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SUMMARY

목차

제1장 서론 35

1.1. 연구개발의 배경 및 필요성 35

1.1.1. 연구개발의 배경 35

1.1.2. 연구개발의 필요성 36

1.2. 연구개발 목표 및 내용 38

1.2.1. 연구개발의 최종목표 38

1.2.2. 연구개발 목표 및 내용 38

제2장 국내·외 기술개발 현황 43

2.1. 친수환경 복구용 시공재료 및 콘크리트의 국내·외 기술개발 현황 43

2.1.1. 국외의 친수환경 복구용 시공재료 및 콘크리트의 기술개발 현황 43

2.1.2. 국내의 친수환경 복구용 시공재료 및 콘크리트의 기술개발 현황 47

제3장 복구현장의 수변환경 피해사례조사 및 분석 51

3.1. 기존 복구현장의 시공재료에 의한 수변환경 악화사례 조사 및 분석 51

3.1.1. 재해로 인한 주요 피해사례 51

3.1.2. 주요 복구지역의 현황 및 악화 사례 64

3.2. 기존 복구계획 수립에 있어 생태복원 지수 및 평가 기준작성 84

3.2.1. 국내·외 하천생태복원 평가기법 검토 84

3.2.2. 생태복원 지수에 영향을 미치는 인자요인 분석 및 평가기준 작성 93

3.3. 기존 복구시스템에서의 2차 환경피해 조사 및 분석 109

3.3.1. 개요 109

3.3.2. 기존 복구·정비 지역의 2차 환경피해 조사 109

3.4. 국내·외 친환경 시공재료의 현황 조사·분석 140

3.4.1. 국내 친환경 시공재료 현황 140

3.4.2. 국외 친환경 시공재료 현황 145

3.5. 결론 150

제4장 친수환경 공간조성을 위찬 친환경 시공재료(기능성 콘크리트)의 제조 개발 155

4.1. 친환경 콘크리트의 개념 156

4.1.1. 친환경 콘크리트(POC)의 개요 156

4.1.2. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 기초적 성상 160

4.1.3. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 제조 162

4.1.4. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 용도 및 적용 164

4.2. 친수환경 조성 및 생태보존에 적합한 기능성 혼화재료 조사 및 분석 172

4.2.1. 기능성 콘크리트용 혼화재료의 특성 분석 172

4.2.2. 식물의 발아 및 생육에 필요한 영양분 분석 및 시공재료의 특성 분석 185

4.2.3. 유해물질 흡착·제거 및 이온흡착이 탁월한 시공재료 조사 및 특성 분석 200

4.3. 친환경 기능성 콘크리트(POC) 재료의 기초 물성 평가 207

4.3.1. 사용혼합시멘트 및 보통포틀랜드 시멘트의 물성 평가 207

4.3.2. 사용골재(부순골재, 슬래그골재)의 물성평가 216

4.3.3. 혼화재의 물성 평가 225

4.3.4. 혼화제의 물성 평가 233

4.4. 환경부하저감 친환경 성능촉진용 인공Zeolite 및 입상비료의 적용기술 개발 236

4.4.1. 인공Zeolite의 제조 및 적용기법 분석 236

4.4.2. 특수표면처리 입상비료의 제조 및 적용 기법 분석 245

4.5. 친환경 기능성 콘크리트 보강용 신소재의 특성 및 적용기술 분석 253

4.5.1. 보강용 섬유신소재의 특성분석 253

4.5.2. 보강용 섬유신소재의 적용분석 255

4.5.3. 친환경 기능성 콘크리트용 수지보강재의 특성분석 257

4.6. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 최적 배합기법 도출 및 특성평가 261

4.6.1. 친환경 기능성 콘크리트의 관계요인별 최적 배합기법 도출 262

4.6.2. 친환경 기능성 콘크리트의 배합요인별 물리·역학적 특성분석 281

4.6.3. 친환경 기능성 콘크리트의 배합요인별 내구성능 분석 308

4.7. 결론 321

제5장 친수환경 복구용 기능성 시공재료의 적용에 따른 친환경 성능평가 325

5.1. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 친환경성 평가 325

5.1.1. 사용재료 및 시험방법 325

5.1.2. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 식생능력 분석 330

5.1.3. 혼화재 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 식생능력 분석 334

5.1.4. 성능향상요소 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 식생능력 분석 337

5.2. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 친환경 오염분석 평가 340

5.2.1. 사용재료 및 시험방법 341

5.2.2. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 오염물질 정화특성 분석 350

5.2.3. 성능향상요소 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트의 오염물질 정화특성 분석 363

5.3. 결론 372

제6장 친수환경 복구용 시공재료(콘크리트)를 이용한 하천호안용 시제품의 개발 및 시험시공 375

6.1. 친수환경 복구용 시공재료(콘크리트)를 이용한 하천호안용 시제품의 개발 376

6.1.1. 친수환경 복구용 시제품의 제조를 위한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 최적 제조 및 배합조건 도출 376

6.1.2. 친환경 기능성 콘크리트(POC)를 이용한 현장시험적용 시제품의 개발 384

6.2. 생태복원용 수리시설물(호안블록 등)에의 적용성 검토를 위한 시험시공 390

6.2.1. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 수리시설물(호안블록)에의 적용성 검토를 위한 시험시공 391

