본 연구는 맹종죽(Phyllostachys edulis) 부산물의 고부가가치 활용을 위한 기초연구로, 맹종죽림 조사 및 소각처리를 통한 죽회 생산 기술을 개발하고자 하였다. 맹종죽림 현장에서의 죽간 벌채 후 남은 상층 부산물(잎, 잔가지, 끝대)과 수년간 방치된 하층 부산물의 바이오매스 총량을 파악한 결과, 입죽 상태의 맹종죽을 벌채할 경우, 활용될 죽간의 중량비는 56.6%, 죽림 내에 방치되는 상층 부산물의 중량비는 43.3%로 나타났다. 방치됐던 하층 부산물은 ha당 약 26톤이 잔존해 있었다. 한편, 부산물을 죽회로 활용하기 위해 소형 소각로 및 대형 무연소각로를 이용한 소각처리를 수행하였다. 현장에 설치된 소각로에서의 조사 결과, 소형소각로(화실, 57.2 ㎥)는 1시간에 10 kg, 1일 최대 80 kg을 소각하는 반면, 대형 무연소각로 (화실, 791.4 ㎥)는 1시간에 70 kg, 1일 최대 560 kg을 소각하여 약 7배의 효율을 보였다. 2차 회화 과정을 통해 얻은 순수 죽회의 수율은 약 84%였으며, 칼륨(80,000 ppm↑), 칼슘(50,000 ppm↑), 인(20,000 ppm↑), 마그네슘(20,000 ppm↑), 망간(10,000 ppm↑), 철(10,000 ppm↑) 등 다양한 무기원소가 함유되어 있었다. 본 연구는 대나무 벌채 현장에서 수행된 실험을 바탕으로, 맹종죽림의 지속 가능한 경영과 새로운 부산물 활용 방안에 대한 제시로 큰 의의가 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 배수지에서 저수조를 포함한 대수용가의 수도꼭지에 이르는 구간에서 탁도와 잔류염소 농도의 시간적⋅공간적 변화를 분석하였다. 모니터링은 배수지, 중블록 유입 지점, 대수용가 유입 지점, 저수조 유출 지점, 수도꼭지 등 5개 지점에서 수행되었으며, 유량, 잔류염소, 탁도, pH, 전기전도도, 온도를 측정하였다. 연구 결과, 수돗물 이동 경로를 따라 잔류염소 농도는 점차 감소하고 탁도는 증가하는 경향을 보였다. 특히, 비업무시간대에는 수돗물 정체로 인한 수질 저하가 확인되었다. 또한, 저수조의 건전성을 평가하기 위해 반응계수를 산출한 결과, 시간에 따른 저수조 내부 건전성 저하와 수질 악화 가능성이 확인되었다. 본 연구는 수돗물의 이동 거리, 사용 시간대, 유량 변화 및 공급 방식에 따라 수질이 달라질 수 있음을 보여주며, 저수조에 의존하는 지역에서는 안전한 수돗물 공급을 위해 지속적인 모니터링과 관리가 필요함을 시사한다.

There are now many seismic observatory stations, excluding the acceleration monitoring network for infrastructures, of more than 300 operated by several public and governmental organizations across South Korea. The features of the site and properties of the stations were not investigated, and they have been assumed or guessed to estimate the site-specific seismic responses during the 2016 Gyeongju and 2017 Pohang earthquake events. For these reasons, various and intensive geotechnical and geophysical investigations have been conducted to quantify the site characteristics at 15 seismic stations selected in southeastern Korea. The VS profiles were, at first, obtained by performing only a downhole seismic test (DHT) at 7 stations, and were compared with those from a surface wave method. Then, the shear wave velocity (VS) profiles were deduced by combining three types of in situ seismic methods composed of a cross-hole seismic test, DHTs, and full-waveform sonic loggings at the 8 other stations, especially to complement the application limits of DHT and reduce the depth-dependent uncertainty in VS profile. The representative site characteristic profiles for each station regarding VS and VP with borehole stratigraphy and density were determined based on robust investigations. Various site parameters related to seismic responses at the seismic stations of interest were obtained for the site-specific geotechnical information, which would be useful to earthquake engineering practices.

