노면표시에 도포된 굴절률 1.5 유리알은 야간 우천 시 효과적인 재귀반사를 수행하지 못하여 교통안전에 심각한 문제를 초래하고 있다. 이를 극복하기 위해 습윤상태에서 효과적 재귀반사를 수행하는 굴절률 2.4인 우천형 bead와 건조 시 최적의 재귀반사를 수행해 내는 굴절률 1.9 bead를 혼합한다. 그러나 고성능의 굴절률 1.9와 2.4 bead는 기존 1.5 유리알에 비해 상당한 고가이므로 전량 사용하기에는 상당한 비용이 소요된다. 따라서 현장 설치 시에는 서로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 최적 성능과 소요 비용을 고려한 적정 배합비율을 찾아내는 것이 중요하다. 본 연구에서는 다양한 비율로 혼합된 bead를 국내 고속도로의 길가장자리선에 설치하였을 때 발생되는 각각의 비용 및 편익에 따른 경제성 분석을 수행하였다. 분석 수행결과, 다양한 강수량 변화에도 높은 시인성을 유지하는 대안은 굴절률 2.4가 100% 구성된 차선으로 나타났으며, 경제성이 가장 높게 확보되는 대안은 굴절률 1.5가 80%, 2.4가 20%로 구성된 차선으로 B/C는 약 1.92 수준으로 도출되어 국내 고속도로 길가장자리선의 적용 시 가장 효과적인 대안인 것으로 확인되었다. 아울러 연구의 한계와 몇몇 장래 연구과제가 토의되었다.

본 연구는 최근 친환경 대체 시멘트로 주목받고 있는 칼슘설포알루미네이트(calcium sulfoaluminate, CSA) 시멘트의 수화 반응을 탐구한다. 배합수 및 석고의 첨가량에 따른 페이스트 배합실험을 하였으며, X-선 회절(X-ray diffraction, XRD)실험을 통해 각 변수 및 재령 일에 따른 광물 상(mineralogical phase)을 정량분석하였다. 클링커 광물의 정량분석 결과를 입력 값으로 깁스 에너지(Gibbs energy) 최소화 계산을 통한 CSA 시멘트의 수화반응 모형을 도출하였다. 배합수의 증가는 CSA 시멘트의 수화반응을 촉진 및 향상하는 것으로 조사되었으며, 석고 첨가량 증가에 따라 CSA 시멘트의 완전 수화를 위한 최소 요구 배합 수량이 증가하는 것으로 조사되었다.

포러스 콘크리트는 시멘트, 물 그리고 굵은골재로 구성되어 있으며, 공기 및 물의 투과 그리고 흡음 등 지구 환경부하를 저감시키기 위 해 사용되어 왔다. 그러나 포러스 콘크리트의 물리적, 역학적 성상은 시공시 이루어지는 다짐하중에 의해 변한다. 따라서 본 연구에서는 결 합재 종류, 물-결합재비, 목표공극율에 따른 포러스 콘크리트의 물리적, 역학적 성상을 파악하였으며 특히, 다짐하중에 따른 포러스 콘크리 트의 공극율, 강도, 투수계수의 물성변화를 파악하였다. 본 연구에서 사용한 골재는 부순자갈 생산과정에서 발생되는 부산물로서 최대크기 는 13mm이다. 연구결과, 포러스 콘크리트의 목표 공극율, 투수계수, 압축강도는 공극율과 밀접한 상관성을 지니고 있으며, 공극율은 포러 스 콘크리트의 배합설계로 제시할 수 있는 가능성이 있는 것으로 판단되다. 포러스 콘크리트의 압축강도는 팽창재 치환율 5%에서 가장 높 게 나타났으며, 실리카 흄 치환율 10%에서 치환하지 않은 콘크리트보다 32% 높게 나타났다. 그리고 다짐하중을 변화시킨 본 연구결과 압 축강도는 하중 15kN부터 증가하였고, 공극율은 하중 0.8kN부터, 투수계수는 하중 35kN부터 각각 감소하는 것으로 나타났다.

우리나라는 연 강수량의 60% 이상이 여름철인 6∼9월에 집중되며 국지적 집중호우로 인해 치수에 상당한 어려움을 겪고 있다. 또한 1960년대부터 급속한 산업화와 도시화에 따라 도시 지역에서 불투수성의 도로 포장면의 비율이 증가하고 있어 방재 성능이 크게 약화되는 문제가 발생하였다. 지표 불투수로 인한 문제를 해결하기 위해 국내·외 지자체에서 사회·환경적 문제에 대한 해결방안으로 투수성 콘크리트 포장을 시행하고 있으나, 투수성능을 증진시키기 위하여 잔골재가 적게 들어가는 투수성 콘크리트 포장은 일반 콘크리트 포장에 비해 내구성이 약화되는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 국·내외 투수성 콘크리트 배합설계 및 기준을 조사하고, 투수성능 증진을 위해 잔골재를 첨가하지 않은 콘크리트 배합을 진행하였으며, 공극률 및 시멘트 페이스트량 결정을 위해 아스팔트 마샬 배합설계법의 최적 아스팔트함량 결정방법을 착안하여 배합설계를 수행하였다. 배합별 혼합물의 투수성능 및 내구성 평가를 위해 압축강도, 실내 투수시험 등을 진행하였으며, 최종적으로 투수성능을 유지하는 고내구성의 투수성 콘크리트 배합설계(안)을 제시하는데 그 목적이 있다.

한중콘크리트 공사에 적용을 검토할 수 있는 초속경 콘크리트는 초기 급속한 발열반응을 통해 동해를 입기 전에 소요의 강도를 확보할 수 있을 것이며, 열 보상을 통해 시공환경이 유지될 경우 강도발현에 필요한 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 일반 콘크리트는 영하의 기온에서 타설할 경우 양호한 경화를 얻을 수 없으며, 저온에서 동해를 방지하고 경화성을 확보하기 위하여 내한방동제를 첨가하여 사용하고 있다. 그러나, 내한방동제의 대부분은 염화물을 주성분으로 하고 이를 다량으로 사용할 경우, 콘크리트의 동결을 방지하고 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 응결시간을 단축하고 초기강도 증진을 유도하는 효과가 있는 반면, 장기재령에서 강도발현이 문제가 되고, 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 최근 연구되고 있는 마그네시아 인산염 복합체는 초속경성이 있고 저온에서도 수화반응이 가능한 것으로 보고되고 있어 새로운 한중공사 및 극한지용 건설재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 한중공사 및 극한지에서 사용이 가능한 건설재료의 개발을 위한 사전 연구의 일환으로서, 마그네시아 인산염 복합체를 활용한 모르타르에 대해 온도의 영향을 고려한 재료 물성 평가를 실시하고 적정 배합을 제안하고자 한다.