잔유변형강도 비를 이용한 아스팔트 혼합물의 수분취약성 평가 가능성

윤여빈,이성진,한중연,김성운,김광우 한국도로학회 2014 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.3

새로운 연료전지 카트 제작

윤여빈(Yu-Bin Yoon),문창호(Chang-Ho Moon),박영준(Young-Joon Park),조용석(Yong-Seok Cho) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

The growing concerns on environmental protection have been constantly demanding cleaner and more energy efficient vehicles without compromising any conveniences provided by the conventional vehicles. The recent significant advances in proton-exchange-membrane (PEM) fuelcell technology have shown the possibility of developing such vehicles powered by fuelcells. FCEV is essentially a zero emission vehicle and allows to overcome the range limitation of the current battery electric vehicles. However, there still remains major issues that need to be overcome before it can be fully accepted by consumers. This paper describes the current fuelcell vehicle development status and the staggering challenges for the successful introduction of consumer acceptable FCEVs. We made a fuel cell cart(KFCV-2) to estimate a driving performances and a fuel cell vehicle simulator to predict a characteristics of each component.

캐니 에지 검출 알고리즘을 이용한 접촉각 측정 기법

윤여빈(Yeo-Been Yoon),송재오(Jeo Song),전진환(Jin-Hwan Jeon),이상문(Sang-Moon Lee) 한국컴퓨터정보학회 2016 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

소형 연료전지 카트의 제작 및 모델링을 통한 주행성능 예측

윤여빈(Yu-Bin Yoon),박영준(Young-Joon Park),김득상(Duk-Sang Kim),조용석(Yong-Seok Cho) 한국자동차공학회 2006 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

As Fuel cell emits zero emissions and has a high efficiency to compare with internal combustion engine, it is considered as a major source to generate power for vehicles. In this study, in order to estimate the driving characteristics of a fuel cell vehicle, we made a small fuel cell electric cart and design a numerical model. The cart composed of Ballard NEXA fuel cell, DC-DC buck-converter, motor and motor controller and their specifications are measured and applied to the numerical model. This model calculates current of motor, current and voltage of fuel cell and vehicle speed. Comparing measured results with calculated shows good agreements. Using this model, we can predict the driving performance and characteristics of components in fuel cell electric vehicle.

금형 이미지 데이터 기반 개방형 제조 자원 관리 시스템의 설계 및 구현

윤여빈(Yeo-Been Yoon),조정현(Jung-Hyun Cho),송재오(Je-O Song),이상문(Sang-Moon Lee) 한국컴퓨터정보학회 2017 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

SBS 개질 준고온 아스팔트 바인더의 특성

김성운,이성진,윤여빈,김광우 한국도로학회 2014 한국도로학회논문집 Vol.16 No.2

PURPOSES: The study objective was to evaluate rheology and physical properties of SBS-modified warm-mix asphalt (WMA) binders in comparison with hot-mix asphalt (HMA) binders. METHODS : Four different SBS polymers were used to prepare polymer-modified asphalt (PMA) binders, and three different warm-mix additives (WAD) were used to prepare a total of 12 WMA PMA binders. The kinematic viscosity was measured at 115, 135℃. The PG was determined using DSR and BBR. The pass/fail (P/F) temperatures for high and low PG grading were evaluated for HMA PMA and WMA PMA binders. RESULTS: PG 76-22 binders could be prepared by modifying the base binder (PG 64-22) using 4.5 wt% of SBS. The kinematic viscosity (KV) of SBS PMA was increased by 3 times higher than that of base asphalt. The SBS PMA with WAD showed 10% lower KV than that of the normal SBS PMA at 115℃ The high P/F temperatures showed almost no difference between HMA PMA and WMA PMA binders. The high P/F temperature showed very high correlations with KV (R2 > 0.97). The result of SBS modification caused increase of low P/F temperature by 2.7℃ on average. CONCLUSIONS : Since the PMA with WAD showed 10% lower KV than normal (HMA) PMA at 115℃, reducing PMA mixture temperature down to a WMA level was possible in this study. The higher KV binders showed the higher P/F temperature. There was almost no change in high P/F temperature due to the use of WAD. The SBS PMA, showing an increased low P/F temperature, might show somewhat poorer performance at low-temperature, even though the lower PG grade was staying at the same level, i.e., -22℃.