In order to revitalize the marine leisure industry, researches on various leisure vessels have been widely conducted in Korea. In particular, in the field of leisure sports, researches and developments for improving the performance of high-speed motorboats are actively progressing. For reducing the weight of motorboats various composite materials are applied to the hull, and these composite materials must ensure structural safety. In this study, the material properties of composite materials applied to tunnel-type motorboats, used in the OSY(Outboard Stock Yamato)-400 race, were evaluated and the structural analysis was performed to examine the safety of the motorboat hull. Material tests were conducted according to Korean Industrial Standard and structural analysis of finite elements model of the motorboat hull was performed under longitudinal bending and torsional load conditions, respectively. By comparing the analysis results with the material test results, it was confirmed that the applied composite material meets the required strength.

대한민국에 인접한 일본은 2024년 8월 규슈의 미야자키현에서 규모 7.1에 달하는 지진이 발생하고 일본 정부에서 ‘거대 지 진 주의보’를 발령할 만큼 많은 지진이 일어나고 있다. 이와 같이 지진에 대한 대비책으로 많은 내진설계가 대두되고 있지만 고층 구 조가 다량 분포한 대한민국에서는 제진구조가 내진설계에 적합하다. 따라서 본 연구에서는 편심가새골조에 아치구조를 대입한 쌍타원 형 가새를 제안한다. 쌍타원형 가새는 구조물을 연성구조로 최적화하며 아치구조가 적용되어 가새의 파단도 줄일 수 있을 것으로 기대 된다. 이에 대한 특성을 평가하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며 아치를 형성하는 타원의 이심률을 변수로 두어 11가지 종류의 쌍 타원형 가새를 모델링하였다. 이후 힘-변위그래프, 최대하중, 에너지소산과 같은 결과를 도출하여 쌍타원형 가새의 특성을 평가하였다. 이를 통해 쌍타원형 가새가 적용되는 빔의 안정성을 고려하고 적용하면 구조물을 안전하게 지진으로부터 보호할 수 있을 것으로 기대 되었다.

To develop a heat-generating asphalt pavement utilizing a phase-change material (PCM), this study evaluated the application method of a PCM as an asphalt material and the thermal and physical properties of asphalt mixtures. The selection of PCM materials according to the phase-change temperature range suitable for thermal asphalt pavements and the encapsulation method for application to asphalt materials were examined, and encapsulated PCMs (ePCMs) using various materials were produced. The thermal and physical properties were evaluated through chamber experiments and strength tests by applying the ePCMs to asphalt mixtures. The characterization results of the ePCMs showed that ePCM-C had the highest latent heat, thermal stability, and physical stability in the asphalt binder and mixture. The chamber test results showed that ePCM-C, which had high latent heat, had the longest temperature delay time under all conditions. The mixing ratio was calculated by volume to substitute low-density ePCM into the mixture; as the ePCM content increased, the asphalt content also increased. The results of the Marshall stability and indirect tensile strength tests indicated that as the ePCM content increased, the strength and crack resistance properties decreased. Asphalt mixtures containing ePCMs have demonstrated the ability to maintain temperature for a long time within a specific temperature range. If an ePCM is improved such that it is not damaged under the production conditions of asphalt mixtures, it is expected to be sufficiently utilized as a technology for preventing road freezing.

In this study, the strength properties of recycled plastic materials using polypropylene, polyethylene, and high-density polyethylene were evaluated by measuring their compressive and flexural strengths, which are typically measured in cement-concrete pavements, to assess the feasibility of using recycled plastic materials as construction materials for modular pavements that can easily integrate advanced sensors, such as those for future autonomous driving. Two types of recycled plastic (composite resin and high-density polyethylene (HDPE)) and two types of inorganic materials (fly ash and limestone filler) were selected to evaluate the strengths of recycled plastic materials. Specimens for the compressive and flexural strength tests were prepared with four different recycled plastic contents (100%, 80%, 60%, and 40%). The compressive and flexural strengths of the recycled plastic specimens were measured according to the KSL ISO 679 and KSL 5105 methods, and the strength properties were analyzed based on the type and content of the recycled plastic and type of inorganic material used. Distortion and shrinkage problems were observed during specimen preparation using the 100% recycled plastic material. This indicated that inorganic materials must be incorporated to improve the flexural strength and facilitate specimen preparation. The compressive strength of plastic materials was comparable to the 28-day compressive strength of conventional cement-concrete pavements. The compressive strength of the composite resin was approximately twice that of HDPE. The flexural strengths of both the composite and HDPE were in the range of 15–25 MPa, suggesting their suitability as materials for the construction of modular pavement structures. Based on the limited strength test results, we can conclude that the strength properties of recycled plastic materials are similar to those of conventional cement-concrete paving materials. From the strength perspective, we confirmed that recycled plastic materials can be utilized as construction materials for modular pavements. However, further research should be conducted on factors such as molding methods for modular pavement structures based on different types of recycled plastic materials.

