The multi-layer combination provides a very narrow pore size distribution in a specific pore size range. By utilizing the multi-layer design equations developed for each individual layer of known pore properties, it is possible to design the multi-layer microfiltration media precisely to a tailor pore size distribution.

Ultrafiltration membranes are capable of acting as barriers to bacteria, viruses, spores, pollens, colloidal suspensions, high molecular weight solutes, pathogens and pesticides. Pore structure characterization of these include through pore throat diameter, bubble point pore diameter, mean flow pore diameter, pore distribution and liquid permeability. Liquid Liquid Porometery is a novel technique for measuring pores in the Ultrafiltration range without any damage or rupture to the membrane. Liquid Liquid Porometer uses two immiscible & saturated wetting liquids. Pores are filled with first liquid and second liquid is pressurized to displace the first liquid and flow through the pores. The amount of liquid flowing out is measured. Second liquid flow rate and differential pressure are measured. Pore distributions are computed like those in Capillary Flow Porometer.

우리나라는 겨울철 제설제 살포 및 기후변화에 따른 동결융해작용으로 인한 콘크리트 포장의 내구성능 저하, 특히, 스케일링(scaling) 현상이 많이 보고되고 있으며, 이는 교통시설 이용자의 편의성 감소 및 유 지관리 비용의 증대를 초래하게 된다. 콘크리트 포장의 스케일링은 동해 및 염해의 복합작용으로 발생하 는 표면박리, 잔골재의 탈락 등으로 나타나는 콘크리트의 대표적인 성능저하 현상이다. 이러한 콘크리트 의 스케일링 현상은 콘크리트의 강도, 염용액의 종류 및 농도, 연행공기량, 블리딩량 등의 영향을 받는 것 으로 알려져 있다. 뿐만 아니라, 사용되는 결합재의 종류에 따른 콘크리트의 스케일링 현상도 각각 상이 하여 최근, 이에 대한 연구도 국내외적으로 많이 진행되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 콘크리트 포장의 내구성 평가를 위한 일환으로 ASTM C 672에 준하여 스케일링 실험을 실시하였으며, 그 결과를 콘크리트 공극구조와도 비교, 고찰하였다. 결론적으로, 콘크리트의 스케일링 저 항성은 콘크리트의 미세 연행공기량(air entrained micropores)과 비교적 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.

PURPOSES : In this study, an image analysis method is used to evaluate the pore structure characteristics and permeability of hybrid concrete. METHODS: The binder weight of hybrid concrete is set to 400 kg/m3, 370kg/m3, and 350 kg/m3, and for each value of binder weight, the pore structure and permeability of concrete mixture is evaluated. The permeability of hybrid concrete is evaluated using a rapid chloride penetration test(RCPT). RESULTS : The concrete pore structure characteristics of hybrid concrete reveals that as the binder weight is reduced, the entrained air is reduced and the entrapped air is increased. The permeability of the hybrid concrete for all values was measured to be below 1000 C, which indicates a "Very Low" level of permeability relative to the evaluation standard of KS F 2711. Additionally, as the binder weight is decreased, there is a significant increase in the permeability of chloride ions. CONCLUSIONS : In this study, the pore structure characteristics of hybrid concrete at different binder weights shows that as the binder weight is reduced, the entrained air is reduced and the entrapped air is increased. Consequently, chloride ion penetration resistance of the hybrid concrete is diminished. As a result, it is expected that this will reduce the concrete’s durability.

최근 국내 콘크리트포장의 동결융해 파손에 대한 사례들이 주기적으로 보고가 되고 있으며, 이에 공기량 기준과 더불어 간격계수에 대한 기준마련 필요성이 대두되고 있다. 간격계수를 산정하기 위한 실험방법은 국내에 규정되어 있지 않아 ASTM C 457기준을 따라야 하며, 특히 이 실험결과 분석 시 연구자의 주관적 판단에 기인하는 경우가 많아 이에 대한 철저한 보정작업이 수반되어야 한다. 콘크리트의 공극구조 특성을 분석하기 위해 사용되고 있는 화상분석프로그램은 색상의 구분을 통해 공극을 인식하는데, 분석 시 사용되어지는 pixel intensity values에 따라 분석결과는 크게 변할 수 있다. 이에 본 연구에서는 pixel intensity values의 적정범위를 산정하기 위해서, pixel intensity values 변화에 따라 측정된 공극수와 연구자들이 측정한 공극수를 비교하였으며, 이를 통해 pixel intensity values의 적정 범위를 결정하였다. 또한 결정된 pixel intensity values를 이용하여, 8가지 콘크리트 혼합물에 대한 콘크리트 공극구조 특성을 분석하였다. 연구자들이 공극수를 직접 측정한 round robin test 결과, 사람에 따른 공극 인식정도가 약 10% 정도로 변동될 수 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 pixel intensity values의 적정 범위가 약 80~90 정도로 나타났다. 8가지 콘크리트 혼합물에 대한 화상분석결과, 전반적으로 AE제 첨가량이 증가함에 따라 전체 공기량은 증가하고 간격계수는 감소하는 경향을 나타내었으나, 일부 혼합물에서 공기량은 크게 변동하지 않은 가운데 간격계수가 AE제 증가에 따라 감소하는 추이를 나타내었다. 이는 추가된 AE제에 의해 발생된 미세한 크기의 연행공극이 전체 공기량에 미치는 영향보다 간격계수에 미치는 영향이 더 크기 때문이다. 또한 동일한 시편에서 절단면 위치에 따른 간격계수의 편차는 약 30~100μm 정도를 나타내었다. 이는 2차원 분석의 한계로 인해 발생된 편차인 것으로 사료되며, 시편절단면 위치에 따른 변동성 분석을 위한 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

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.

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.

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.

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.

In the attempt to predict life time in a concrete, some modified pore structure in concrete was taken accounted to a diffusion modelling. As a result, total length coming from MIP and LTM methods was somewhat inconsistent with corresponding value from profiling. The reason was assumed that overestimated surface chloride content and penetration length with unaccurate determination of continuous pores.

Based on the study of pore structure of cement-free mortar, it was found that cement-free mortar mixed with Ca(OH)2 type alkali-activator had the lowest transmissivity on the mercury intrusion porosimetery and had the lowest chloride penetration rate on the rapid chloride penetration test.