아스팔트 콘크리트의 동적안정도 적용상의 문제점 분석

이성진,윤여빈,한중연,김성운,김광우 한국도로학회 2014 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.3

아스팔트 포장도로에서 공용기간에 따른 노화 특성의 상관성

김성운,윤여빈,김형배,권오선,김광우 한국도로학회 2014 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.9

아스팔트 포장의 경우 노화 (aging)로 인한 경화 (hardening) 및 취성 (brittleness) 증가로 인한 내구 성 약화는 균열 (cracking) 발생의 원인이 되고 수분침투에 의한 박리 (stripping)와 반복 윤하중은 포트 홀 (pothole) 등을 유발하게 된다. 이러한 손상은 최근의 이상 기온, 집중 호우 및 기록적 강설로 인해 가 속화되면서 유지보수에 소모되는 비용이 급격히 증가되고 있다. 아스팔트 혼합물은 제조와 운반 도중 단기노화 (short-term aging: STA)와, 시공 후 공용 중에 장기 적으로 노화(long-term aging: LTA)가 진행된다. 아스팔트의 노화는 혼합물의 제조와 운반 시 아스팔트 바인더가 고온의 골재와 혼합, 운반되는 짧은 시간 동안 얇은 박막 (thin film)의 형태로 공기 중에 노출 되고 산화와 휘발작용으로 단기간에 급격한 노화가 발생한다. 아스팔트의 노화로 인한 경화는 교통 개방 후에도 지속적으로 발생하며, 교통 하중에 의한 다짐으로 한계 밀도에 다다르는 동안 계속해서 진행된다 (아스팔트포장공학원론, 1999). 일반적으로 아스팔트 바인더의 상태는 노화 전 (original), 아스팔트 혼합물 제조 시 발생하는 단기노화 (주로 rolling thin film oven: RTFO으로 모사), 포설 후 공용 기간 중에 발생하는 장기노화 (주로 pressure aging vessel: PAV로 모사)로 구분할 수 있다. 아스팔트 혼합물의 노화는 노화 전 (no aging: NA), 아스팔트 혼합물의 제조 후 운반 과정에서 발생하는 단기노화 (STA), 공용 기간 중에 발생하는 장 기노화 (LTA)로 구분하여 고려한다. 본 연구에서는 노화 정도와 바인더 특성과의 상관성을 연구한 선행 연구 (kim et al. 1995, 2009)를 기초 로 하여 아스팔트 포장도로에서 공용기간에 따른 노화정도를 회수 바인더 특성과 상관성을 분석하여 평가하 였다. 노화 정도를 평가하기 위해서 현재 현장에 공용중인 도로에서 코어를 채취하여 분석하였다. 현장 코 어를 추출하여 바인더를 회수하고, 회수한 바인더를 침입도 (penetration), 점도 (viscosity), HP-GPC (High performance gel-permeation chromatography) 시험 결과 대형분자량 (large molecular size: LMS)의 비율, DSR (dynamic shear rheometer) 시험 결과 G* (복합전단계수) 및 sin δ(위상각)를 측정하 여 공용 기간에 따른 노화 정도를 평가하였다. 또한 다양한 조건에서 바인더 특성을 나타내는 특성치들과 공용기간에 따른 노화 수준을 가장 개관적으로 나타내는 특성치를 평가하였다.

재생 아스팔트 혼합물 수분저항평가 방법 연구

이성진,윤여빈,이문섭,김성운,김광우 한국도로학회 2014 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.9

