공극구조 분석 방법은 ASTM C 457의 리니어트레버스 포인트카운트법이 있으나, 이러한 방법들은 분석하는데 시간과 노력이 너무 많이 소요되어 현재에는 거의 사용되어지지 않고 있다. 근래에는 현미경과 디지털 카메라, 컴퓨터의 프로그램 발달로 화상분석법이 많은 연구자에 의해 연구되고 있다. 본 연구에서는 화상분석법을 통하여 라텍스개질 콘크리트의 공극 구조 특성을 분석하고자 시멘트 종류(보통포틀랜드시멘트, 초속경시멘트)와 라텍스 혼입율(0,15%)에 따라 실험을 수행하였다. 실험결과, 라텍스는 경화 후 콘크리트에서 AE제의 공기연행효과보다 더 우수한 연행공기 량을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 화상분석법을 이용할 경우 경화 후 콘크리트 내부 공극 구조에 대한 다양한 정보를 분석할 수 있을 것으로 판단되었다.

해양지각이 생성되는 중앙해령의 지진파의 속도구조와 공극을 가진 암석의 탄성이론을 이용하여 해양지각 상부의 공극률과 공극의 모양을 조사하였다. 해양지각 최상부에서 지진파의 속도는 공극이 전혀없는 현무암의 지진파의 속도(약 6㎞/sec)에 비해 대단히 낮고 (2.6㎞/sec) 이 속도는 상부지각 500m 내에서 급속히 증가하여 4.8㎞/sec에 달한다. Hashin-Strickman의 최고최저 공극률범위이론, Watt의 일관성이론(self-consistency theory), 그리고 Toksoz의 비상호작용이론(non-interactive theory)를 적용하면 상부지각 500m에서 지진파의 급속한 증가는 지각 최상부의 20-40%의 큰 공극률이 지하로 내려감에 따라 압력의 증가로 약 10%로 급속히 감소하는 것으로 설명될 수 있다. 지하 500m에서 2㎞사이에서는 중앙해령과 평행한 방향으로의 지진파의 속도(6㎞/sec)가 중앙해령과 수직한 방향의 지진파의 속도(5.4㎞/sec)보다 빠른데 이는 중앙해령과 평행한 방향으로 발달한 납작한 모양의 공극에기인하는 것으로 사료된다. 공극을 가진 암석의 탄성이론에 의하면 공극의 종횡률(aspect ratio)이 10^(-1)∼10³정도이면 1-3%의 낮은 공극률로도 중앙해령 상부지각에 나타난 지진파의 방향성(anisotropy)을 설명할 수 있다.

tall fescue의 밀도변화에 미치는 토양경화는 공극율의 영향에 대하여 조사하였다. 1. 토양경화에 따라서 토양경도와 용적중은 증가되었다. (Table 1). 2. 10kg 처리구(토양경도 2.5kg/ cm3)의 밀도가 타처리구보다 유의하게 높았다. (Table 2, Fig. 1). 3. 토양공성율과 밀도와는 상관계수가 0.9804로써 1%수준의 정상란이 인정되었다. 4. 경화된 토양에서는 공성율이 37.5% 이상일 때 높은 밀도

비전통(unconventional) 에너지 자원 중 최근 각광받고 있는 셰일 가스의 회수율을 높이기 위해서는 저류층의 공극 구조 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 대면적으로 입자나 형상 분포를 확인 할 수 있도록 개발된 분석 장치인 대면적 자동화 입자 분석 시스템(Scanning Electron Microscope Particle Analysis, SELPA)을 활용하여 셰일 가스 저류층 시료의 공극 분포를 관찰하였다. 본 연구에서는 리아드 분지에서 시추된 A-068 시추공 시료 중 방해석이 주 구성 광물인 시료를 대상으로 연구를 수 행하였다. SELPA를 이용하여 시료 내 수십 나노에서 수백 마이크로미터 크기의 공극을 관찰하였 고 각 공극의 크기 별 비율을 확인하였다. 같은 영역의 표면을 대상으로 각각 1000배, 3000배, 5000 배의 배율로 이미지를 관찰하여 공극의 분포를 확인한 결과 최소 3000배 이상의 배율에서 관찰 해야 100 nm 이하의 공극까지 관찰되어 작은 스케일의 공극 분포까지 분석할 수 있는 것이 확인 되었다. 본 연구에서 소개된 방법론을 통해 셰일 가스 저류층을 포함한 비전통 자원의 저류층 내 공극의 분포를 단시간에 파악할 수 있는 방법론이 확인되었으며 향후 비전통 저류층 내 공극 구 조 파악에 활용할 수 있을 것이 기대된다.

