1조(보수해조) - 편집 역사

2025년 5월 29일 (목) 09:07에 Uoscivil202511님의 편집

2025-05-29T09:07:08Z

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‎이론적 계산 및 시뮬레이션

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‎완료작품의 평가

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‎이론적 계산 및 시뮬레이션

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2025-05-28T20:38:31Z

‎이론적 계산 및 시뮬레이션

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 ====포스터====
-[[파일:포스터.png]]
+[[파일:포.png]]
 ===완료작품의 평가===

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 '''나. 1차 캡슐 삽입 시 강도 저하 분석'''
-                                         '''< 캡슐 강도 변화율 계산 >'''
+                                                   '''< 캡슐 강도 변화율 계산 >'''
-                                   '''캡슐 미포함 공시체 대비 강도 감소율(%)'''
+                                               '''캡슐 미포함 공시체 대비 강도 감소율(%)'''
-                                           [[파일:캐.png]]
             '''1. 이중원추형 캡슐 1mm – 15.77%                    2. 이중원추형 캡슐 2mm – 20.62%'''
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 '''사. 평가기준'''
-:'''1단계 캡슐 파괴율 - Gate 조건'''
+:*'''1단계 캡슐 파괴율 - Gate 조건'''
 캡슐이 균열 시 효과적으로 파괴되어야만 내부 보수제가 방출되고 자가치유 메커니즘이 작동한다는 실험적 전제에 따라, 캡슐 파괴율은 평가의 가장 기본적인 선결 조건으로 설정된다. 실험군 중 80% 이상의 캡슐이 파괴된 경우에만 다음 평가 단계로 진행할 수 있으며, 파괴율이 80% 미만일 경우에는 자가치유 기능이 불확실하다고 판단하여 평가에서 제외된다.
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 [[파일:사1.png]]
-:'''2단계 콘크리트 상대 강도 저하율 - 보조 정량 지표'''
+:*'''2단계 콘크리트 상대 강도 저하율 - 보조 정량 지표'''
 캡슐 삽입이 콘크리트의 구조적 강도에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 상대 강도 저하율을 보조 지표로 활용하였다. 본 항목은 평가의 필수 조건은 아니나, 강도 저하율이 낮을수록 구조 성능 유지에 유리하므로, 이후 탄산화 성능 평가 점수에 보정 요소로 반영되도록 설정하였다. 구체적으로, 강도 저하율이 25%를 기준으로 할 때, 다음 식에 따라 보정 가산점이 적용된다. 단 x>25%일 경우 보정점수는 0점으로 한다.
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              [[파일:사2.png]]
-:'''3단계 탄산화 깊이 감소율 – 최종 성능 지표'''
+:*'''3단계 탄산화 깊이 감소율 – 최종 성능 지표'''
 단계 평가는 자가치유 캡슐이 삽입된 콘크리트의 내구성 향상 효과를 검증하기 위한 절차로, 콘크리트 내부의 **탄산화 깊이 감소율(%)**을 정량적 기준으로 사용하였다. 이는 자가치유 기능이 활성화될 경우, 공기 중의 이산화탄소가 콘크리트 내부로 침투하는 정도가 제한되므로, 캡슐이 삽입되지 않은 공시체 대비 탄산화 깊이가 줄어드는 현상을 활용한 비교 지표이다.

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	===완료작품의 평가===		===완료작품의 평가===
		+
		+	[[파일:완.png]]

	*게이트형 3단계 평가 기준을 적용하여 구형, 원통형, 달걀형, 이중원추형 총 4가지 형상의 캡슐 조건을 비교한 결과, 이중원추형 60mm 조건이 자가치유 성능이 가장 우수한 것으로 확인되었다.		*게이트형 3단계 평가 기준을 적용하여 구형, 원통형, 달걀형, 이중원추형 총 4가지 형상의 캡슐 조건을 비교한 결과, 이중원추형 60mm 조건이 자가치유 성능이 가장 우수한 것으로 확인되었다.