6.2.2. 식물의 생육기능에 미치는 영향측정 및 현장적용성 성능평가 409

6.3. 결론 413

제7장 친수환경 복구용 기능성 콘크리트(POC)의 구조적 성능 평가 415

7.1. Slab 구조모델 공시체의 제조, 내력 및 구조적 성능평가 415

7.1.1. Slab 구조모델 공시체의 사용재료 및 시험방법 415

7.1.2. Slab 구조모델 공시체의 성능시험 결과 및 고찰 419

7.2. Beam 구조모델 공시체의 제조, 휨거동 및 구조적 성능평가 431

7.2.1. Beam 구조모델 공시체의 사용재료 및 시험방법 431

7.2.2. Beam 구조모델 공시체의 성능시험 결과 및 고찰 436

7.3. 현장적용 구조모델용 재료의 물성 및 안정성 검토 440

7.3.1. 하천호안 구조물(호안블록)의 안정성 검토 440

7.3.2. 기능성 옹벽구조물(옹벽블록 등)의 적용을 위한 구조모델 검토 446

7.4. 결론 472

제8장 친환경 기능성 콘크리트의 수리시설물(하천호안블록) 현장적용 모니터링 475

8.1. 시험시공 개요 475

8.1.1. 대전천 475

8.1.2. 친환경 기능성 콘크리트 하천호안블록의 시험시공 476

8.2. 하천호안블록의 현장적용 모니터링 478

8.2.1. 현장적용 식물의 종류 및 특징 478

8.2.2. 현장적용 식생 모니터링 489

8.3. 결론 549

제9장 기개발 제품과 신규 개발제품과의 비교분석 및 시장대응성 분석 551

9.1. 기개발 제품과 신규 제품의 비교분석 551

9.1.1. 기개발 제품조사 및 기술 검토 551

9.1.2. 신규 개발제품의 특성 비교분석 558

9.2. 현장적용성, 개발제품의 향후 시장대응성(지적재산권) 검토 및 특허출원 560

9.2.1. 신규 개발제품의 현장적용성 분석 560

9.2.2. 신규 개발제품의 향후 시장대응성(지적재산권) 검토 569

9.3. 결론 579

제10장 기존 노후 복구 시설에 대한 적용재료의 친환경 보수 및 보강기술 연구 581

10.1. 하천일반 581

10.1.1. 하천구조물의 유지관리 필요성 581

10.1.2. 하천구조물의 종류 581

10.1.3. 하천구조물의 점검·진단요령 585

10.2. 하천구조물의 안전점검 기법 590

10.2.1. 하천구조물의 안전진단기법 및 계측기기 590

10.2.2. 콘크리트 하천구조물의 안전점검·진단 요령 613

10.3. 기존 노후 복구시설에 대한 보수 보강공법의 개발 626

10.3.1. 불안정 하천구조물의 보수·보강 기법 626

10.3.2. 구조물 주변 제방의 보수·보강공법 654

10.3.3. 콘크리트 하천구조물의 보수·보강 재료 및 공법 660

제11장 결론 683

제12장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 695

12.1. 연구개발목표 달성도 695

12.2. 관련분야의 기술발전 기여도 698

12.2.1. 기술적 측면 698

12.2.2. 경제적, 산업적 측면 699

제13장 연구개발결과의 활용계획 701

제14장 연구개발 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 703

제15장 참고문헌 705

부록 717

표 2.1. 국외의 기술수준 47

표 2.2. 국내의 기술수준 49

표 3.1. 2002년 집중호우로 인한 경상남도 하천 피해 52

표 3.2. 태풍 루사로 인한 시·도별 피해 내역 56

표 3.3. 2003년 집중호우로 인한 금산군 하천 피해 59

표 3.4. 태풍 매미로 인한 시·도별 피해내역 61

표 3.5. 2006년 집중호우로 인한 강원도 하천 피해 64

표 3.6. 시도별-재원별복구비내역(2002년 태풍 '루사') 66

표 3.7. 시도별-재원별복구비내역(2003년 태풍 '매미') 67

표 3.8. 2007년 기간별 복구비 지원내역 68

표 3.9. 하천 및 소하천의 복구지원 현황 69

표 3.10. 주요 복구지역에 적용된 호안공법별 특성 및 장·단점 70

표 3.11. 하천자연도 평가부문 및 항목 87

표 3.12. 하천자연도 평가 척도 89

표 3.13. 하천 평가인자의 평가부문 및 평가항목 94

표 3.14. 수질환경 평가인자 95

표 3.15. 사람의 건강보호 기준 97

표 3.16. 저니질 (퇴적물) 오염도 평가인자 98

표 3.17. 하천 식생자연도 평가인자 99

표 3.18. ESB 지수의 하천환경 평가인자 99

표 3.19. 조류의 번식가능성 평가인자에 대한 정의 100

표 3.20. 생물학적 표본추출법에 의한 평가인자(정량분석) 101

표 3.21. 하천의 생태복원 평가표 105

표 3.22. 하천호안 식생의 적성도 평가표 106

표 3.23. 봉황소하천의 수질 및 유량측정 결과(2009년 7월) 113

표 3.24. 하천구조물의 강도 측정장비 115

표 3.25. 봉황소하천 구조물의 강도 측정값 115

표 3.26. 봉황소하천 구조물의 중성화 깊이 측정값 117

표 3.27. 당왕소하천의 수질 및 유량측정 결과(2009년 7월) 126

표 3.28. 당왕소하천 구조물의 강도 측정값 127

표 3.29. 당왕소하천 구조물의 중성화 깊이 측정값 129

표 3.30. 영담소하천의 수질 및 유량측정 결과(2009년 7월) 134

표 3.31. 기존 복구 및 정비지역 하천 구조물의 강도 측정값 135

표 3.32. 영담소하천 구조물의 중성화 깊이 측정값 136

표 4.1. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 골재입도에 따른 공극경의 분류 161

표 4.2. 친환경 기능성 콘크리트(POC)에 사용되는 재료의 특성 162

표 4.3. 고로슬래그 미분말의 품질에 대한 요구조건 173

표 4.4. 플라이애시의 품질에 대한 요구조건 175

표 4.5. 실리카퓸의 품질에 대한 요구조건 178

표 4.6. 포졸란 재료의 화학적 조성 180

표 4.7. 각종 혼화제를 사용한 굳지 않은 콘크리트의 특성 184

표 4.8. 고로슬래그 시멘트의 종류 190

표 4.9. 고로슬래그 시멘트의 용도별 고로슬래그 미분말 혼입률 190

표 4.10. 플라이애시 시멘트의 종류 192

표 4.11. 시멘트와 광물질 혼화재료의 용해열 193

표 4.12. 충진재의 구성재료 예 196

표 4.13. 인공Zeolite의 기능별 적용 용도 205

표 4.14. 포틀랜드 시멘트의 분말도 규격 208

표 4.15. 포틀랜드 시멘트의 응결시간 209

표 4.16. 사용된 보통포틀랜드 시멘트의 물리·화학적 평가시험 결과 210

표 4.17. 국내 보통포틀랜드 시멘트의 성능 규정 (KS L 5201) 210

표 4.18. 사용 고로슬래그 시멘트의 물리·화학적 평가시험 결과 212

표 4.19. 고로슬래그 시멘트의 화학적 성분 및 물리적 성질 기준 (KS L 5210) 212

표 4.20. 사용 플라이애시 시멘트의 물리·화학적 평가시험 결과 214

표 4.21. 플라이애시 시멘트의 화학적 성분 및 물리적 성질 기준 (KS L 5211) 214

표 4.22. 사용된 3성분계 혼합시멘트(조강형저발열 시멘트)의 물리·화학적 평가시험 결과 216

표 4.23. 천연골재의 품질기준 217

표 4.24. 고로슬래그 굵은골재의 분류(KS F 2544) 218

표 4.25. 고로슬래그 골재의 품질 기준(KS F 2544) 218

표 4.26. 골재 품질의 측정항목 및 KS규정 221

표 4.27. 사용 골재의 평가결과 221

표 4.28. 잔골재의표준입도 기준 222

표 4.29. 굵은골재의 입도 222

표 4.30. 고로슬래그 미분말의 물리·화학적 특성 225

표 4.31. 플라이애시의 물리·화학적 시험결과 227

표 4.32. 본 연구에 사용된 메타카올린의 물리·화학적 특성 229

표 4.33. 생산국별 메타카올린의 화학적 성분 229

표 4.34. 생산국별 메타카올린 물리적 성질 230

표 4.35. 실리카퓸의 물리·화학적 특성 230

표 4.36. 실리카퓸과 무기질 혼화재의 비표면적 231

표 4.37. 실리카퓸의 일반적인 물리적 성질(ACl 234R) 232

표 4.38. 고성능 AE감수제의 분류 233

표 4.39. 혼화제의 품질 규격 (KS F 2560) 234

표 4.40. 기준 콘크리트와 시험 콘크리트의 시험 배합표 235

표 4.41. 본 연구에 사용된 고성능 AE 감수제의 시험결과 235

표 4.42. 시멘트와 인공Zeolite의 혼합비에 따른 성형상태 240

