로 사용되고 있다. 코어 벽체로 활용하기 위해 개발하고 있는 복합 PC 패널의 반복가력 실험을 통해 길이 방향 철근의 좌굴에 의해 비선형 거동이 발생하였음을 확인하였다. 이 연구에서는 이와 같은 비선형 거동을 해석적으로 모사하기 위해 철근의 매입과 좌굴의 영향을 고려할 수 있는 구성모델들을 조사하였고 이 구성모델들을 재구성하여 새로운 모델을 제시하였다. 또한 제시한 모델의 타당성을 검증하기 위해 해석결과를 콘크리트 벽체와 복합 PC 패널 실험결과와 비교하였다. 철근의 매입 효과만 고려된 모델을 사용한 해석결과는 항복 이후 하중의 감소 없이 변형이 증가하는 거동을 예측하고 있지만, 제안 모델은 항복 이후 하중의 감소를 표현할 수 있어 콘크리트 패널의 거동을 예상하는 재료 모델로 활용할 수 있을 것으로 확인되었다.

모듈형 구조시스템은 학교 및 아파트 건물과 같은 저층 및 중층 구조물에 점점 더 많이 사용되고 있다. 최근에는 고층 건물에 모듈러 구조시스템을 적용하는 방법에 대한 연구가 수행되고 있다. 고층 모듈러 구조시스템에 대해 충분한 저항력과 경제적인 구조를 제공하기 위해 복합모듈 구조시스템이 제안되었다. 본 연구에서는 일련의 실험을 통해 단위 복합모듈 구조에 적용하기 위한 목적으로 비대칭 복합 기둥의 강도를 평가하고자 하였다. 실험적 연구는 기둥의 세장비, 편심율 및 관통바 유무에 따라 기둥의 강도에 미치는 영향에 중점을 두었다. 단위 모듈 구조에 대한 비대칭 기둥단면의 설계식을 제안하였다. 결과로부터, 설계식은 단위 복합모듈 구조에서 비대칭 기둥단면의 적절한 강도 예측을 제공한다는 것을 알 수 있다.

Recently, the parking in downtown area has caused severe problem due to the dramatic increase of possessing automobile in the country. A parking structure has been on the spotlight to solve the parking problem in downtown area. However, the overall height of parking structure is stipulated less than 8 m. Therefore, in this research, ‘wide composite beam’, which is possible for reducing story height and having long span, is developed and the flexural capacity of the wide composite beam is evaluated. Based on the result of the flexural test, the flexural strength of wide composite beam increased by 20% as the thickness of steel beam increased by 3 mm (6 mm → 9 mm) The shapes of rebar (whether it is triangle or rectangular shape) in the wide composite beam did not affect its flexural strength. The flexural strength of wide composite beam without rebar decreased by 10% compared to that of wide composite beam with rebar. In addition, the neutral axis moved upward as a load increased, but the neutral axis moved downward, when the load exceeded a certain level of load.

도심지 주차문제 해결에 있어 공작물 주차장이 주목을 받고 있다. 그러나 공작물 주차장은 전체 높이 8 m 이하로 건설되도록 규정 되어 있다. 이에 본 연구에서는 층고 절감 및 장스팬화가 가능한 와이드 합성보를 대상으로 휨 및 전단성능을 평가하였다. 실험결과 보강철근 (트러스 철근)은 휨강도에 영향을 미치지 않았다. 그러나, 보강철근이 없는 실험체의 경우 항복강도의 70%에서 슬립이 발생하여 기계적 부착 능력이 저하되었다. 전단부착 실험결과 전단연결재가 없는 모든 실험체는 기계적 부착만으로 충분한 전단부착 성능을 가지지 못하므로, Flat Bar를 최소 2개 이상 설치하여야 한다.

