건설 자재와 건설 폐기물의 환경적 영향에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다. 고강도 콘크리트의 필요성이 점차 커짐에 따라, 본 연구에서는 서로 연관된 환경 문제에 대한 두 가지 잠재적 해결책을 검토하였다. 첫째는 재활용 콘크리트 골재의 사용량 증가 가능성이고, 둘째는 고로 슬래그를 시멘트로 활용(재활용)할 가능성이다. 일반적으로 재활용 골재를 사용하면 고강도 콘크리트의 강도 가 저하되는 것으로 알려져 왔다. 따라서, 본 연구에서는 재활용 골재 콘크리트의 배합비와 함량 변화를 분석하여 고층 건축에 재활용 골재가 실용적인지, 그리고 어떤 방식으로 활용되는지를 규명하고자 하였다.

Since the first introduction of plastics, the issue of recycling has been repeatedly discussed. Plastics with limited biodegradability accumulate in the soil and ocean when deposited in landfills, causing environmental problems, and when incinerated emit a large amount of carbon. In particular, polyethylene terephthalate (PET) is now an indispensable material in daily life, and the waste it generates is also significant. In response, we sought a way to use PET waste as a concrete additive. Typically, adding PET damages the physical strength of concrete, and to solve this problem, gamma ray irradiation was first applied to the PET. The overall peak intensity of the fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) absorption spectrum of gamma-ray-irradiated PET increased, and the surface hydrophilicity of the material increased. In addition, it was confirmed that surface roughness increased when PET was irradiated with gamma rays. The strength of concrete mixed with gamma-irradiated PET was measured, and the compressive strength increased compared to concrete mixed with non-gamma-irradiated PET, and in the case of fibrous PET, the flexural strength increased.

본 연구는 패션산업에서 재활용 섬유의 촉감 및 감성 인지가 소비자의 구매의도 및 선호도에 미치는 영향을 분석 하였다. 양모65/재활용 캐시미어35, 캐시미어65/재활용 캐시미어35, 뉴 캐시미어 100%의 동일 사양으로 제직된 저 어지 니트 원단 3종류를 20∼30대 남녀 소비자 62명을 대상으로 촉감성의 관능평가 설문조사를 실시하였다. SPSS 28 통계패키지로 평균 및 빈도분석, t-test, ANOVA 분석을 실시하였다. 1차 관능평가 결과, 기모가공 된 재활용 섬 유가 긍정적으로 겨울철 섬유소재로서 선호되는 것으로 평가되었으나, 재활용 섬유 및 혼방률을 인지한 후의 2차 평가 결과, 감성 평가가 낮았던 캐시미어 100% 신섬유가 ‘우아한’, ‘정장용’, ‘개성적인’ 등 긍정적 평가가 상승하였 고, 예상 가격도 크게 증가하였다. 이처럼 유사 자극에 대한 감성 반응이 정보 인지에 따라 반전되는 현상은, 촉감각보다 인지적 정보가 소비자 평가에 더 강하게 작용함을 보여준다. 재활용 섬유 판단의 기준은 원단이 거칠고 딱딱하 거나 인공적인 촉감성을 나타내었기 때문이라고 응답하였다. 본 연구는 재활용 섬유에 대한 소비자 인식 개선 및 효과적인 정보 전달 전략 수립의 중요성을 시사한다.

국내 태양광 산업은 2000년대 초 크게 성장하였으나 태양광 패널의 수명이 도래함에 따라 폐패널 발생량이 급격히 증 가할 것으로 예상된다. 그러나 태양광 패널의 주요 구성요소인 강화유리는 상용화된 재활용 기술이 부족하여 대부분 파 쇄 후 매립되고 있는 실정이다. 향후 대량 발생하게 될 폐패널의 재활용 기술 개발 필요성이 대두됨에 따라 태양광 폐패 널의 강화유리를 아스팔트 콘크리트 재료로서 재활용할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다. 따라서 폐패널 유리 골재를 제조 및 이를 적용한 아스팔트 혼합물의 배합설계를 수행하였으며 일반 아스팔트 혼합물과 폐패널 유리 골재 아스팔트 혼합물의 성능평가 및 경제성을 비교·분석하였다. 그 결과 폐패널 유리 아스팔트 혼합물이 저온균열 저항성을 제외한 모 든 성능 시험에서 우수한 성과를 보였으며, 경제성 또한 일반 아스팔트 혼합물과 비교 시 뛰어난 것으로 나타났다.

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.