표 4.43. 시멘트와 인공Zeolite의 혼합비와 입상형 인공Zeolite의 암모니아성질소 농도변화 241

표 4.44. 입상형 인공Zeolite의 최적 시멘트 혼입률 도출을 위한 배합 243

표 4.45. 입상형 인공Zeolite의 혼합방법 및 혼합시간에 따른 파괴율 243

표 4.46. 아크릴계 수지의 물리적 특성 246

표 4.47. 입상비료의 성분 246

표 4.48. 수지코팅 입상비료의 용해율 248

표 4.49. 시멘트코팅 입상비료의 용해율 248

표 4.50. 보강용 섬유의 물리적 특성 254

표 4.51. 보강용 섬유의 품질 특성 257

표 4.52. 시멘트용 폴리머의 종류 258

표 4.53. 수지보강재인 스틸렌부타디엔고무(SBR)의 물성 분석 결과 260

표 4.54. 폴리아크릴릭 에스테르계 에멀젼을 구성하는 모노머의 종류 및 특성 260

표 4.55. 수지보강재인 폴리아크릴릭 에스테르계 에멀젼 물성 분석 결과 261

표 4.56. 보통포틀랜드 시멘트의 화학적 성분 및 물리적 성질 262

표 4.57. 부순돌의 물리적 성질 263

표 4.58. 혼화제의 물리적 성질 263

표 4.59. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 믹싱요인별 배합 264

표 4.60. 믹서종류 및 믹싱시간에 따른 공극률 및 압축강도 265

표 4.61. 혼합방법에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 269

표 4.62. 타격다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 272

표 4.63. 표면진동 다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 274

표 4.64. 테이블진동 다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 276

표 4.65. 무진동 가압다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 278

표 4.66. 양생방법에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 압축강도 280

표 4.67. 조강형저발열 시멘트(3성분계 혼합시멘트)의 물리·화학적 특성 282

표 4.68. 잔골재의 물리적 성질 282

표 4.69. 슬래그 굵은골재의 물리적 성질 283

표 4.70. 고로슬래그 미분말의 화학적 조성 및 물리적 성질 283

표 4.71. 플라이애시의 화학적 조성 및 물리적 성질 283

표 4.72. 실리카퓸의 화학적 조성 및 물리적 성질 284

표 4.73. 메타카올린의 화학적 조성 및 물리적 성질 284

표 4.74. SBR Latex의 물리적 성질 284

표 4.75. 보강용 섬유의 특성 284

표 4.76. 분말형 인공Zeolite의 성능표 285

표 4.77. 입상형 인공Zeolite의 물리적 특징 285

표 4.78. 특수처리입상비료의 물리적 특징 285

표 4.79. 시멘트 종류별 특성분석을 위한 배합 286

표 4.80. 잔골재 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 287

표 4.81. 굵은골재 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 288

표 4.82. 혼화재 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 288

표 4.83. 섬유신소재 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 289

표 4.84. 인공Zeolite 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 289

표 4.85. 입상비료 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 290

표 4.86. 시멘트 종류에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 292

표 4.87. 잔골재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 295

표 4.88. 슬래그 굵은골재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 297

표 4.89. 혼화재 혼입률에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 299

표 4.90. 보강용 섬유 혼입률에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 302

표 4.91. 입상형 인공Zeolite 혼입률에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 304

표 4.92. 특수처리입상비료 혼입률에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 특성 307

표 4.93. 보강요소 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 311

표 4.94. 성능향상 요소 혼입별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합 312

표 4.95. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 화학저항성 (황산 5%용액, 보강요소 혼입별) 313

표 4.96. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 화학저항성 (황산 5%용액, 성능향상요소 혼입별) 314

표 4.97. 친환경 기능성 콘크리트의 동결융해저항성(보강요소 혼입별) 318

표 4.98. 친환경 기능성 콘크리트의 동결융해저항성(성능향상요소 혼입별) 319

표 5.1. 매트릭스 배합별 식생능력 평가를 위한 배합 327

표 5.2. 혼화재 혼입별 식생능력 평가를 위한 배합 328

표 5.3. 성능향상요소 혼입별 식생능력 평가를 위한 배합 328

표 5.4. 매트릭스 배합별 식물생육 능력 330

표 5.5. 혼화재 혼입별 식생능력 평가를 위한 배합 335

표 5.6. 성능향상요소 혼입별 식생능력 평가를 위한 배합 338

표 5.7. 매트릭스 배합별 수질정화 성능평가를 위한 배합 342

표 5.8. 성능향상요소 혼입별 수질정화 성능평가를 위한 배합 343

표 5.9. 표준수의 특성 344

표 5.10. NO2-염 표준용액(이미지참조) 347

표 5.11. KH₂PO₄표준용액 348

표 5.12. 매트릭스 배합별 알칼리 용출특성 350

표 5.13. 매트릭스 배합별 미생물 부착에 의한 용존산소 소비율 353

표 5.14. 매트릭스 배합별 BOD, COD 농도의 변화 356

표 5.15. 매트릭스 배합별 T-N, T-P 농도의 변화 359

표 5.16. 매트릭스 배합별 침지기간에 따른 탁도의 변화 362

표 5.17. 성능향상요소 혼입별 BOD, COD 농도의 변화 365

표 5.18. 성능향상요소 혼입별 T-N, T-P 농도의 변화 369

표 6.1. 시제품 제조를 위한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 혼합, 성형 및 양생방법 378

표 6.2. 시제품 제조를 위한 결합재의 레올로지 특성 및 물-시멘트비의 선정 378

표 6.3. 시제품 제조용 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 혼화재 및 섬유신소재의 종류와 혼입량 선정 379

표 6.4. 시제품 제조용 기능성 콘크리트(POC)의 생태복원 성능향상요소의 종류 및 혼입량 선정 380

표 6.5. 시제품 제조용 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합(① 강도중시) 381

표 6.6. 시제품 제조용 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합(② 식생기능중시) 382

표 6.7. 시제품 제조용 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합(① 강도중시) 383

표 6.8. 시제품 제조용 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합(② 수질정화기능 중시) 384