비전통 저류층에서 에너지 자원의 회수율을 높이기 위해서는 저류층 내의 미세 공극 형태와 연결도 등을 포함하는 공극 구조 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 셰일 저류층 내 나노스케일의 공극 구조 연구에 적합한 조건과 방법을 찾기 위해 집속 이온 빔 시스템(Focused Ion Beam, FIB)과 이온 밀링 시스템(Ion Milling System, IMS)을 이용하여 분석을 진행하였다. 셰일 저류층 내 공극 구조 연구를 위해 리아드 분지에서 획득된 A-068 시추공의 시료를 사용하였다. 각 시료마다 특성이 다르기 때문에 시료 전처리 방법과 조건을 달리하여 최적의 조건을 찾았고 FE-SEM을 이용하여 공극 이미지를 획득하였다. 연구 결과 국소 부위의 공극구조를 관찰하기 위해서는 FIB를 사용하여 시표 표면을 밀링 후 바로 공극 이미지를 얻는 것이 효율적이고 반면에 넓은 면적을 단시간에 밀링하여 여러 공극 구조를 관찰하기 위해서는 IMS를 이용해야 한다는 것을 확인했다. 특히 탄산염 광물 함량이 높고 강도가 큰 암석에 대해서는 FIB보다는 IMS를 활용하여 밀링을 수행해야 공극 구조 관찰이 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구를 통해 셰일 저류층 내 공극 구조 관 찰을 위한 방법이 정립되었으며 향후 이를 이용한 셰일 가스 저류층 시료 분석을 통해 공극의 크기나 형태 가 셰일가스 회수 증진에 미치는 영향을 밝힐 수 있을 것이다.

본 연구에서는 탄소 포집 물질인 γ-C2S를 함유하고 있는 Stainless Steel Slag AOD를 포함한 시멘트 페이스트의 역학적 및 미세구조 변화를 연구하였다. γ-C2S는 비수경성이며 그러므로 물과 반응하지 않는다. 그러나 γ-C2S는 물에 의한 탄산화 양생조건에서 반응성을 가지고 있다. 그 반응은 페이스트 안의 공극을 치밀하게 형성하기 때문에 STS-A를 사용한 시멘트 페이스트의 공극구조는 탄산화 (CO2 농도는 약 5%)후에 수은압입시험에 의해 측정될 수 있다. 또한 Fractal 특성은 시멘트 페이스트의 미세구조변화는 탄산화 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과로부터 STS-A를 포함하는 탄산화 시멘트 페이스트는 강도가 증가하였고 공극구조는 더 치밀해졌다.

Recent earthquakes in Gyeong-ju and Po-hang have raised concerns about the safety of nuclear power plant structures. In particular, there is a demand for a technique for detecting and evaluating the deterioration that occurs in the concrete which is inaccessible after curing. In this paper, we propose a method for evaluating the reliability of concrete detection equipment using ultrasound, as the ultrasonic tomography technique has been attracting much attention with the detection technique of the inside of concrete.

The purpose of this study is to use crushed gravel for eco-friendly water-purification according to concentration in porous concrete.

The purpose of this study is to corroborate hydration and porosity of cement paste by the low water-cement ratio specimen. The test results show that calcium hydroxide was increased as the moisture was supplied from the outside and the porosity was lowered with a rapid manner.

Elemental mercury has a very high volatility allowing easy dissipation from water or soil into air. To better understand how the kinetics of diffusion of elemental mercury through a medium, which is soil in this study, a mercury diffusion column experiment was done. The correlation between temperature and equilibrium concentrations of mercury in standardized soil samples and a pure mercury standard were determined. Total mercury concentrations were analysed using CVAFS. The effect of time and soil depth to the kinetics of mercury diffusion were determined. Differences in mercury concentrations at different sampling probes were observed during the first few gas phase analyses. Equilibrium was reached through the column after 72 hours.