전통적인 도로건설 재료인 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트는 생산과정에서 이산화탄소 등 대기 유해물질을 발생시키고, 자율 주행관점에서 자율주행 및 전기차 운행을 위한 디지털 센서 기반의 첨단기술 적용이 어려워 이를 대체하기 위한 미래 지향적 도로건설 소재 및 완전자율주행을 지향하는 기술 개발이 필요한 실정이다. 세계적으로 친환경 기술 개발 수요와 동반하여 전기, 수소차 등 친환경 모빌리티 기술과 자율주행 기술에 대한 기술적 진보가 지속적으로 이루어지고 있다. 국내의 경우, 첨단 모빌리티 분야를 국가전략기술로 지정하고 단기적으로 Lv4/4+, 장기적으로 완전자율주행 개발을 목표로 많은 연구와 정책들이 추진되고 있다. 자율주행 레벨이란 미국 자 동차공학회(SAE : Society od Automotive Engineers)가 제시한 자율주행 기술 수준 단계로, Lv.1 비자동화, Lv.2 운전자 보조, Lv.3 부분 자 동화, Lv.4 조건부 자율주행, Lv.5 고등 자율주행, Lv.6 완전 자율주행의 총 6단계로 구성된다. Lv 3.의 경우 주행 중 다양한 돌발 상황 및 주변 사물들을 모두 인식하고 이에 대응할 수 있지만, 부득이한 경우 운전자가 운전할 필요가 있다고 자동차가 판단할 경우 운전자 가 개입하여 운전하는 수준이며, Lv 4.의 경우 특정 환경(구역, 날씨 등)에서는 자동차가 모든 자율주행 기능을 지원, 어떠한 상황에서도 운전자가 개입할 필요가 없는 수준을 말한다. 현재는 조건부 자율주행, Lv 3.에서 자율주행 Lv 4, 즉 고등 자율주행 단계로 넘어가는 시 점이나 영상기반의 현 자율주행 시스템은 악천후 시 자율주행차가 안전하게 주행할 수 있도록 지원하는데 어려운 한계를 가지고 있다. 이와 더불어 자율주행과 관련된 기술과 주행 안전성을 담보하기 위한 도로 인프라, 즉 도로의 재료, 기하구조 문제(노면상태, 차로상태, 도로안내표지 등을 인식하는 문제)에 대한 대안 제시 필요성도 대두되고 있다. 본 연구에서는 현 자율주행 문제의 한계 극복 및 탄소배출 저감이 가능하도록 자율주행 센서 등 다양한 첨단 센서의 적용이 용이한 재활용 플라스틱 소재에 대한 도로 인프라 적용 가능성을 검토하고 기초 실험을 통해 강도측면에서의 재활용 플라스틱의 도로인프라 적 용 가능성을 확인하였다.

In response to the global interest and efforts towards reducing plastic use and promoting resource recycling, there is a growing need to establish methods for recycling discarded fishing gear. In Korea, various technologies are being developed to recycle discarded fishing gear, but significant technical and policy challenges still remain. In particular, biodegradable gill nets require a pre-treatment process to separate biodegradable materials from other substances and to remove salt before recycling. Therefore, this study aims to develop a pre-treatment device for recycling biodegradable gill nets and to evaluate the feasibility of recycling them.

As environmental concerns escalate, the increase in recycling of aluminum scrap is notable within the aluminum alloy production sector. Precise control of essential components such as Al, Cu, and Si is crucial in aluminum alloy production. However, recycled metal products comprise various metal components, leading to inherent uncertainty in component concentrations. Thus, meticulous determination of input quantities of recycled metal products is necessary to adjust the composition ratio of components. This study proposes a stable input determination heuristic algorithm considering the uncertainty arising from utilizing recycled metal products. The objective is to minimize total costs while satisfying the desired component ratio in aluminum manufacturing processes. The proposed algorithm is designed to handle increased complexity due to introduced uncertainty. Validation of the proposed heuristic algorithm's effectiveness is conducted by comparing its performance with an algorithm mimicking the input determination method used in the field. The proposed heuristic algorithm demonstrates superior results compared to the field-mimicking algorithm and is anticipated to serve as a useful tool for decision-making in realistic scenarios.

이미지 분석을 통한 재료의 상 구분은 재료의 미세구조 분석을 위해 필수적이다. 이미지 분석에 주로 사용되는 마이크로-CT 이미 지는 대체로 재료를 구성하고 있는 상에 따라 회색조 값이 다르게 나타나므로 이미지의 회색조 값 비교를 통해 상을 구분한다. 순환골 재의 고체상은 수화된 시멘트풀과 천연골재로 구분되는데, 시멘트풀과 천연골재는 CT이미지 상에서 유사한 회색조 분포를 보여 상 을 구분하기 어렵다. 본 연구에서는 Unet-VGG16 네트워크를 활용하여 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재를 분할하는 자동화 방법 을 제안하였다. 딥러닝 네트워크를 활용하여 2차원 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재 영역을 분할하는 방법과 이를 3차원으로 적 층하여 3차원 천연골재 이미지를 얻는 방법을 제시하였다. 선별된 3차원 천연골재 이미지에서 각각의 골재 입자를 분할하기 위해 이 미지 필터링을 사용하였다. 골재 영역 분할 성능을 정확도, 정밀도, 재현율 F1 스코어를 통해 검증하였다.

