파랑과 해저지반 그리고 해안 해양 구조물과의 상호작용은 지반공학뿐만 아니라 해안공학 분야에서도 중요한 이슈중의 하나이며, 파랑에 의해 해저지반 내부에 발생하는 응력 및 간극수압 거동의 파악은 다양한 해안 해양 구조물의 기초 설계 및 해저 연안 지반의 불안정성 검토에 있어서 중요한 과제이다. 해저지반의 불안정에 대한 문제 중, 파랑에 의한 해저지반의 액상화는 기존의 연구를 통하여, 두개의 메커니즘이 존재한다는 것이 밝혀졌으며, 이는 각각 파랑에 의해 해저지반 내부에 발생하는 과잉간극수압의 변동 특성 및 잔류 특성에 따른 것이다. 본 연구에서는 일본 시코쿠 코치(高知)현에 위치하고 있는 코치항에서 채취한 토사에 대한 동적 특성을 고려하여, 파랑에 의해 해저지반 내부에 발생하는 침투류에 의한 잔류과잉간극수압에 대하여 해석을 하였으며, 더 나아가, 코치항에서 계측된 값과 비교 분석을 하였다.

콘크리트 구조물은 일반적으로 동결융해 작용을 받는 조건에 노출되고, 이러한 동결융해작용은 콘크리트의 공극구조를 변화시키고, 콘크리트의 내구성을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 동결융해작용에 의한 콘크리트 내부공극구조 변화와 동결융해작용을 받은 콘크리트의 내구특성을 평가하고자 하였다. 실험결과, 기존의 동결융해 평가기법에 따르면 모든 배합에서 우수한 내구성능을 나타내었으나, 동결융해 작용에 노출됨에 따라 50~100nm 크기의 공극이 크게 증가하며, 콘크리트 염화물침투저항성이 저하하였다. 수중양생 콘크리트의 공극구조와 염화물 침투저항성은 선형관계를 보이지만, 동결융해작용을 받으면 내부공극구조의 변화로 선형관계가 저하하였다. 동결융해작용과 염화물침투를 동시에 받는 구조물의 내구성 평가기준에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다.

The purpose of this work is to study the adsorption and desorption characteristics of acetone vapor and toluene vapor from adsorption tower in the VOCs recovery device. The six kinds of activated carbon with different pore structures were used and the adsorption and desorption characteristics were compared according to pore structure, desorption temperature, and adsorption method, respectively. Adsorption capacity of acetone vapor and toluene vapor by batch method was higher than that by dynamic method. Especially, activated carbon with medium-sized or large pores had more difference in adsorption capacity according to adsorption methods as a result of gradually condensation of vapors on relatively mesopore and large pores. Activated carbons with relatively large pores and relatively small saturated adsorption capacity had excellent desorption ability.

콘크리트내의 공극률은 콘크리트 구조물의 내구적인 특성과 밀접한 관련성이 있다. 특히, 콘크리트 시공시 가수된 물은 콘크리트의 비빔과 작업성에 일시적으로 도움이 되지만, 이러한 가수는 콘크리트의 공극을 증가하게 하며, 이는 콘크리트 구조물의 내구적인 성능저하를 야기하게 된다. 본 연구에서는 물시멘트비 0.45의 시멘트 모르타르에 대하여, 단위수량을 증가시켜 물멘트비를 0.45에서 0.60으로 증가시키면서 내구성능을 평가하였다. 즉, 각 물시멘트별로 소정의 재령까지 양생한 시험체에 대하여 강도, 염화물 확산, 투기성, 포화도 및 수분 확산계수 등의 다양한 내구성 실험을 수행하였으며, 이러한 실험결과들은 변화하는 공극률과 함께 분석되었다. 또한 내구성능의 변화 비율 및 그 패턴은 공극분포, 공극률, 그리고 단위수량을 고려하여 정량적으로 평가되었다.