탄소섬유보강근을 철근 대체재로 사용하기 위해서 단기 역학적 특성뿐 아니라 장기간 역학적특성에 대한 연구가 필히 수행 되어야 하고 현재도 진행 중이다. 이에 따라 본 연구에서는 CFRP bar의 지속하중에 대한 저항성을 평가하기 위해 ASTM 기준에 따라 약 1,000시간 동안 탄소섬유보강근 인장강도의 40%를 재하하는 크리프 시험을 진행 후 잔류 인장강도 확인을 위한 추가 인장시험을 진행하였다. 크리프 시험 결과, 탄소섬유보강근의 변형률은 지속하중 하에서 1,000시간 경과 후 하중재하 초기 변형률보다 약 4.9% 상 승하였고 크리프 파괴는 발생하지 않았다. 잔류 인장강도는 일반 인장강도의 95% 수준으로 측정되었고 잔류 탄성계수는 일반 탄성계 수의 85 % 수준이었다. 따라서 본 연구에서 진행한 인장강도의 40 %가 1,000시간 동안 재하되었을 때 탄소섬유보강근은 안전한 것으 로 확인되었다.

지속저인 산업발전은 화석 연료사용과 에너지 사용을 증가시켰으며, 각 국가별 온실가스 배출은 증가하고 있는 실정이다. 국제사회는 지구 온난화 방지를 위해 1997년 교토 의정서를 채택하였고, 이산화탄소(CO2) 순 배출량 0을 목표로 하여 자체적으로 온실가스 배출 목표를 정하고 실천하고자 2015년 '파리기후변화협정'을 채택하였다. 우리나라는 2015년 '파리기후변화협정' 체결 후 2030년까지 2017년 총 배출량 대비 24.4 % 감축을 목표로 설정하였다.(외교부, 2020) 국내 사회 각 분야에서는 온실가스 감축을 위해 노력하고 있으며, 도로분야에서는 온실가스 저감을 위한 환경친화형 도로 설계와 시 공기술 개발을 위한 연구들이 검토되고 있다. 그 중 가열 아스팔트 혼합물 제조 시 사용되는 기존의 연료(중유, 벙커씨유, 정제유 등) 를 상대적으로 탄소배출량이 적은 연료(LPG, LNG)로 전환하거나, 플랜트 생산온도를 낮추어 사용되는 연료를 저감하는 방법 등 다양 한 연구를 진행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 일반 가열 아스팔트 혼합물보다 약 50℃ 낮은 상태에서 생산할 수 있게 도와주는 탄소저감형 첨가제를 적용 한 저가열 아스팔트의 특성을 파악하고자 하였다. 기본 물성시험으로는 연화점, 신도, 회전점도를 시험하였으며, 공용성 등급 시험을 통하여 PG 등급을 확인하였다. 또한 기존에 상용화된 제품과 차이를 보기 위해, 첨가제가 투입되지 않은 일반 아스팔트와 중온 첨가 제 2종(고상형, 액상형)이 적용된 중온 아스팔트도 동일한 시험을 진행하였고, 저가열 아스팔트와 비교·분석 하였다.

국제사회의 기후변화 대응 노력은 2020년대에 접어들면서 ‘탄소중립(carbon neutrality)’ 또는 ‘넷제로(net-zero)’라는 장기 목표를 토대로 국가별 정책을 추진하고 있다. 도로분야의 경우, 선진국에 비해 도로건설 사업이 많은 개발도상국가를 중심으로 탄소배출 저감 정책을 이행하기 위해 아스팔트 포장 공사시 발생하는 탄소배출을 저감할 수 있는 그린 도로건설 기술 도입에 공감하고 있다. 본 연구에서는 한국에서 개발한 K-Low Carbon 기포 아스팔트 기술(기포 아스팔트 발생 설비 기술 및 기포 아스콘 생산 기술)을 인도네시아에 최적화 하기 위해 인도네시아에서 사용하고 있는 원유 정제 아스팔트 바인더와 천연 아스팔트 바인더를 기포 아스팔트로 생산하고 기포 아스 팔트 바인더의 침임도 및 연화점을 측정하여 기포 아스팔트 발생 전·후 아스팔트 바인더의 물리적 특성 변화 여부를 평가하였다. 인도 네시아 원유 정제 아스팔트 바인더의 침입도는 63, 연화점은 52로 측정되었으며 천연 아스팔트 바인더의 침입도는 55, 연화점은 54로 측정되었다. 기포 아스팔트 바인더 발생 후에 원유 정제 아스팔트 바인더의 침입도는 65, 연화점은 51로 측정되었으며 천연 아스팔트 바인더의 침입도는 56, 연화점은 53으로 측정되었다. 아스팔트 바인더의 물리적 실험 결과, 인도네시아 아스팔트 바인더를 기포 아스 팔트로 생산할 경우, 일시적으로 부피는 증가하지만 아스팔트 바인더의 물리적 특성에는 변화가 발생하지 않는 것으로 평가 되었다. 향후, 인도네시아 기포 아스팔트를 사용하여 혼합온도 및 다짐온도를 낮춘 중온 기포 아스팔트 혼합물에 대한 품질 및 온도저감 효과 등을 연구를 수행해야 할 것으로 판단된다.