탄소섬유 강화 플라스틱 (Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)은 고함량의 탄소섬유 (Carbon fiber, CF)와 고분자로 이루어진 복합재료로서, 뛰어난 기계적 성능으로 항공우주, 자동차, 토목 등 다 양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 하지만 사용량 증가에 따른 폐기물의 환경문제와 추출한 재활용 탄소섬유 (Recycled carbon fiber, rCF)의 적용 가능 분야의 한계로 인해 재활용이 제한적인 실정이 다. 본 연구에서는 rCF와 CF 혼입 시멘트계 전자파 복합재를 제작하여 그 성능을 비교 분석하기 위 한 실험을 수행하였다. 구성재료는 시멘트, 잔골재, 고성능 감수제를 사용하였으며, 비교 분석을 위해 CF와 rCF를 각각 6 mm, 12 mm 길이를 0.1, 0.3, 0.5, 1.0 wt.% 함량으로 사용하였다. 전자파 복합 재의 흡수 성능 향상을 위해 각각 다른 함량의 다층 구조를 형성하였으며, 전자파 투과를 낮은 함량에 서 높은 함량 방향이 되도록 측정을 진행하였다. 전자파 차폐성능은 재령 28일 이후 네트워크 분석기 를 사용하여 자유 공간에서 측정하였으며, C-band (4~8 GHz)와 X-band (8~12 GHz) 주파수 영역 에서의 반사율과 투과율을 각각 측정하였다.

본 연구에서는 폐타이어를 파쇄한 재생 SBR(Styrene-Butadience Rubber)을 사용하여 탄성 고무 층 의 파단 시의 인장 강도 및 연신도와 같은 인장특성 및 충격 흡수 및 수직 변형과 같은 동적특성을 평가하였고, 섬유 보강재를 혼입하여 탄성 고무 층의 취약점을 개선시키고자 하였다. 주요변수로 다짐 횟수, 바인더-고무분말 비율, 양생기간, 양생온도, 양생습도, 섬유 보강재의 종류를 고려하였다. 실험 결과, 재생 SBR을 사용한 탄성 고무 층의 인장 강도는 다짐 횟수, 바인더-고무분말 비율, 양생기간 및 온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 파단 시 연신도는 양생온도와 기간에 영향을 받는 것으로 나 타났다. 충격 흡수와 수직 변형은 다짐횟수 및 바인더-고무분말 비율이 증가함에 따라 경도가 증가하 여 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 양생온도가 탄성 고무 층의 인장 특성에 뚜렷한 영향을 미치며, 적절한 양생온도를 유지할 경우(약 50℃) 상대적으로 낮은 탄성 고무 층의 인장 특성을 개선할 수 있는 가능성을 제시하였다. 보강재로 폴리머 합성 섬유인 Polypropylene(PP), Polyester(PET), Nylon(NY)을 1%까지 혼입하는 경우 재생 SBR이 가진 충격 흡수 능력은 그대로 유지하면서, 인장강도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문 제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시 킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔 골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘 크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하 여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

Asphalt concrete, which is used as a road base material, accounts for >90% of a road pavement. A huge amount of waste concrete and waste asphalt concrete aggregates are generated. Recently, carbon neutrality is promoted across all industries for sustainability. Therefore, to achieve carbon neutrality in the asphalt concrete industry, waste asphalt concrete aggregates should be recycled. Additionally, road base materials are prepared using additives to ensure structural stability, durability, and economic efficiency. In this study, recycled asphalt concrete aggregates were used to evaluate the physical properties of road base materials according to the type of polymer additive and mixing method, and the applicability of road base each material was evaluated. Results showed that when the acrylate-based polymer additive was mixed, the uniaxial compressive strength was 30% higher. Furthermore, the compressive strength of the split mix was improved by ~29% compared to the total mix.

The asphalt concrete industry, accounting for >90% of road pavement, is a crucial contributor to construction waste. This study focuses on the recycling of asphalt concrete recycled aggregates, which currently exhibits a low rate. We investigated the application of these aggregates, combined with hardener and mixing water, in the development of ecofriendly road base materials using circular aggregates. Results revealed that the 13-mm asphalt concrete recycled aggregates met all quality standards. However, the 25-mm aggregates did not conform to the reclaimed asphalt content standard; however, they met other quality standards. Moreover, the experimental results for the hardener and mixing water indicated compliance with all quality standards.