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 ===완료 작품의 소개===
 ====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====
 *본 실험을 통해 캡슐형 자가치유 콘크리트가 실제 구조물 내 균열 발생 시 보수제가 자발적으로 방출되는 작동 메커니즘을 시각적으로 확인할 수 있었다. 3점 휨 실험 중 캡슐이 파괴되며 내부 에폭시가 균열부로 흘러나오는 모습은 자가치유 구조의 가능성을 실증적으로 보여준다.

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 '''다. 1차 캡슐 파괴 실험 분석'''
 [[파일:다1.png]]
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 캡슐 삽입이 콘크리트의 구조적 강도에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 상대 강도 저하율을 보조 지표로 활용하였다. 본 항목은 평가의 필수 조건은 아니나, 강도 저하율이 낮을수록 구조 성능 유지에 유리하므로, 이후 탄산화 성능 평가 점수에 보정 요소로 반영되도록 설정하였다. 구체적으로, 강도 저하율이 25%를 기준으로 할 때, 다음 식에 따라 보정 가산점이 적용된다. 단 x>25%일 경우 보정점수는 0점으로 한다.
-[[파일:사2.png]]
+            [[파일:사2.png]]
 :'''3단계 탄산화 깊이 감소율 – 최종 성능 지표'''
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 탄산화 깊이 감소율은 다음과 같은 식을 통해 산출된다:
-[[파일:사3.png]]
+            [[파일:사3.png]]
 여기서 는 캡슐이 삽입되지 않은 공시체의 평균 탄산화 깊이이며, 본 연구에서는 6.948mm로 측정되었다. 은 각 조건별 자가치유 캡슐이 삽입된 공시체의 평균 탄산화 깊이이다. 이러한 계산을 통해, 단순한 절대 깊이 비교가 아닌, 자가치유 작용에 따른 상대적인 내구성 개선 정도를 수치화할 수 있다.