제지 공정 과정에서 슬러지를 소각할 때 생성되는 제지애쉬를 도로 하부 동공 보수 재료인 유동성 채움재의 재료로 재 활용 가능성에 대하여 실험적으로 평가하였다. 유동성 채움재는 플로우 값으로 대표되는 유동성, 압축강도 및 블리딩률 에 의해 평가됨에 따라 해당 특성에 대하여 시험 및 평가를 진행하였다. 제지애쉬의 화학적 성분이 강도 발현을 위한 시 멘트와 유사한 점에 기반하여 제지애쉬를 시멘트 중량비의 0~40% 범위에서 치환하여 페이스트 혼합물을 제작하였다. 이 후, 플로우 및 압축강도 시험을 수행하여 제지애쉬의 적정 치환 범위를 선정하였다. 이후, 시멘트-제지애쉬 페이스트 혼 합물에 잔골재 및 굵은 골재를 혼합하여 유동성 채움재(CLSM: Controlled Low Strength Material) 혼합물을 배합하고 플로 우, 압축강도, 블리딩 시험을 실시하였다. 시험 결과 제지애쉬 치환율이 증가함에 따라 혼합물의 유동성 및 압축강도가 감소하였으며, 이는 제지애쉬의 높은 수분 흡수율에 의한 영향으로 판단된다. 혼합물의 적정 배합을 통하여 소정의 플로 우, 압축강도 및 블리딩률 기준을 만족할 수 있었으며, 이를 통해 제지애쉬의 유동성 채움재 활용 가능성을 확인하였다.

Evaluating the performance of asphalt concrete using CT scanning has become an essential area of research due to its potential to revolutionize the way we assess road materials. Traditional methods often require destructive sampling, which can damage infrastructure and offer limited insight into the material's internal structure. In contrast, CT scanning provides a non-destructive, highly detailed analysis of asphalt's internal features, such as air voids, aggregate distribution, and binder coverage, all of which are critical to its durability and performance. Additionally, the ability to create 3D models from CT scans allows for deeper insights into factors like void connectivity and aggregate bonding, which directly affect the lifespan of pavements. By combining CT imaging with advanced data processing techniques, such as deep learning, this research offers more accurate and reliable methods for optimizing asphalt mix designs, ultimately leading to longer-lasting roads, reduced maintenance costs, and more sustainable construction practices.

Organic-inorganic hybrid coating films have been used to increase the transmittance and enhance the physical properties of plastic substrates. Sol-gel organic-inorganic thin films were fabricated on polymethylmethacrylate (PMMA) substrates using a dip coater. Metal alkoxide precursor tetraethylsilicate (TEOS) and alkoxy silanes including decyltrimethoxysilane (DTMS), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), phenyltrimethoxysilane (PTMS), 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMSPM) and vinyltrimethoxysilane (VTMS) were used to synthesize sol-gel hybrid coating solutions. Sol-gel synthesis was confirmed by the results of FT-IR. Cross-linking of the Si-O-Si network during synthesis of the sol-gel reaction was confirmed. The effects of each alkoxy silane on the coating film properties were investigated. All of the organicinorganic hybrid coatings showed improved transmittance of over 90 %. The surface hardness of all coating films on the PMMA substrate was measured to be 4H or higher and the average thickness of the coating films was measured to be about 500 nm. Notably, the TEOS/DTMS coating film showed excellent hydrophobic properties, of about 97°.