표 6.9. 호안구배가 1:2일 때의 설계조건 395

표 6.10. 호안블록의 두께를 고려한 조건 396

표 6.11. 호안블록 두께에 따른 안전율 396

표 6.12. 호안구배가 1:3일 때의 설계조건 398

표 6.13. 호안블록의 두께를 고려한 조건 399

표 6.14. 호안블록 두께에 따른 안전율 399

표 6.15. 친환경 기능성 콘크리트(POC) 호안블록의 시험시공 발주 및 허가신청 일정 403

표 6.16. 친환경 기능성 콘크리트(POC) 호안블록의 시험시공 일정 404

표 6.17. 친환경 기능성 콘크리트(POC) 호안블록(시험시공)의 모니터링 Check list 410

표 7.1. 3성분계 흔합시멘트(조강형저발열 시멘트)의 물리·화학적 평가시험 결과 416

표 7.2. 굵은골재의 물리적 성질 416

표 7.3. 보강용 섬유의 특성 417

표 7.4. 분말형 인공Zeolite의 성능표 417

표 7.5. 입상형 인공Zeolite의 물리적 특징 417

표 7.6. 혼화제의 물리적 성질 417

표 7.7. 보강용 섬유 혼입률에 따른 Slab 구조모델의 배합 418

표 7.8. 섬유의 종류 및 혼입률별 슬래브 시험결과 420

표 7.9. 슬래브시험의 하중변위 시험결과 426

표 7.10. 굵은골재의 물리적 성질 432

표 7.11. 보강용 섬유 혼입률에 따른 Beam 구조모델 공시체의 배합 433

표 7.12. 섬유 혼입률별 휨강도 437

표 7.13. 호안구배가 1:2일 때의 설계조건 442

표 7.14. 호안블록의 두께를 고려한 조건 442

표 7.15. 호안블록 두께에 따른 안전율 443

표 7.16. 호안구배가 1:3일 때의 설계조건 444

표 7.17. 호안블록의 두께를 고려한 조건 445

표 7.18. 호안블록 두께에 따른 안전율 445

표 8.1. Seed Spray 시 현장적용 식물의 종류 479

표 8.2. 블록 제1지점 식물의 발아시기 및 초장길이 501

표 8.3. 블록 제1지점에서의 식생 종류별 식피율 505

표 8.4. 블록 제2지점 식물의 발아시기 및 초장길이 511

표 8.5. 블록 제2지점에서의 식생 종류별 식피율 515

표 8.6. 블록 제3지점 식물의 발아시기 및 초장길이 521

표 8.7. 블록 제3지점에서의 식생 종류별 식피율 524

표 8.8. 블록 제4지점 식물의 발아시기 및 초장길이 531

표 8.9. 블록 제4지점에서의 식생 종류별 식피율 535

표 8.10. 블록 제5지점 식물의 발아시기 및 초장길이 541

표 8.11. 블록 제5지점에서의 식생의 종류별 식피율 545

표 9.1. 기존기술과의 공사비 비교 561

표 9.2. 콘크리트용 결합재의 가격비교 562

표 9.3. 신규기술제품의 1m²당 직접공사비 산출내역서 562

표 9.4. 조적식옹벽축조용 식생블록 1m²당 직접공사비 산출내역서 563

표 9.5. 지오그린생태옹벽블록 1m²당 직접공사비 산출내역서 563

표 9.6. 그라스콘크리트 호안 1m²당 직접공사비 산출내역서 564

표 9.7. 호안구배가 1:3일 때의 설계조건 567

표 9.8. 호안블록의 두께를 고려한 조건 567

표 9.9. 호안블록 두께에 따른 안전율 568

표 9.10. 신규 개발기술의 적용범위 578

표 10.1. 각 기준별 하천시설물의 종류 581

표 10.2. 하천시설물 점검표(홍수기 전·후 : 제방, 일반구조물)(일례) 587

표 10.3. 일반제방의 상태평가 기준(일례) 589

표 10.4. 제방 사면 안전성 검토를 위한 계측기기 591

표 10.5. PVC 파이프 변위계의 스트레인 게이지 부착간격 596

표 10.6. 제방에 적용되고 있는 비파괴 조사법 599

표 10.7. 문헌에 나타난 강도추정식(Fc : 압축강도(kgf/cm²), R : 반발도) 620

표 10.8. ASTM에 따른 부식평가기준 625

표 10.9. 보강공법에 쓰이는 각 재료 정수의 표준치 629

표 10.10. 앞비탈 차수 공법의 종류와 특징 641

표 10.11. 블랭킷 재료의 선정에 있어서의 유의점 643

표 10.12. 침식에 대한 제방 보수·보강 방법 645

표 10.13. 호안 공법의 종류 및 특징 646

표 10.14. 호안공의 하도(세그먼트)분류별의설치 공법의 종류(고수호안) 647

표 10.15. 호안공의 세그먼트 분류별 설치공법의 종류(저수호안 및 고수호안) 648

표 10.16. 호안공의 설계, 시공상의 주요한 유의점 650

표 10.17. 모니터링 항목 및 계측방법 660

표 10.18. 콘크리트표면 도포용 액상형 흡수방지재(KS F 4930) 661

표 10.19. 콘크리트 구조물 보수용 에폭시 수지(KS F 4923) 663

표 10.20. 점착 유연형 고무 아스팔트계 누수보수용 주입형 실링재(KS F 4935) 664

표 10.21. 콘크리트 구조물 보수용 에폭시 수지 모르타르(KS F 4043) 665

표 10.22. 콘크리트 보수용 폴리머 시멘트 모르타르(KS F 4042) 666

표 10.23. 일반 구조용 압연강 (KS D 3503) 669

표 10.24. 주입방법의 분류 671

표 10.25. 균열폭에 의한 파이프 간격 672

표 10.26. 강판보강공법 종류 678

표 12.1. 연구개발목표 달성도 695

그림 3.1. 한림면 철도제방 유실현장사진 52

그림 3.2. 함안군 법수면 백산제방 붕괴 52

그림 3.3. 적중면 옥두리 소하천 제방유실 53

그림 3.4. 청덕면 제방 붕괴 전경 53

그림 3.5. 수동면 죽산리 죽산천제방 유실 54

그림 3.6. 지곡면 창평리 남강 우안제방 붕괴 54

그림 3.7. 가조면 장기리 가천천 제방유실 54

그림 3.8. 가조면 동예리 가천천 제방유실 54

그림 3.9. 신안면 남강 좌안제방 유실 55

그림 3.10. 신안면 남강 합류부 안봉천 범람 55

그림 3.11. 장현저수지 여수로 붕괴 현장 57

그림 3.12. 동막저수지 붕괴 57

그림 3.13. 충남 금산군 군북면 내부리 외부천 60

그림 3.14. 충남 금산군 복수면 다복리 금성천 60

그림 3.15. 충남 금산군 제원면 동곡1리 세천 60

그림 3.16. 충남 금산군 추부면 추정리 추풍천 60

그림 3.17. 수충부 도로 유실 전경 (강릉시 왕산면) 62

그림 3.18. 만곡부 제방붕괴 현장 (삼척시 도계읍) 62

그림 3.19. 경북 의성군 제방붕괴 상황 63

그림 3.20. 옥천제 유실·매몰 63

그림 3.21. 최근 10년간 피해액 및 복구액 부담 현황(2007) 65

그림 3.22. 콘크리트 옹벽으로 복구됨으로 인한 수변생태계의 단절 사례 76

그림 3.23. 보통콘크리트 호안블록으로 복구됨으로 인한 수변생태계의 단절 사례 77

그림 3.24. 석축으로 복구됨으로 인한 수변생태계의 단절 및 쓰레기의 유입 사례 78

그림 3.25. 자연석 쌓기로 복구됨으로 인한 식생분포 면적이 미흡한 사례 78

그림 3.26. 돌망태 공법으로 복구됨으로 인한 수변생태계의 단절 사례 78

