표제지
목차
기호 14
논문개요 17
제1장 서론 19
1.1. 연구의 배경 및 필요성 19
1.2. 연구의 목적 21
1.3. 연구의 중요성 22
1.4. 연구의 내용 및 범위 23
1) 기존문헌 조사 및 분석 26
2) 다공성 재료의 선별 및 나노코팅기술 26
3) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 대기전구물질 저감 투수블록의 배합상세 26
4) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 협잡물 영향평가 27
5) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 투수블록의 현장목업(MOCK-UP) 27
1.5. 연구의 방법 28
1) 기존문헌 조사를 위한 자료수집 28
2) 다공성 재료의 선별 및 나노코팅 기술 28
3) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 최적의 배합상세 28
4) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 협잡물 영향평가 29
5) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 현장목업(MOCK-UP) 29
제2장 기존 문헌 분석 31
2.1. 일반사항 31
2.2. 기존연구 분석 31
2.2.1. 대기전구물질 저감형 재료 31
2.2.2. 대기전구물질 저감형 콘크리트 블록 33
2.2.3. 협잡물과 내후성을 고려한 콘크리트 투수블록 36
2.3. 국내·외 표준 분석 37
2.3.1. 대기전구물질 저감 관련 표준 분석 37
2.3.2. 보차도용 콘크리트 투수블록의 기준 분석 38
2.3.3. 내후성 평가를 위한 협잡물의 표준 분석 40
2.4. 기존 연구의 고찰 41
제3장 다공성 재료의 선별 및 나노코팅기술 43
3.1. 일반사항 43
3.2. 다공성 재료의 선별 43
3.2.1. 선정된 다공성 재료의 물리적 특성 43
3.2.2. 측정방법 44
3.2.3. 다공성 재료의 대기전구물질 저감 특성 48
3.3. 선별된 다공성 재료의 공극 특성 51
3.4. 다공성 재료를 활용한 나노코팅 기술 55
3.4.1. 주요변수 55
3.4.2. 다공성 재료를 활용한 나노코팅 56
3.4.3. 나노코팅 다공성 재료의 대기전구물질 저감 효과 57
3.5. 나노코팅 다공성 재료의 대기전구물질 제거 메커니즘 61
3.5.1. TiO₂분말 61
3.5.2. 야자각분말 61
3.5.3. 제올라이트 비드 63
3.5.4. TiO₂분말 또는 야자각분말이 코팅된 제올라이트 비드 64
3.6. 소결 64
제4장 대기전구물질저감 투수블록의 특성평가 67
4.1. 일반사항 67
4.2. 대기전구물질 저감 투수블록의 제작 67
4.2.1. 배합상세 및 주요변수 67
4.2.2. 실내 실험환경에서의 투수블록의 제조 및 양생 69
4.2.3. 측정요소 71
4.3. 대기전구물질 저감 투수블록의 특성 72
4.3.1. 전공극률 및 투수계수 72
4.3.2. 압축강도 및 휨 강도 75
4.3.3. 대기전구물질 저감 특성 75
4.3.4. 다공성 재료의 최적 첨가 비율 80
4.4. 소결 81
제5장 대기전구물질 저감 투수블록의 협잡물 저항성 평가 83
5.1. 일반사항 83
5.2. 협잡물의 특성평가 및 모사 협잡물의 제시 83
5.2.1. 협잡물의 샘플링 83
5.2.2. 화학 조성비 84
5.2.3. 밀도 및 입도분포 86
5.2.4. 모사 협잡물의 제시 89
5.3. 대기전구물질 저감 투수블록에 대한 협잡물의 영향 92
5.3.1. 배합상세 및 주요변수 92
5.3.2. 사용재료 93
5.3.3. 콘크리트 투수블록의 제조 93
5.3.4. 측정요소 95
5.4. 협잡물에 노출된 대기전구물질 저감 투수블록의 특성 96
5.4.1. 물리적 특성 96
5.4.2. 역학적 특성 99
5.4.3. 대기전구물질 저감 특성 101
5.4.4. 대기전구물질 저감 투수블록의 제작방법 104
5.5. 소결 105
제6장 대기전구물질 저감 투수블록의 현장목업 108
6.1. 일반사항 108
6.2. 현장목업(MOCK-UP) 108
6.2.1. 배합상세 및 주요변수 108
6.2.2. 사용재료 110
6.2.3. 나노코팅 다공성 재료를 활용한 투수블록의 제조 110
6.2.4. 현장목업 및 측정요소 111
6.3. 대기전구물질 저감 투수블록의 물리적·역학적 특성 113
6.3.1. 현장투수계수 117
6.3.2. 샘플링 이후 실내투수계수 118
6.3.3. 현장 투수계수와 샘플링 이후 실내투수계수의 비교 119
6.3.4. 샘플링 이후 전공극률과 흡수율 120
6.3.5. 샘플링 이후 휨 강도 122
6.4. 투수블록의 대기전구물질 제거율 123
6.4.1. 실제 대기환경에서의 대기전구물질의 제거율 123
6.4.2. 샘플링 이후 대기전구물질의 제거율 131
6.5. 소결 136
제7장 결론 138
참고문헌 141
Abstract 146
〈Table 1.1〉 Primary contents and scope of the present study 24
〈Table 2.1〉 Requirements of concrete blocks specified in KS F 4419 39
〈Table 2.2〉 Mechanical and physical properties and gap details specified in Seoul Metropolitan City 40