본 연구에서는 공극 기법의 고관전압 촬영에서 격자를 사용한 것과 같은 화질을 유지하면서 선량을 줄이는 방안을 제안하고자 하였다. 실험은 초점과 수용체와의 거리 180 cm에서 공극을 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm으로 하였으며 각각의 공극 거리에서 관전류를 15 mAs로 고정하고 관전압은 80 KvP, 85 kVp, 90 kVp, 95 kVp, 100 kVp로 하여 촬영을 하였다. 전통적인 방법인 격자를 사용하였을 때 촬영은 초점과 수용체와의 거리 180 cm에서 15 mAs, 107 kVp로 하였다. 실험결과 격자를 사용하여 촬영하였을 때 표면선량은 0.130 R로 나타났고 공극을 20 cm로 하였을 때의 표면선량은 0.124 R로 나타났으며 두 영상 간의 PSNR은 10.65 [dB]로 나타났다. 결론적으로 표면선량이 적으면서 산란선을 제거하여 격자를 사용하였을 때와 유사한 화질을 유지할 수 있는 공극의 거리는 20 cm로 나타났다. 연구의 결과는 공극을 이용한 방사선촬영에서 표면선량을 제거할 수 있는 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료된다. 결론적으로 표면선량이 적으면서 산란선을 제거하여 격자를 사용하였을 때와 유사한 화질을 유지할 수 있는 공극의 거리는 20 cm로 나타났다. 연구의 결과는 공극을 이용한 방사선촬영에서 표면선량을 절감할 수 있는 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

This study investigates the pore structure of cement paste after exposing to elevated temperatures, up to 800°C. The variation of pore structure of each sample was monitored for 180 days by mercury intrusion porosimetry (MIP). Test results showed that the increase of heated temperatures causes the increase of the size and volume of pores, which is probably due to the dehydration of hydration products, such as calcium silicate hydrate and calcium hydroxide.

Concrete behaves as a brittle material with low tensile strain capacity. By adding fibers, the cracking in concrete matrix is controlled, and the durability is improved. In this study, the microstructure and Chloride diffusion resistance of fiber reinforced concrete are compared with fiber type and fiber volume fraction. From the results, the fiber mixed in concrete must be at least 0.5% regardless fiber type, in order to ensure the chloride diffusion coefficient higher than OPC at 91days. However, the micro structure distribution is affected with fiber volume fraction and fiber type at range 10~100nm.

This study investigates the effect of elevated temperatures on the pore structure of cement paste which, in turn, can provides information to evaluate the damage level of concrete structures due to fire. Mercury intrusion porosimetry (MIP) test was conducted for this investigation. Test results showed that the higher the temperature, the higher is the pore volume of cement paste and the wider is the pore distribution.

본 연구에서는 슬래그를 다량 치환한 콘크리트의 동결융해 저항성능에 미치는 미세공극의 영향을 검토하였다. 콘크리트는 용선예비처리슬래그가 포함된 고로슬래그 미분말을 0, 40, 70 % 치환하여 제조하였으며 압축강도 특성 및 동결융해 저항성능과 미세공극을 검토하였다. 또한 설계기준강도와 목표공기량을 설정하고, 동결융해 작용에 따른 열화를 확인하기 위하여 재령 14일의 낮은 압축강도로 인한 내력저하를 유도하였다. 실험결과, 설계기준강도를 유사하게 설정하고 목표공기량을 확보하였음에도 불구하고 콘크리트의 미세공극 분포가 상이한 결과를 나타내었다. GGBS70 시험체는 동결융해를 받지 않은 초기 0사이클에서 10~100 nm 크기의 공극량이 가장 적어 공극 내 동결할 수 있는 물의 양이 적을 것으로 판단된다. 이러한 이유로 다른 시험체에 비해 동결팽창압력이 상대적으로 작기 때문에 동결융해 저항성능이 우수한 것으로 판단된다.

Carbonation is one of the most critical deterioration phenomena to concrete structures exposed to high CO2 concentration, sheltered from rain. Lots of researches have been performed on evaluation of carbonation depth and changes in hydrate compositions, however carbonation modeling is limitedly carried out due to complicated carbonic reaction and diffusion coefficient. This study presents a simplified carbonation model considering diffusion coefficient, solubility of Ca(OH)2, porosity reduction, and carbonic reaction rate for low concentration. For verification, accelerated carbonation test with varying temperature and MIP (Mercury Intrusion Porosimetry) test are carried out, and carbonation depths are compared with those from the previous and the proposed model. Field data with low CO2 concentration is compared with those from the proposed model. The proposed model shows very reasonable results like carbonation depth and consuming Ca(OH)2 through reduced diffusion coefficient and porosity compared with the previous model.

In this paper, ultrasonic velocity(UV) test through OPC and Slag concrete is conducted considering porosity under compressive and tensile loading conditions. The test results show that up to 50% of compressive loading condition, UV a little increases and remarkably drops at peak load, however it fluctuates under the tensile loading condition because of the number of increase micro cracks in concrete specimens.