그림 3.27. 콘크리트 축조블록 및 보통콘크리트 옹벽블록 시공으로 인한 수변생태계의 단절 및 식생면적이 미흡한 사례 80

그림 3.28. 기존 콘크리트 환경블록의 복토재가 유실된 사례 81

그림 3.29. 기존 다공성콘크리트 환경블록의 유실된 사례 81

그림 3.30. 기존 콘크리트 환경블록 상부 및 연결부의 세굴현상 발생 사례 82

그림 3.31. 각 공법 연결부의 세굴 및 열화현상 발생 사례 82

그림 3.32. 유속의 증가로 인한 하상의 세굴발생 사례 83

그림 3.33. 호안블록 하부에 미소동물이 서식할 수 없는 상태 83

그림 3.34. 하천자연도 지수 평가 과정 (일본) 93

그림 3.35. 봉황소하천 정비공사 계획도 110

그림 3.36. 봉황소하천 정비완료 후 전경(2009) 111

그림 3.37. 봉황소하천의 유속측정 113

그림 3.38. 봉황소하천의 수심측정 113

그림 3.39. 봉황소하천의 하천폭 측정 114

그림 3.40. 봉황소하천의 수질측정 시료채취 114

그림 3.41. 봉황소하천의 pH측정 114

그림 3.42. 봉황소하천의 DO측정 114

그림 3.43. 하류 옹벽(우)의 코아채취 (봉황소하천) 115

그림 3.44. 하류 옹벽(좌)의 반발경도 측정 (봉황소하천) 115

그림 3.45. 하류 옹벽의 초음파속도 측정 (봉황소하천) 116

그림 3.46. 하류 호안블록의 코아채취 (봉황소하천) 116

그림 3.47. 채취된 코아 (봉황소하천) 116

그림 3.48. 압축강도 시험 (봉황소하천) 116

그림 3.49. 현장에서의 중성화깊이 측정 (봉황소하천) 117

그림 3.50. 코아의 중성화깊이 측정 (봉황소하천) 117

그림 3.51. 봉황소하천에 설치된 콘크리트옹벽으로 인한 수변생태계의 단절 118

그림 3.52. 콘크리트 Weir에 의한 하천 상·하류의 수변생태계 단절 119

그림 3.53. 하도부분 콘크리트 타설로 인한 하천 좌·우의 수변생태계 단절 119

그림 3.54. 물고임 현상으로 인한 하천의 수질오염 초래 119

그림 3.55. 상류에서 내려온 쓰레기로 인한 하천의 환경파괴 유발 119

그림 3.56. 봉황소하천 중류에 설치된 석축으로 인한 수변생태계의 단절 121

그림 3.57. 봉황소하천 중류에 설치된 돌쌓기로 인한 식생분포 축소 121

그림 3.58. 호안블록 복토재의 유실발생 (봉황소하천) 122

그림 3.59. 호안블록 상부의 세굴발생 (봉황소하천) 122

그림 3.60. 각 공법 연결부의 세굴 및 열화현상 발생 (봉황소하천) 123

그림 3.61. 당왕소하천 정비공사 계획도 124

그림 3.62. 당왕소하천 정비완료 후 전경(2009) 124

그림 3.63. 당왕소하천의 수심측정 127

그림 3.64. 당왕소하천의 하천폭 측정 127

그림 3.65. 당왕소하천의 수질측정 시료채취 127

그림 3.66. 당왕소하천의 DO측정 127

그림 3.67. 하류 옹벽의 코아채취 (당왕소하천) 128

그림 3.68. 하류 옹벽의 반발경도 측정 (당왕소하천) 128

그림 3.69. 하류 옹벽의 초음파속도 측정 (당왕소하천) 128

그림 3.70. 중류 호안 블록의 코아채취 (당왕소하천) 128

그림 3.71. 현장에서의 중성화깊이 측정 (당왕소하천) 129

그림 3.72. 코아의 중성화깊이 측정 (당왕소하천) 129

그림 3.73. 랩스톤 공법으로 인한 수변생태계의 단절 (당왕소하천) 129

그림 3.74. 하부의 세굴·침하로 인한 랩스톤 중앙부분의 단차발생 (당왕소하천) 129

그림 3.75. 환경블록 복토재의 유실 (당왕소하천 중류) 130

그림 3.76. 친환경돌망태의 식생활착 불가능 (당왕소하천 중류) 130

그림 3.77. 콘크리트 호안블록의 설치로 인한 하천호안의 식생 불량현상 및 수변생태계 단절 (당왕소하천 하류) 130

그림 3.78. 영담소하천 정비공사 계획도 131

그림 3.79. 영담소하천 정비완료 후 전경(2009) 132

그림 3.80. 영담소하천의 유량측정 134

그림 3.81. 영담소하천의 수질측정 시료채취 134

그림 3.82. 영담소하천의 하천폭 측정 134

그림 3.83. 영담소하천의 수심측정 134

그림 3.84. 상류 수종보의 코아채취 (영담소하천) 135

그림 3.85. 중류 옹벽의 반발경도 측정 (영담소하천) 135

그림 3.86. 중류 옹벽의 초음파속도 측정 (영담소하천) 135

그림 3.87. 채취된 코아 (영담소하천) 135

그림 3.88. 기존 어소블록의 강도측정용 공시체 및 강도측정 (영담소하천) 136

그림 3.89. 현장에서의 중성화깊이 측정 (영담소하천) 136

그림 3.90. 코아의 중성화깊이 측정 (영담소하천) 136

그림 3.91. 영담소하천의 상류부 석축 시공으로 인한 수변생태계의 단절 137

그림 3.92. 영담소하천의 중·하류부 석축 시공으로 인한 수변생태계의 단절 137

그림 3.93. 영담소하천의 상류부 게비온의 유실 및 파괴 138

그림 3.94. 영담소하천 상류부 하상의 세굴 138

그림 3.95. 영담소하천 수중보 전석의 유실 138

그림 3.96. 영담소하천 중류부 기존 어소블록의 유실 및 파괴 139

그림 3.97. 영담소하천 하류지점 합류부 기존 콘크리트블록의 복토재 유실 139

그림 3.98. 기존 콘크리트 호안블록 연결체인의 녹발생 및 부직포 노출 139

그림 3.99. 다공성 식생블록 호안 140

그림 3.100. 식생옹벽 호안 141

그림 3.101. Lap stone 호안 142

그림 3.102. 견치블록 143

그림 3.103. 블록(스톤) 네트 143

그림 3.104. 지오그린셀 144

그림 3.105. 점토이용 블록 145

그림 3.106. 친환경 식생 콘크리트 제품의 적용 예 146

그림 3.107. 나무섬유 콘크리트 146

그림 3.108. 패각을 이용한 포러스콘크리트 제작 과정 및 제작된 공시체 147

그림 3.109. 황토가 적용된 식생블록의 예 148

그림 3.110. 미생물이 혼입된 콘크리트 시제품의 적용 예 148

그림 3.111. 황토볼 및 활성탄소의 적용 예 149

그림 3.112. 수중 플라워 컨테이너 설치 예 150

그림 4.1. 에코 콘크리트의 분류 156

그림 4.2. 일반콘크리트와 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 단면구조 159

그림 4.3. 친환경 기능성 콘크리트(POC) 배합설계의 용적비 159

그림 4.4. 골재입도에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC) 단면 160

그림 4.5. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 배합설계 흐름도 164

그림 4.6. 식생 콘크리트의 적용기법 169

그림 4.7. 수질정화 콘크리트의 적용기법 171

그림 4.8. 고성능 감수제의 첨가량과 감수율의 관계 183

그림 4.9. 혼합시멘트 및 입상비료를 이용한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 단면구조 188