지진동에 의하여 발생하는 과잉간극수압은 지반의 동적거동에 큰 영향을 미치며 나아가 액상화가 발생하면 파괴적인 결과를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 주기적인 지진 하중에서의 경험적인 간극수압 예측 모델의 적용성을 평가하였다. 평가에 사용된 모델은 GMT모델(Green 등,2000) 과 Ivsic(2006)모델이다. GMT모델(Green 등,2000)은 누적된 전단응력을 기반으로 발생하는 간극수압을 예측하는 모델이며고, Ivsic(2006)모델은 피해계수를 통하여 간극수압을 예측하는 모델이다. 비교적 간단한 두 가지 간극수압 예측 모델은 반복삼축시험 결과를 기반으로 검증 하였다. 실측 데이터와 비교결과, GMT모델(Green 등,2000)은 실제 간극수압 상승의 예측이 가능하며, Ivsic(2006)모델은 간극수압에 따른 진동전단응력비를 산정 할 수 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 두 개의 모델은 모두 지반응답해석 프로그램에 융합된다면 성공적으로 간극수압의 발생 경향을 예측하며 액상화 평가에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

지표-지각환경을 구성하는 지질매체의 구조와 성질의 정량적-체계적 이해를 위한 예비연구로, 매질을 구성하는 입자의 모양, 크기, 충전 밀도가 공극 구조의 특성과 매질의 성질에 미치는 영향을 알아보기 위해 입자의 모양이 구형인 글래스 비드와 모양이 불규칙한 실리카 젤을 이용하여 입자 크기와 공극률이 서로 다른 다양한 다공성 매질을 준비하였고, 핵자기공명 현미영상을 이용하여 약 50 μm의 분해능으로 삼차원 영상을 획득하였다. 분석 결과, 지름 약 0.2~1.3 mm 크기의 입자로 구성된 다공성 매질의 비표면적은 2.5부터 9.6 mm2/mm3, 공극률은 0.21에서 0.38, 투수율은 11.6에서 892.3 D이며, 이는 일반적인 미고결 샌드가 갖는 값의 범위에 해당된다. 비표면적, 공극률, 투수율의 관계는 Kozeny 식에서 예상된 경향과 비교적 일치하였다. 상자집계 프랙탈 차원은 공극률, 비표면적과의 관련성이 높으며, 공극률이 0.29~0.38일 때 비표면적이 약 2.5부터 6.0 mm2/mm3까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.6에서 3.0까지 선형으로 증가하며, 공극률이 0.21~0.28일 때 비표면적이 약 2.5부터 9.6 mm2/mm3까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.5에서 3.0까지 선형으로 증가한다. 실제 다공성 사암에 포함된 유체의 삼차원 구조를 핵자기공명 현미영상으로 영상화하였고, 이에 대한 비표면적은 0.33 mm2/mm3, 공극률은 0.017, 투수율은 30.9 mD, 상자 집계 프랙탈 차원은 1.59로 계산되었다. 본 연구에서 제시된 것과 같이 핵자기공명 현미영상은 다양한 다공성 매질의 삼차원 공극 구조를 영상화할 수 있고, 삼차원 공극 구조에 대한 상자집계 프랙탈 차원은 본 연구에서와 같이 다양한 공극 구조에 대해 분석이 가능하며, 다공성 매질의 이동 특성을 나타내는 매개 변수들과 지진파 감쇠 등에 대한 조절 인자로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 경부고속철도(대구~부산) 도심통과 노반신설 공사중 기존 부산지하철 1호선 및 부산지하철 2호선 구간에 대한 안정성에 관한 연구로서 현장조사를 실시하여 대상시설물의 외관상태, 품질상태 및 내구성능 등을 평가하고 MIDAS/GTS를 이용한 수치해석을 통해 대상시설물 및 본선터널의 안정성을 검토하는데 그 목적이 있다. 지하수위 하에서 터널이 시공되는 기본 메카니즘과 3차원 유한요소해석 응력-간극수압 연계해석을 수행한 후 라이닝 작용하중, 막장안정성, 지표침하 등 지하수와 터널굴착의 상호관계를 고찰하였다. 수치해석의 결과 1, 2호선의 최대침하, 부등침하, 라이닝응력 등은 허용치 이내이며 손상정도는 무시할 수 있는 정도의 경미한 것으로 나타나고 있다. 그러나 실제 터널 시공시 막장거동을 최소화하기 위하여 필요시 Pre-Grouting을 시행하여 터널 굴착시 터널내 유출수를 최소화하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