하수슬러지의 발생량은 꾸준히 증가하고 있으며, 하수슬러지의 해양투기 금지로 인해 대체 처리 방안들이 요구되고 있다. 다양한 하수 슬러지 처리 방안들 중, 하수 슬러지를 이용한 활성탄의 제조는 슬러지를 폐기가 아닌 재이용하는 방안으로 제기되고 있다. 활성탄은 탄소 성분을 이용하여 제조되므로, 하수 슬러지를 이용하여 활성탄을 제조하는 것도 가능하다. 기존의 대기오염제어설비에서 쉽게 제거되지 않는 원소 수은은 활성탄 흡착을 통해 제거될 수 있다. 본 연구에서는 국내 하수처리장에서 발생한 건조슬러지를 이용하여 다양한 물리적 특성을 지닌 활성탄을 제조하였고, 수은 흡착 능력을 평가하였다. 그리고 다른 원료에서 제조된 활성탄과 수은 흡착 결과를 서로 비교하였다.

The aim of this work to investigate the distribution of mercury in the gas phase, bottom ash and fly ash during the combustion of coal and solid waste such as dried sludge and solid refuse fuel (SRF) because the solid waste can be used as alternative fuel. In our study, we used two types of continuous combustors including vertical and horizontal combustor at the same conditions. In vertical combustor, we can get only the bottom ash while in horizontal combustor we get both fly ash and bottom ash. For both combustors, the gaseous mercury was measured by using the Ontario Hydro Method. The results showed that a significant amount of emission of gas phase mercury occurs during the combustion of coal, dried sludge, and SRF. Among the fuels, SRF showed high mercury oxidation while dried sludge showed a high level of gaseous mercury emission in the flue gas.

하수슬러지의 발생량은 산업발달 및 인구증가로 꾸준히 증가하고 있으나, 하수슬러지의 해양투기 금지로 대체 할 수 있는 새로운 처리 방법이 요구되고 있다. 특히, 최근에는 건조슬러지를 재이용하는 다양한 방안들이 제기되고 있으며, 그 중 활성탄을 제조하여 이용하는 방법이 있다. 활성탄은 일반적으로 석탄이나 목재와 같은 탄소질 물질을 이용하여 제조된다. 또한 활성탄의 제조는 탄화와 활성화 공정으로 이루어지며, 탄화와 활성화 공정의 인자들의 변화를 통해 활성탄의 특성이 달라진다. 따라서 본 연구에서는 국내 건조 하수처리장에서 발생한 건조슬러지를 이용하여 활성탄을 제조하였다. 탄화시간, 탄화온도, 활성화시간, 활성화온도, 수증기 주입량과 같은 여러 인자들의 변화에 따른 활성탄의 비표면적, 기공분포도의 분석을 통해 활성탄의 최적조건을 도출하여 활성탄을 제조하고자 하였다.

산업의 발달과 인구 증가로 폐기물 발생량이 급격하게 증가하고 있다. 따라서 폐기물 처리 방법 중 높은 비율을 차지하고 있는 소각이나 매립으로 인한 2차 오염물질 발생, 한정된 매립부지, 보조연료의 필요 등의 문제가 대두되고 있다. 이에 폐기물을 일정 모양으로 고형화하여 만든 폐기물에 집중할 필요가 있다. 고형 폐기물은 연소가스의 발생 총량이 작고, 공해 발생량도 감소시킬 수 있다. 또한, 고형 폐기물은 단독 연료로서 제약은 있지만 발열량이 높아 충분히 연료의 가치를 갖고 있다고 보고되었다. 이는 보조연료로서 고형폐기물을 사용한다면 석탄의 단점을 보완해줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생활폐기물을 이용하여 제조된 고형 폐기물의 연소 특성을 분석하였다. 특히 연소 특성을 파악하기 위하여 열 중량 분석법으로 연소실험을 시행하였다. 연소실험은 승온 속도에 따른 연소특성을 나타내었다.