그림 4.10. 특수처리입상비료의 단면 188

그림 4.11. 혼합시멘트 및 특수처리입상비료를 통한 영양염 공급 189

그림 4.12. 고로슬래그 치환에 따른 콘크리트의 압축강도 191

그림 4.13. 기능성 친환경 콘크리트 하천호안의 기본구성 197

그림 4.14. 활성탄소의 SEM 촬영결과(×300배, ×1,000배) 201

그림 4.15. 황토의 SEM 촬영 결과(×500배, ×3,000배) 203

그림 4.16. Zeolite의 종류별 SEM 촬영결과 204

그림 4.17. Zeolite의 인산이온(PO₄3-) 흡착시스템(이미지참조) 206

그림 4.18. Zeolite의 유해물질 흡착제거 메커니즘 206

그림 4.19. 천연 잔골재의 입도분포 곡선 223

그림 4.20. 부순골재(굵은골재)의 입도분포 곡선 223

그림 4.21. 슬래그골재(잔골재)의 입도분포 곡선 224

그림 4.22. 슬래그골재(굵은골재)의 입도분포 곡선 224

그림 4.23. 인공Zeolite의 SEM 촬영사진과 흡착모식도 237

그림 4.24. 인공Zeolite의 제조 흐름도 239

그림 4.25. 원통형 제조장치 시스템 240

그림 4.26. 홉착시간에 따른 입상형 인공Zeolite의 흡착률 242

그림 4.27. 입상형 인공Zeolite의 혼합방법 및 혼합시간에 따른 파괴율 244

그림 4.28. 수지코팅 입상비료의 제작과정 247

그림 4.29. 시멘트코팅 입상비료의 제작과정 247

그림 4.30. 침지일에 따른 수지코팅 입상비료의 용해율(암모늄질소농도) 249

그림 4.31. 침지일에 따른 수지코팅 입상비료의 용해율(인산농도) 249

그림 4.32. 침지일에 따른 시멘트코팅 입상비료의 용해율(암모늄질소농도) 250

그림 4.33. 침지일에 따른 시멘트코팅 입상비료의 용해율(인산농도) 251

그림 4.34. 특수처리 입상비료 및 이를 혼입한 친환경 기능성 콘크리트 단면 형상 252

그림 4.35. 특수처리 입상비료를 이용한 포러스콘크리트의 생태계 복원과정 252

그림 4.36. 믹서종류 및 믹싱시간에 따른 공극률 및 압축강도 (5~13mm) 265

그림 4.37. 믹서종류 및 믹싱시간에 따른 공극률 및 압축강도 (13~20mm) 266

그림 4.38. 공극률과 압축강도의 상관관계 268

그림 4.39. 혼합방법에 따른 공극률과 압축강도 270

그림 4.40. 봉다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 272

그림 4.41. 램머다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 273

그림 4.42. 표면진동 다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 275

그림 4.43. 테이블진동 다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 276

그림 4.44. 무진동 가압다짐에 의한 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 278

그림 4.45. 양생방법에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 압축강도 280

그림 4.46. 투수계수 시험장치 291

그림 4.47. 시멘트 종류에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 [골재입도 5~13mm] 293

그림 4.48. 시멘트 종류에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 [골재입도 13~20mm] 294

그림 4.49. 잔골재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 [골재입도 5~13mm] 296

그림 4.50. 잔골재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 [골재입도 13~20mm] 296

그림 4.51. 슬래그 굵은골재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 298

그림 4.52. 혼화재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 300

그림 4.53. 섬유신소재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 302

그림 4.54. Na형 인공Zeolite 혼입률별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 305

그림 4.55. Ca형 인공Zeolite 혼입률별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 305

그림 4.56. 특수처리 입상비료 혼입률별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 공극률 및 압축강도 308

그림 4.57. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 화학저항성I(보강요소 혼입별) 314

그림 4.58. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 화학저항성II(보강요소 혼입별) 315

그림 4.59. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 화학저항성III(성능향상요소 혼입별) 315

그림 4.60. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 화학저항성IV(성능향상요소 혼입별) 316

그림 4.61. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 동결융해저항성I(보강요소 혼입별) 319

그림 4.62. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 동결융해저항성II(보강요소 혼입별) 320

그림 4.63. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 동결융해저항성III(성능향상요소 혼입별) 320

그림 4.64. 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 동결융해저항성IV(성능향상요소 혼입별) 321

그림 5.1. 식생능력 평가를 위한 실외 시험장 329

그림 5.2. 재령별 페레니얼 라이그라스(Perennial Ryegrass)의 초장 (골재입도 : 5~13mm) 331

그림 5.3. 재령별 페레니얼 라이그라스(Perennial Ryegrass)의 초장 (골재입도 : 13~20mm) 331

그림 5.4. 재령별 낭아초의 초장 (골재입도 : 5~13mm) 332

그림 5.5. 재령별 낭아초의 초장 (골재입도 : 13~20mm) 332

그림 5.6. 재령별 페레니얼 라이그라스(Perennial Ryegrass)의 초장 336

그림 5.7. 재령별 낭아초의 초장 336

그림 5.8. 재령별 페레니얼 라이그라스(Perennial Ryegrass)의 초장 338

그림 5.9. 재령별 낭아초의 초장 339

그림 5.10. T-N(mg/L) 측정을 위한 검량선 347

그림 5.11. T-P(mg/L) 측정을 위한 검량선 348

그림 5.12. 수질정화 성능평가를 위한 실내장치 350

그림 5.13. 매트릭스 배합별 침지일수에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 pH변화 (골재입도 : 5~13mm) 351

그림 5.14. 매트릭스 배합별 침지일수에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 pH변화 (골재입도 : 13~20mm) 352

그림 5.15. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 용존산소 소비율 (침지기간 : 1개월) 354

그림 5.16. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 용존산소 소비율 (침지기간 : 2개월) 354

그림 5.17. 친환경 기능성 콘크리트(POC)에 부착된 미생물 355

그림 5.18. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 BOD 농도변화 357

그림 5.19. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 COD 농도변화 357

그림 5.20. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 T-N 농도변화 359

그림 5.21. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 T-P 농도변화 360

그림 5.22. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 침지기간에 따른 탁도변화 (골재입도 : 5~13mm) 362

그림 5.23. 매트릭스 배합별 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 침지기간에 따른 탁도변화 (골재입도 13~20mm) 363

그림 5.24. 구조적 성능향상 신소재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 BOD 농도변화 366

그림 5.25. 구조적 성능향상 신소재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 COD 농도변화 366

그림 5.26. 인공Zeolite 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 BOD 농도변화 367

그림 5.27. 인공Zeolite 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 COD 농도변화 367

그림 5.28. 구조적 성능향상 신소재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 T-N 농도변화 370

그림 5.29. 구조적 성능향상 신소재 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 T-P 농도변화 370

그림 5.30. 인공Zeolite 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 T-N 농도변화 371

그림 5.31. 인공Zeolite 혼입에 따른 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 T-P 농도변화 371