국내에서 도로의 확포장과 유지보수 증가에 따른 폐아스팔트 콘크리트 (reclaimed asphalt concrete: RAP)의 발생이 증가하고 있다. 덩어리 또는 노면절삭으로 발생된 RAP은 100% 재활용이 가능한 고급의 자원이고, 천연자원이 부족한 국내의 현실을 감안하면 가능한 최대로 재활용하는 것이 바람직하다. 특히 성토재, 매립재로 사용하는 것을 금지하고 아스팔트 혼합물 생산 시 적극 재활용하는 것이 요구된다. 이에 따라 관련 부처에서는 재활용 아스팔트 품질을 향상시키고자 RAP 및 재생 아스팔트 혼합물의 품 질기준을 정비하고, RAP에 포함된 아스팔트 (구재아스팔트)의 노화 정도를 추출․회수하여 측정한 점도 (viscosity) 수준에 따라 평가하고 신규로 사용하는 아스팔트 등급을 결정하는 기준을 마련하였다. 또한 재생 아스팔트 혼합물 제조 시 RAP에 포함된 구재아스팔트를 보다 효과적으로 회생 시키는 방법을 제시 하였다. 최근 들어 우리나라의 도로는 강우와 강설로 인하여 많은 시간 동안 수분 (moisture)에 노출되고, 이에 따라서 박리 (stripping)와 포트홀 (pothole) 발생 등 포장의 손상이 발생하게 된다. 더구나 아스팔트의 노화로 인하여 연성을 상실한 RAP을 사용한 재생 혼합물의 경우는 수분에 의한 영향이 일반 혼합물에 비 하여 더 크다고 판단된다. 현재 아스팔트 포장의 수분에 대한 저항성은 아스팔트 혼합물 공시체를 동결융해 처리 전․후의 인장강도 비 (tensile strength ratio: TSR, KS F 2398, AASHTO T 283)를 측정하여 평가한다. 이 방법은 아스팔 트 포장 시공 직 후 포장의 현장 공극률 (air voids)을 모사하여 공시체의 공극을 7±0.5%로 제조하여 시 험한다. 즉 수분저항성 평가 시 배합설계 이후 다짐횟수를 달리하여 공극률 조건에 적합한 다짐횟수를 결 정하고 시험용 공시체를 제조한다. 그러나 이 방법은 다짐회수 조정 등에 많은 시간과 노력이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 현행 공극률 7% 조건으로 공시체를 제조하여 인장강도비를 측정 평가한 수분 저 항성과 공극률을 4±0.5%로 제조한 공시체의 변형강도 (deformation strength: SD) 비를 측정하여 평가 한 수분저항성을 비교하고자 하였다. 연구에는 두 종류의 RAP 및 화강암 골재와 PG 64-22, PG 58-22 등급의 아스팔트를 사용하였고, 채움재 (filler)로 석회석분 (limestone powder)을 사용하였다. RAP의 절대점도 (absolute viscosity)를 적용하여 재생 아스팔트 혼합물 배합설계 후 최적아스팔트 함량 (optimum asphalt content: OAC)을 결정하였다. RAP의 사용량은 30%로 하였으며, OAC로 시험용 공 시체를 제조 시 재생 아스팔트 혼합물은 두 가지 혼합방법 (A, F method)을 적용하였다.

재생 비율에 따른 재생 아스팔트 콘크리트의 회생 수준 비교

김성운,이성진,윤여빈,김광우 한국도로학회 2013 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2013 No.09

도로의 확포장과 유지보수로 인하여 발생되는 폐아스팔트 콘크리트 (reclaimed asphalt Pavement: RAP)는 100% 재활용이 가능한 고급의 자원이다. 국내의 자원 여건과 환경을 고려할 때 재활용 공법이 가 지는 친환경성은 물론 경제성 면에서도 매력이 있는 대안으로 부각되고 있다. 안정적 품질을 가지는 재활용 아스팔트 혼합물의 사용 확대는 경제적, 환경적으로 여러 유리함을 제공할 수 있으며, 양질의 재생혼 합물을 생산하는 것이 중요하다. 국내의 KS 표준에 의하면 가열아스팔트 혼합물 제조 시 RAP의 사용 비율은 25% 이하면 침입도 등급 이 한 단계 낮은 아스팔트를 사용토록하고, 이상이면 침입도 기준의 Blending Chart를 활용하여 적정한 재생첨가제 (rejuvenator)의 사용을 요구하고 있다. 더불어 설계 침입도는 65이상, 추출 및 회수 후의 침 입도를 55 이상 만족하도록 규정하고 있다. 본 연구에서는 RAP의 사용 비율을 0, 30, 40, 50%로 하고 점도 등급의 Blending Chart를 활용하여 신규 바인더의 등급을 결정하고 재생 혼합물 배합설계를 수행한 후, 다양한 공용성 시험을 수행하였고, 시험 종료 후 공시체를 추출․회수 (recovery)하여 바인더 특성시험을 수행하였다. 바인더 시험으로는 침입도, 절대점도, 동점도, DSR 시험을 수행하였다. 시험 결과 재생혼합물의 RAP 사용비율이 증가할수록 침입도는 감소하였고, 절대점도, 동점도, DSR의 P/F (pass failure temperature)는 증가하였다. 재생비율이 증가되면서 P/F 온도가 조금씩 높아지는 것 을 알 수 있었으나 0%와 30% 간에는 그 차이가 거의 없었다. 이를 통해 절대 점도가 DSR보다는 바인더의 노화상태를 분석하는데 변별력이 더 좋고, DSR은 침입도 보다는 좋으나 동점도와는 변별력이 유사한 것으로 나타났다.