〈Table 2.3〉 Persistence classification of permeability coefficient of permeable blocks specified in Seoul Metropolitan City 40
〈Table 2.4〉 Percentage of passed weight at each sieve size specified in Seoul Metropolitan City 41
〈Table 2.5〉 Amount of road scattering dust and water required for the permeability coefficient persistency test 41
〈Table 2.6〉 Target values considering the literature analysis and requirements specified in relevant specifications 42
〈Table 3.1〉 Physical properties of porous materials 44
〈Table 3.2〉 Removal rate of SOX in series 1[이미지참조] 58
〈Table 3.3〉 Removal rates of NOX and SOX in series 2[이미지참조] 58
〈Table 3.4〉 NOX removal mechanism of TiO₂ powder[이미지참조] 61
〈Table 3.5〉 NOX removal mechanism of coconut shell powder[이미지참조] 63
〈Table 4.1〉 Mixture proportions of concrete permeable blocks provided by company C 68
〈Table 4.2〉 Mixture proportions of concrete permeable blocks using nano-coated porous materials 69
〈Table 4.3〉 Optimum mixture proportions for manufacturing concrete permeable blocks using nano-coated porous materials 80
〈Table 5.1〉 Sampling information 84
〈Table 5.2〉 Chemical compositions of dusts 86
〈Table 5.3〉 Air-dried density of dusts 87
〈Table 5.4〉 Percentage of weight passed of dusts 88
〈Table 5.5〉 Air-dried density and particle size distribution of proposed dusts 90
〈Table 5.6〉 Mixture proportions of concrete permeable blocks using nano-coated porous materials 92
〈Table 5.7〉 Optimum mixture proportions for manufacturing concrete permeable blocks using nano-coated porous materials 105
〈Table 6.1〉 Mixture proportions of concrete permeable blocks using nano-coated porous materials 109
〈Table 6.2〉 Test methods of concrete permeable blocks 112
〈Table 6.3〉 Test results for the air pollutant removal rate of the concrete permeable blocks over time 115
〈Table 6.4〉 Test results for the mechanical properties of the concrete permeable blocks over time 116
〈Table 6.5〉 Test results for the water permeability coefficients of the concrete permeable blocks over time 116
〈Fig. 2.1〉 Machine for measuring NOX concentration specified in ISO 22197-1[이미지참조] 38
〈Fig. 3.1〉 Appearances of porous materials 44
〈Fig. 3.2〉 Machine for measuring NOX and SOX gas concentration change (Not using ultraviolet ray)[이미지참조] 45
〈Fig. 3.3〉 Evaluation method of NOX and SOX removal rates (Not using ultraviolet ray)[이미지참조] 46
〈Fig. 3.4〉 Machine for measuring NOX gas concentration change using ultraviolet ray[이미지참조] 47
〈Fig. 3.5〉 Evaluation method of NOX removal rates using ultraviolet ray[이미지참조] 48
〈Fig. 3.6〉 Change in NOX concentration over time[이미지참조] 49
〈Fig. 3.7〉 NOX removal rates[이미지참조] 50
〈Fig. 3.8〉 Change in SOX concentration over time[이미지참조] 51
〈Fig. 3.9〉 SOX removal rates[이미지참조] 52
〈Fig. 3.10〉 Pore distribution of the selected porous materials 53