그림 6.1. 하천호안블록 Type-A (현장시험 시공 시제품) 385

그림 6.2. 현장시험 시공을 위한 하천호안블록 시제품 386

그림 6.3. 하천호안블록 Type-B의 모형 387

그림 6.4. 생태블록의 모형 388

그림 6.5. 어소블록의 모형 388

그림 6.6. 근고블록의 모형 389

그림 6.7. 현장제조블록의 모형 389

그림 6.8. 수제공(언제) 블록의 모형 390

그림 6.9. 시험시공 위치 전경 (대전광역시 대덕구 오정동 419-10제 선) 391

그림 6.10. 시험시공 위치도 (대전광역시 대덕구 오정동 419-10제 선) 392

그림 6.11. 시험시공의 계획 종평면도 392

그림 6.12. 시험시공의 계획 횡단면도 393

그림 6.13. 시험시공도 393

그림 6.14. 호안블록의 대표단면도 396

그림 6.15. 호안블록의 두께에 따른 저항값의 차이 (FR - FD)(이미지참조) 397

그림 6.16. 호안블록의 대표단면도 398

그림 6.17. 호안블록의 두께에 따른 저항값의 차이 (FR - FD)(이미지참조) 400

그림 6.18. 시험시공 흐름도 401

그림 6.19. 친환경 기능성 콘크리트(POC) 호안블록 시제품 제작 405

그림 6.20. 시험시공전 현장전경 405

그림 6.21. 기초 콘크리트 설치 406

그림 6.22. 사면정리 및 부직포 설치 406

그림 6.23. 친환경 기능성 콘크리트(POC) 호안블록 설치 407

그림 6.24. 천단 및 측면콘크리트 시공 407

그림 6.25. 충진 및 복토 408

그림 6.26. 씨딩(Seed Spray) 작업 408

그림 6.27. 시험시공 완료 전경 409

그림 7.1. Slab시험 전경 419

그림 7.2. 배합조건별 최대하중 420

그림 7.3. 슬래브에 일점재하시킨 경우의 모멘트(Plain) 422

그림 7.4. 슬래브에 일점재하시킨 경우의 모멘트 분배도(섬유보강) 423

그림 7.5. 슬래브에 일점재하시킨 경우의 이론적인 하중-변위 곡선 424

그림 7.6. Slab시험 전경 425

그림 7.7. X축의 슬래브 변위 (Plain) 427

그림 7.8. X축의 슬래브 변위 (PVA섬유) 427

그림 7.9. X축의 슬래브 변위 (PE섬유) 427

그림 7.10. X축의 슬래브 변위 (강섬유) 427

그림 7.11. 슬래브의 파괴 후 밑면형상(섬유를 사용하지 않은 경우) 429

그림 7.12. 슬래브의 파괴후 밑면형상(PVA 0.03 vol.%) 429

그림 7.13. 슬래브의 파괴후 밑면형상(PVA 0.05 vol.%) 429

그림 7.14. 슬래브의 파괴후 밑면형상(PVA 0.07 vol.%) 429

그림 7.15. 슬래브의 파괴후 밑면형상(PE 0.03 vol.%) 430

그림 7.16. 슬래브의 파괴후 밑면형상(PE 0.05 vol.%) 430

그림 7.17. 슬래브의 파괴후 밑면형상(PE 0.07 vol.%) 430

그림 7.18. 슬래브의 파괴후 밑면형상(SF 0.3 vol.%) 430

그림 7.19. 슬래브의 파괴후 밑면형상(SF 0.5 vol.%) 431

그림 7.20. 슬래브의 파괴후 밑면형상(SF 1.0 vol.%) 431

그림 7.21. 휨인성 시험 434

그림 7.22. 휨인성 측정을 위한 종류별 처짐측정방법 435

그림 7.23. 하중-변위 측정 곡선 436

그림 7.24. 섬유배합별 휨강도 437

그림 7.25. 하중-변위 곡선 (PVA 섬유) 438

그림 7.26. 하중-변위 곡선 (PE 섬유) 439

그림 7.27. 하중-변위 곡선 (강섬유) 439

그림 7.28. 호안블록의 대표단면도 442

그림 7.29. 호안블록의 두께에 따른 저항값의 차이 (FR - FD)(이미지참조) 443

그림 7.30. 호안블록의 대표단면도 444

그림 7.31. 호안블록의 두께에 따른 저항값의 차이 (FR - FD)(이미지참조) 445

그림 8.1. 시험시공 위치 전경(대전광역시 대덕구 오정동 419-10제 선) 476

그림 8.2. 시험시공 완료 후 전경 476

그림 8.3. 시험시공 위치도 및 계획 종편면도 (대전광역시 대덕구 오정동 419-10제 선) 477

그림 8.4. Seed Spray 전경 478

그림 8.5. 금계국 480

그림 8.6. 벌노랑이 481

그림 8.7. 산국 481

그림 8.8. 수크령 482

그림 8.9. 끈끈이대나물 483

그림 8.10. 쑥 484

그림 8.11. 개쑥부쟁이 485

그림 8.12. 억새 486

그림 8.13. 자운영 487

그림 8.14. 톨훼스큐 487

그림 8.15. 페레니얼 라이그라스 488

그림 8.16. 개양귀비 489

그림 8.17. 식생의 발아(2010.4.5) 491

그림 8.18. 개양귀비의 개화 후 좌·우안 전경 (2010.6.3) 492

그림 8.19. 시험시공현장의 외부인 출입과 가뭄으로 인한 피해(2010.6.18) 493

그림 8.20. 대표적인 유해식물인 환삼덩굴 493

그림 8.21. 시든 개양귀비로 인한 피해(2010.7.2) 494

그림 8.22. 제초작업(2010.7.6) 494

그림 8.23. 제초작업 후 시공현장 전경(2010.7.12) 495

그림 8.24. 현장 적용 식생의 개화 496

그림 8.25. 8월 장마로 인한 식생의 익사 497

그림 8.26. 장마로 인한 세굴과 복토 497

그림 8.27. 식생의 개화와 결실(2010.9.14) 498

그림 8.28. 10월중에도 개화하는 식생(2010.10.12) 498

그림 8.29. 11월 시공현장의 식생전경(2010.11.18) 498

그림 8.30. 블록 제1지점 식물의 발아 및 초장길이 504

그림 8.31. 블록 제1지점내에서의 식피율의 변화 508

그림 8.32. 블록 제2지점 식물의 발아 및 초장길이 514

그림 8.33. 블록 제2지점내에서의 식피율의 변화 518

그림 8.34. 블록 제3지점 식물의 발아 및 초장길이 524

그림 8.35. 블록 제3지점에서의 식피율의 변화 528

그림 8.36. 블록 제4지점 식물의 발아 및 초장길이 534

그림 8.37. 블록 제4지점내에서의 식피율의 변화 538

그림 8.38. 블록 제5지점 식물의 발아 및 초장길이 544

그림 8.39. 블록 제5지점에서의 식피율의 변화 548

그림 9.1. 자연석 쌓기 정면도와 적용사례 전경 551

그림 9.2. 자연석호안(스톤네트호안) 정면도와 적용사례 전경 552

그림 9.3. 콘크리트 옹벽 정면도와 적용사례 전경 553

그림 9.4. 친환경 돌망태 정면도와 적용사례 전경 553

그림 9.5. 환경블록 정면도와 적용사례 전경 554

그림 9.6. 식생매트 정면도와 적용사례 전경 555

그림 9.7. 석축 정면도와 적용사례 전경 555

그림 9.8. 반딧블이블록 정면도와 적용사례 전경 556

그림 9.9. 지오그린셀 정면도와 적용사례 전경 557

그림 9.10. 코이어롤 및 네트 정면도와 적용사례 전경 557

그림 9.11. 통나무방틀공 정면도와 적용사례 전경 558

그림 9.12. 저탄소 고기능 친환경 콘크리트의 개념도 559

그림 9.13. 하천 호안블록 560

그림 9.14. 안정계산 검토 단면 565