용수보급률 증가에 따른 용수 공급량의 증가로 인해 하폐수처리시설이 증가되어 슬러지의 발생량 또한 증가하고 있다. 반면, 슬러지 해양투기가 금지됨에 따라 슬러지의 육상처리 및 재활용 처리방법이 갈구되고 있다. 현재 슬러지는 주로 소각, 매립, 시멘트 원료로의 사용, 복토제로의 활용 등의 방법으로 처리되고 있고, 슬러지를 연료로써 활용하는 방법도 많은 연구가 이루어지고 있다. 슬러지를 건조시켰을 때 발열량은 3,000~4,500kcal/kg 정도로, 국내 무연탄과 비슷한 수준이기 때문에, 슬러지를 에너지화하는 것이 가능하다. 하지만 슬러지는 다량의 중금속 및 유해성분을 함유하고 있기 때문에 연소 또는 소각 시 가스상 오염물질 배출의 문제가 있다. 슬러지 연소 또는 소각 시 발생되는 오염물질은 슬러지에 포함된 중금속 성분은 배출원 종류 및 처리방법에 따라 차이가 있기 때문에, 충분한 연구를 통해 소각이나 연소 시 해당 슬러지에 대한 오염물질 배출 특성을 분석하여야 한다. 본 연구에서는 슬러지 연소 시 중금속 배출특성을 조사하기 위해 lab-scale drop tube furnace를 이용해 건조슬러지를 연소하였다. 수은은 입자상 수은과 배출가스 중 산화수은, 원소수은으로 구별해 조사하였으며, 수은을 제외한 중금속은 바닥재의 농도를 조사하였다.

There is an increasing demand for sustainable resources due to a steady increase in energy demand. As the1996 Protocol to the London Convention takes effect, conversion of sewage sludge to energy is increasing. To use waste as fuel, it is important to understand its combustion characteristics. Using thermogravimetric analysis, the combustion of coal, dried sewage sludge, and SRF was characterized in this study. Dried sludge and SRF showed similar combustion behavior at all temperature increase rates of 5, 10, 25, 40, and 100oC/min. Coal burned at a higher temperature as the temperature rate increased. This may be ascribed to the much higher volatile matter contents of dried sludge and SRF comparative to coal.

Experimental studies were carried out on surface area of char during pyrolysis of sewage sludge. To evaluate surface area of resultant char we use iodine number. Increase of iodine number shows that the surface area of char increases. The process parameters, temperature and holding time have significant effect on surface area of char. Increasing temperature above 400℃ surface area of char decreases while slightly increasing when holding time increases. In this study, the optimum conditions for high surface area of resultant char were found 400℃ and 30minutes, respectively.

1994년 성수대교 붕괴사고 이후 강구조물의 품질 관리를 위해 철강구조물제작공장 인증제도가 건설기술관리법에 도입되어 법정임의 인증제도로 운영되고 있다. 그러나 콘크리트 부재의 공장 생산 방식인 PC (Precast Concrete)에 대해 국가적인 품질인증 체계는 마련되어있지 않다. 이에 건축 구조용 PC를 대상으로 적절한 품질인증제도 도입을 위해 북미, 유럽, 일본 등의 PC 품질인증제도를 조사하였다. 북미에서 PC 공장인증제도를 운영하고 있는 곳은 PCI, NPCA, CPCI 등이 있다. 유럽에서 PC 제품을 판매하기 위해서는 CPR 305/2011을따르도록 법으로 정해져 PC 제품을 포함한 모든 건설 제품은 2013년 7월부터 CE 마크를 의무적으로 부착해야 한다. 일본의 경우 토목용PC 제품은 제품인증인 JIS 마크 인증을 받도록 되어 있고 건축 구조용 PC를 생산하는 공장은 일본 프리패브협회의 심사를 받고 있다. 이런 조사 결과에 근거하여 국내 인증 체계에 부합될 수 있도록 건축 구조용 PC 제품의 인증제도의 도입 방향을 이 논문에 제시하였다.