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 '''다. 1차 캡슐 파괴 실험 분석'''
 *이중원추형 1mm 캡슐만이 파괴가 일어났고, 총 10개 중 2개가 파괴되어 파괴율 20%를 기록하였다.
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 *이에 따라 후속 실험에서는 캡슐의 가로 길이를 40mm, 60mm로 치수를 재설계하여, 균열 발생 시 캡슐과의 접촉 가능성을 높이고 자가치유 기능의 발현 확률을 극대화하고자 한다. 추가적으로 본 실험을 통해 캡슐의 원활한 파괴를 위해 두께는 1mm로 고정하여 캡슐 제작을 하기로 결정하였다.
 '''라. 2차 캡슐 삽입시 강도저하 분석'''
 *캡슐의 가로길이를 재설계하여, 2차 강도저하 실험 결과, 동일한 캡슐 형상 내에서 길이(60mm, 40mm) 변화에 따른 강도 차이는 전반적으로 크지 않았다. 반면, 캡슐의 형상은 평균 강도에 유의미한 영향을 미쳤다. 이중원추형 캡슐을 삽입한 공시체는 평균 235.2kPa로 가장 높은 강도를 나타낸 반면, 달걀형 캡슐은 227.1kPa로 가장 낮은 수치를 기록하였다.
 *이는 캡슐의 외형 구조가 앞서 말한 콘크리트 내부에서의 응력 분산에 영향을 미친 것으로 해석된다. 또한 원통형 구조는 평균 228.7kPa로 중간 수준의 강도를 보였으며, 구조적 간섭을 일부 저감한 것으로 보인다. 전반적으로 캡슐의 길이보다는 형상이 강도 저하에 더 큰 영향을 주는 주요 요인으로 작용하였음을 확인할 수 있다.
 '''마. 2차 캡슐 파괴 실험 분석'''
 *캡슐 설계를 바탕으로 가로 길이를 40mm와 60mm로 확장·재설계한 후 파괴율에 대한 비교 실험을 수행하였다. 실험 결과, 이중원추형 캡슐은 60mm에서 90%, 40mm에서 80%의 파괴율을 보여 가장 높은 수치를 기록하였다.
@@ 239번째 줄: / 253번째 줄: @@
 *이러한 결과는 캡슐의 치수와 형상이 모두 파괴 가능성과 밀접한 관련이 있음을 의미한다. 이에 따라, 파괴율이 가장 높았던 이중원추형 캡슐을 후속 실험의 기준 형상으로 선정하여 자가치유 성능 평가를 지속적으로 진행하기로 하였다.
 '''바. 탄산화 실험 측정 분석'''
 *콘크리트의 내구성 평가를 위해 페놀프탈레인 용액을 이용한 탄산화 깊이 측정 실험을 수행하였다. 비교 대상은 캡슐을 삽입하지 않은 공시체와, 이중원추형 자가치유 캡슐이 삽입된 두 가지 조건(길이 40mm, 60mm)이었다.
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 *캡슐을 삽입하지 않은 공시체의 평균 탄산화 깊이는 6.948mm였으며, 이에 비해 이중원추형 40mm 조건은 45.96%, 60mm 조건은 53.05%의 깊이 감소율을 나타냈다. 이는 두 조건 모두 자가치유 기능에 따른 탄산화 억제 효과가 뚜렷하게 나타났음을 의미하며, 특히 60mm 조건에서 보수제 확산 효과가 상대적으로 크게 작용하였음을 수치적으로 확인할 수 있다.
 '''사. 평가기준'''
@@ 256번째 줄: / 276번째 줄: @@
 캡슐이 균열 시 효과적으로 파괴되어야만 내부 보수제가 방출되고 자가치유 메커니즘이 작동한다는 실험적 전제에 따라, 캡슐 파괴율은 평가의 가장 기본적인 선결 조건으로 설정된다. 실험군 중 80% 이상의 캡슐이 파괴된 경우에만 다음 평가 단계로 진행할 수 있으며, 파괴율이 80% 미만일 경우에는 자가치유 기능이 불확실하다고 판단하여 평가에서 제외된다.
+[[파일:사1.png]]
 :'''2단계 콘크리트 상대 강도 저하율 - 보조 정량 지표'''
@@ 268번째 줄: / 282번째 줄: @@
 캡슐 삽입이 콘크리트의 구조적 강도에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 상대 강도 저하율을 보조 지표로 활용하였다. 본 항목은 평가의 필수 조건은 아니나, 강도 저하율이 낮을수록 구조 성능 유지에 유리하므로, 이후 탄산화 성능 평가 점수에 보정 요소로 반영되도록 설정하였다. 구체적으로, 강도 저하율이 25%를 기준으로 할 때, 다음 식에 따라 보정 가산점이 적용된다. 단 x>25%일 경우 보정점수는 0점으로 한다.
 :'''3단계 탄산화 깊이 감소율 – 최종 성능 지표'''
@@ 274번째 줄: / 289번째 줄: @@
 탄산화 깊이 감소율은 다음과 같은 식을 통해 산출된다:
+[[파일:사3.png]]
 여기서 는 캡슐이 삽입되지 않은 공시체의 평균 탄산화 깊이이며, 본 연구에서는 6.948mm로 측정되었다. 은 각 조건별 자가치유 캡슐이 삽입된 공시체의 평균 탄산화 깊이이다. 이러한 계산을 통해, 단순한 절대 깊이 비교가 아닌, 자가치유 작용에 따른 상대적인 내구성 개선 정도를 수치화할 수 있다.
@@ 281번째 줄: / 296번째 줄: @@
 따라서 3단계 평가는 자가치유 캡슐의 실질적인 기능 발현 여부를 정량적으로 반영하는 핵심적인 판단 요소로 기능한다.
 ==결과 및 평가==

@@ 202번째 줄: / 202번째 줄: @@
             '''1. 이중원추형 캡슐 1mm – 15.77%                    2. 이중원추형 캡슐 2mm – 20.62%'''
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               [[파일:중.png]]
             '''3. 구형 캡슐 1mm – 22.06%                          4. 구형 캡슐 2mm – 24.05%'''
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             [[파일:구.png]]

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	'''가. 1차 콘크리트 시편의 파괴강도 측정'''		'''가. 1차 콘크리트 시편의 파괴강도 측정'''

		+	[[파일:가.png]]

	'''나. 1차 캡슐 삽입 시 강도 저하 분석'''		'''나. 1차 캡슐 삽입 시 강도 저하 분석'''