그림 9.15. 호안블록의 대표단면도 567

그림 9.16. 호안블록의 두께에 따른 저항값의 차이 (FR - FD)(이미지참조) 568

그림 9.17. 현장제조블록 570

그림 9.18. 수제공(언제) 블록 571

그림 9.19. 우수저류조 572

그림 9.20. 생태블록 572

그림 9.21. 옹벽블록 573

그림 9.22. 어소블록 574

그림 9.23. 보강블록 575

그림 9.24. 근고블록 576

그림 9.25. 수로용 수리구조물 577

그림 9.26. 자연형 호안의 종류 578

그림 10.1. 제방단면의 구조와 명칭 582

그림 10.2. 제방호안의 단면구조 및 명칭 583

그림 10.3. 수문 부재의 명칭 583

그림 10.4. 콘크리트 구조 낙차공의 각 부분 명칭 584

그림 10.5. 부자식 수위 측정기기 592

그림 10.6. 간극수압계 593

그림 10.7. 균열 측정기기 594

그림 10.8. 기포관식 표면 경사계 594

그림 10.9. 파이프 변위계 595

그림 10.10. 경사계의 설치도 596

그림 10.11. 지중침하계 설치도 597

그림 10.12. 우량계 597

그림 10.13. 전도체의 저항과 비저항 601

그림 10.14. 전기비저항탐사 전극배열법 602

그림 10.15. 3차원 비저항탐사 전극배열 모식도 603

그림 10.16. 3차원 비저항탐사 적용사례 604

그림 10.17. ABEM LUND Imaging System 605

그림 10.18. GPR의 기본 신호처리 시스템 611

그림 10.19. 지하 유로가 있는 경우 계절별 지반 내 온도 변화도 612

그림 10.20. 다점 온도검층 시험방법 모식도 612

그림 10.21. 균열 길이의 기록 예 616

그림 10.22. Tc-To 법 617

그림 10.23. T-법 618

그림 10.24. BS 법 619

그림 10.25. 음속 측정법 621

그림 10.26. 전자유도법의 원리 622

그림 10.27. 측정원리도 623

그림 10.28. 철근의 자연전위 측정법 624

그림 10.29. 코어채취에 의한 탄산화측정 장면 626

그림 10.30. 침투에 대한 보수·보강공법의 설계순서 628

그림 10.31. 단면 확대공법의 기본적인 단면형상 631

그림 10.32. 배수공의 기본적인 구조 633

그림 10.33. 배수공의 기본적인 단면형상 634

그림 10.34. 배수공의 단면 제원의 결정 634

그림 10.35. 앞비탈 피복공법의 기본적인 구조 637

그림 10.36. 앞비탈 기슭 차수공법의 기본적인 구조 640

그림 10.37. 블랭킷 공법의 기본적인 구조 642

그림 10.38. 수제공의 배치 652

그림 10.39. 상대 침식 위치와 침식량의 관계 653

그림 10.40. 제외지측의 연속시판 타설 실시 예 655

그림 10.41. 통문이 암거인 경우 억제 성토 656

그림 10.42. 통문이 개수로인 경우 억제성토 656

그림 10.43. 수압 균형 방식의 개념 657

그림 10.44. 차수판 방식(강판과 시트의 조합)의 개념도 658

그림 10.45. PC 강선의 형상 667

그림 10.46. 표면피복공법 670

그림 10.47. 기계식 주입방법 672

그림 10.48. 수동식 주입기술 673

그림 10.49. 철근이 부식하지 않은 경우의 충전기술 674

그림 10.50. 철근이 부식된 경우의 충전기술 675

그림 10.51. 균열의 성장·진행이 없는 경우의 V-Cut 보수법 675

그림 10.52. 누수 중인 균열의 보수법 676

그림 10.53. rip-off에 의한 보의 휨·전단파괴 형태 678

그림 10.54. 직선배치방식의 형상 679

그림 10.55. 지압지지방식의 형상 680

그림 10.56. 마찰지지방식의 형상 680

그림 10.57. 섬유패널 보강기술 개요도 682

I. 연구제목

녹색성장을 위한 친수환경 복구용 시공재료 개발

II. 연구목적

1. 최근 지구 온난화와 이상기온현상에 의한 기후의 급격한 변화, 대규모의 태풍과 집중호우로 인한 하천제방의 유실 및 붕괴, 호안공의 유실 등의 피해와 인근지역에 대규모 침수피해를 발생시키는 등 막대한 인적·재정적 피해를 초래

2. 기존의 재해·재난의 수해복구 및 정비사업은 시설물의 기능 복구를 우선적으로 고려하여 피해하천의 생태복원 및 친수환경 공간조성 등의 어려움과 복구현장의 2차 환경피해가 발생하고 있어 고기능 친수환경복구용 시공재료 개발과 활용 지침·기준의 개발연구가 시급한 실정

3. 녹색성장을 위한 친수환경 복구용 시공재료인 저탄소 친환경 기능성 콘크리트(POC)와 관련기능성 재료의 개발, 설계·시공기술 및 노후 시설물의 보수·보강기법 연구, 개발된 재료의 활용 지침 및 기준을 개발·제시

III. 연구내용

1. 복구현장의 수변환경 피해사례 조사 및 분석

가. 기존 복구현장의 시공재료에 의한 수변환경 악화 사례 조사 및 분석

나. 기존 복구계획 수립에 있어 생태복원 지수 및 영향 평가

다. 기존 복구시스템에서의 2차 환경피해 조사 및 분석

라. 국내·외 친환경 시공재료 현황 및 조사

2. 친수환경 공간조성을 위한 친환경 시공재료 개발

가. 친수환경 조성 및 생태보존에 적합한 기능성 혼화재료 조사, 분석

나. 친환경 기능성 콘크리트 재료의 기초 물성 확립

다. 환경부하저감 생태복원용 친환경 복합체의 성능향상용 소재 적용 및 충진재와 복토재의 적용기술 연구

라. 친환경 녹색성장 콘크리트의 식생·녹화기능 촉진용 성능향상 소재의 적용 기술 연구

마. 기능성 친환경콘크리트의 최적 배합기법 도출 및 특성평가

바. 기능성 재료 적용에 따른 오염분석 및 친환경성 평가

사. 생태복원용 수리시설물(하천의 호안 및 옹벽 등)의 적용성 및 성능평가

3. 친수환경 복구사업용 시공성능 및 현장 적용기준 개발

가. 개발된 기능성 콘크리트(포러스콘크리트)의 구조적 성능 평가

나. 기능성 콘크리트의 수리시설물 현장적용 모니터링

다. 기존 노후 복구시설에 대한 적용재료의 친환경 보수 및 보강기술 연구

라. 개발 시공재료의 활용을 위한 제조·설계·시공 기준(안) 작성

IV. 주요 연구성과

1. 저탄소 친환경 기능성콘크리트 적용 기술관련 특허 출원 및 등록

가. 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 신소재를 이용한 고내구성의 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법, 특허 제10-0917452호.

나. 천연제올라이트, 합성제올라이트, 칼슘형 인공제올라이트 및 활성탄소를 이용한 수질 및 환경정화용 고기능 콘크리트의 제조방법, 특허 제10-0961564호.

2. 자연재해저감신기술(지정) 선정

가. 수해방재 및 친수환경 조성용 고내구성, 고내염 성능과 다기능성 콘크리트 2차제품 제조 및 현장적용 기술, 자연재해저감신기술 제11호.

3. 개발된 기술의 학술지 게재

가. 슬래그와 바텀애시를 잔골재로 혼입한 포러스콘크리트의 충전상태 및 물리적 공학특성에 관한 실험적 연구, 한국폐기물자원순환학회지, Vol.27, No.2 외 9편

4. 친수환경 복구용 친환경 기능성 콘크리트(POC)의 제조·설계·시공 지침(안) 작성