〈Fig. 3.11〉 Internal microstructure of the selected porous materials 54
〈Fig. 3.12〉 Epoxy coating procedures 56
〈Fig. 3.13〉 Epoxy and TiO₂ powder coating procedures 57
〈Fig. 3.14〉 NOX and SOX removal rates[이미지참조] 59
〈Fig. 3.15〉 NOX removal mechanism of coconut shell powder[이미지참조] 62
〈Fig. 3.16〉 SOX removal mechanism of zeolite bead[이미지참조] 63
〈Fig. 4.1〉 Manufacturing procedures of concrete permeable blocks in the laboratory 70
〈Fig. 4.2〉 Concrete permeable blocks produced in the laboratory 71
〈Fig. 4.3〉 Machine for measuring NOX and SOX gas concentration change[이미지참조] 72
〈Fig. 4.4〉 Total porosity 73
〈Fig. 4.5〉 Water permeability coefficient 74
〈Fig. 4.6〉 Compressive strength 76
〈Fig. 4.7〉 Flexural strength 76
〈Fig. 4.8〉 Change in NOX concentration over time[이미지참조] 77
〈Fig. 4.9〉 NOX removal rate[이미지참조] 78
〈Fig. 4.10〉 Change in SOX concentration over time[이미지참조] 79
〈Fig. 4.11〉 SOX removal rate[이미지참조] 79
〈Fig. 5.1〉 Sieving process of samples 85
〈Fig. 5.2〉 Particle distribution curves of sampled dusts 89
〈Fig. 5.3〉 Particle distribution curves of dusts 90
〈Fig. 5.4〉 Manufacturing procedures of concrete permeable blocks 94
〈Fig. 5.5〉 Concrete permeable blocks produced on a factory production line 94
〈Fig. 5.6〉 Spread method of dusts on a concrete permeable block 95
〈Fig. 5.7〉 Total porosity 96
〈Fig. 5.8〉 Absorption 97
〈Fig. 5.9〉 Relationship of water permeability coefficient and total porosity 98
〈Fig. 5.10〉 Flexural strength 100
〈Fig. 5.11〉 Slip resistance 101
〈Fig. 5.12〉 NOX removal rate[이미지참조] 102
〈Fig. 5.13〉 SOX removal rate[이미지참조] 103
〈Fig. 6.1〉 Details of mock-up for the concrete permeable blocks with nano-coated porous materials 111
〈Fig. 6.2〉 Machine for measuring NOX and SOX gas concentration change[이미지참조] 114
〈Fig. 6.3〉 Water permeability coefficient tested in the mock-up site 117
〈Fig. 6.4〉 Water permeability coefficient tested in the lab 118
〈Fig. 6.5〉 Comparison of water permeability coefficient 120
〈Fig. 6.6〉 Total porosity 121
〈Fig. 6.7〉 Water absorption 121
〈Fig. 6.8〉 Flexural strength 122
〈Fig. 6.9〉 Variation in NOX concentration with time measured in the actual mock-up test[이미지참조] 126
〈Fig. 6.10〉 Variation in SOX concentration with time measured in the actual mock-up test[이미지참조] 130
〈Fig. 6.11〉 NOX removal rate calculated using flow typed machine for measuring NOX concentration change[이미지참조] 131
〈Fig. 6.12〉 NOX removal rate calculated using enclosed typed machine for measuring NOX concentration change[이미지참조] 133
〈Fig. 6.13〉 SOX removal rate calculated using flow typed machine for measuring SOX concentration change[이미지참조] 134
〈Fig. 6.14〉 SOX removal rate calculated using enclosed typed machine for measuring SOX concentration change[이미지참조] 135