In this study, the relationship between the pore size distribution and the adsorption amount of adsorbates is investigated in detail. Adsorption amounts of non-polar adsorbates were greater than those of polar adsorbates because of slight negative charge on surfaces of adsorbents. The adsorption of benzene on the surface of absorbents was largely influenced by the specific pore size of 2～4 times of benzene diameter. But in case of toluene, the adsorption of toluene was affected by pore sizes of 2～4 times as well as 4～6 times of the diameter of toluene. Both acetone and MEK were examined by the same method. The adsorption of acetone was influenced by pore sizes of 2～4 times of the diameter of acetone. But acetone does not look to be built up multi-layer on those pore sizes. Since acetone molecule is small and its mobility is so fast, it is assumed that the adsorption and desorption of acetone is simultaneously occurred at the same time even at room temperature. In case of MEK, MEK was effected by pore sizes of 2～4 times of the diameter of MEK.

This study is to investigate the relationship between pore structures of activated carbons and adsorption characteristics of toluene vapor using dynamic adsorption method. The surface areas of below 10Å in the pore diameter of activated carbons used in this experiment were in the range of 72～93％ of total cumulative surface area and the toluene vapor equilibrium adsorption capacities were in the range of 350～390mg/g. Activated carbons having larger toluene adsorption capacity than the compared activated carbons had relatively pores in the pore diameter range of 7～10Å. Linear relationship between equilibrium adsorption capacity and cumulative surface area was in the diameter range of over 7Å. It was thought that toluene vapor was relatively well adsorbed on surfaces of pores of over 7Å.

Activated carbons were prepared from Korean coal by steam activation in this study. The variation of pore structure of the activated carbons were investigated according to different carbonization temperatures. Yield, surface area, pore volume and pore structure of this activated carbon were compared with those of activated carbon prepared without carbonization. The investigated carbonization temperature ranged from 700℃ to 1,000℃. Carbonization was carried out in nitrogen atmosphere for 70 minutes and activation was performed by steam at 950℃ for 210 minutes. Surface area and pore volume of the resulting activated carbons increased with carbonization temperature. Also pore volume increased by 20% compared to the activated carbon without carbonization. Especially, in mesopore region, the activated carbon carbonized at 900℃ had more pores by 60% than that of activated carbon carbonized at other temperature.

For effective CO2 separation using pore size controlled membrane, silica was deposited in the mesopores of a γ-alumina film by chemical vapor deposition of tetraethoxysilane (TEOS) and phenyl-substituted ethoxysilanes at 773-873K. The membranes prepared with phenyl-substituted ethoxysilanes were calcined to remove the phenyl group and control the pore size. The gas permselectivity of prepared membranes was evaluated by using H2, CO2, N2, CH4 and C3H8 single component and a mixture of CO2 and N2. The membranes produced using TEOS contained micropores having permselectivity only to hydrogen, but the phenyl-substituted ethoxysilane derived membranes possessed micropores which are recognizable molecules of CO2, N2 and CH4. In the diphenyldiethoxysilane-derived membrane, the CO2 permeance and selectivity of CO2/CH4 were 10-6 ㎥(STP)·m-2·s-1·kPa-1 and 11, respectively. Therefore, the use of phenyl-substituted ethoxysilane was effective in controlling micropore size for CO2 separation.