• 제목/요약/키워드: $CO_2$ hydrate

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폐콘크리트 미분말을 이용한 재생시멘트 모르터의 중성화 특성 (Carbonation Properties of Recycled Cement Mortar made of Cementitious Powder from Concrete Waste)

  • 김진양;박차원;안재철;강병희
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2005년도 춘계 학술기술논문발표대회 논문집
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    • pp.61-64
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    • 2005
  • Recently, there have been many studies about recycling cementitious powder from concrete waste(hereinafter referred to as waste powder), generated after recycle aggregate production. Previous studies showed that when the heating process of waste powder at $700^{\circ}C,\;Ca(OH)_2$ in paste is dehydrated making possible the restoration of hydraulic properties. Recycled cement with hydraulic properties restored is thought to be re-hydrated through the mechanism of hydration, which is almost similar in Portland cement. This clearly suggests that the hydrate of recycled cement is alkali in type. Like in general concrete, if recycled cement is used as a structural material, resistance performance against carbonation or neutralization by $CaCO_3$ in air probably would be most influential to the life of steel-reinforced concrete structure. Thus the purpose of this study is to make an experimental review on chemical properties of recycled cement, manufactured with concrete waste as base material, and investigate the durability of concrete using recycled cement through evaluating the cement s performance of resistance to carbonation in accordance with its accelerating age. Based on its results, further, the study seeks to provide basic information about ways of utilizing recycled cement.

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THE MICROSTRUCTURE OF Pb-DOPED SOLIDIFIED WASTE FORMS USING PORTLAND CEMENT AND CALCITE

  • Yoo, Hee-Chan;Lee, Dong-Jin
    • Environmental Engineering Research
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    • 제11권1호
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    • pp.54-61
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    • 2006
  • An electron probe microanalysis (EPMA) investigation can provide quantitative and qualitative insight into the nature of the surface and bulk chemistry on solidified waste forms(SWF). The proportion of Pb in grain areas is below 0.3 wt. %, and the proportion near the border of the grain slightly increases to 0.98 wt. % but in the inter-particle areas farther from the grain, the concentration of Pb markedly increases. It is apparent that very little Pb diffuses into the tricalcium silicate($C_3S$) particles and most of the Pb exists as precipitates of sulfate, hydroxide, and carbonate in the cavity areas between $C_3S$ grains. Calcite additions on Pb-doped SWF are also observed to induce deeper incorporation of lead into the cement grains with EPMA line-analysis of cross-sections of cement grains. The line-analysis reveals the presence of $0.2{\sim}5$ weight % Pb over $5\;{\mu}m$ from cement grain boundaries. In the inter-particle areas, the ratio of Ca, Si, Al and S to Pb is relatively similar even at some distance from the grain border and the Pb (wt. %) ratio is reasonably constant throughout the whole inter-particles area. It is apparent that the enhanced development of C-S-H on addition of calcite can increasingly absorbs lead species within the silica matrix.

중층심해에 분사된 액체 이산화탄소 용해 예측모델 개발 (Simulation Model for Dissolution of Liquid $CO_2$ Discharged at Intermediate Depth of Ocean)

  • 김남진;김종보
    • 설비공학논문집
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    • 제15권9호
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    • pp.718-726
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    • 2003
  • Carbon dioxide ocean disposal is one of the promising options to reduce carbon dioxide concentration in the atmosphere because the ocean has vast capacity for carbon dioxide sequestration. However, the dissolution rate of liquid carbon dioxide in seawater must be known in advance in order to estimate the amount of carbon dioxide sequestration in the ocean. Therefore, in the present study, calculations of the solubility, the surface concentration and the dissolution behavior of carbon dioxide when liquid carbon dioxide is released at 1,000m and 1,500m in depth are peformed. The results show that the droplet is completely dissolved below 500 m in depth if the carbon dioxide droplet is released both at 1,000m in depth with the initial droplet diameter of 0.011m or less and at 1,500m in depth with the diameter of 0.016 or less. Also, the surface concentration of carbon dioxide droplet with the hydrate film is about 50% of carbon dioxide solubility at 1,500 m in depth and about 60% of carbon dioxide solubility at 1,000 m in depth.

Raman Spectroscopy를 이용한 $SF_6$ 혼합 하이드레이트의 분광학적 해석에 관한 연구 (A Study on Spectroscopic Analysis by using Raman Spectrometer of Multi-Guest Mixed Hydrates Containing $SF_6$)

  • 신형준;문동현;김민철;김영석;서용원;이강우
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.223-225
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    • 2008
  • 하이드레이트는 저온.고압에서 저분자량의 게스트(guest)가 호스트(host)인 물분자 속에 포획되어 만들어지는데 일련의 과정은 물리적 반응을 통해 생성된다.본 연구에서는$CO_2$보다 지구온난화지수(Global Warming Potential)가 23,900배 높은 $SF_6$의 회수 및 정제기술로써 하이드레이트화를 이용하는 신기술 개발의 일환으로 분광학적 접근을 통해 $SF_6$ 혼합 하이드레이트의 정성 및 정량분석을 수행하였다. Raman Shift 분석 결과 $SF_6$$770cm^{-1}$에서 $v_1$ 진동주파수를 확인함으로써 하이드레이트 내 $SF_6$가 안정적으로 포집됨을 확인하였고 혼합가스 내 $SF_6$ 농도별로 만들어진 샘플의 Raman Shift를 통해서 $SF_6$의 하이드레이트 전환율을 가늠할 수 있었다.

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X-ray diffraction을 이용한 가스 하이드레이트 미세구조 분석 (Microscopic analysis of gas hydrates using X-ray diffraction method)

  • 이종원;설지웅;고동연;이흔
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.178-181
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    • 2008
  • 다양한 조성을 갖는 $CH_4+CO_2$ 혼합 기체 하이드레이트 샘플의 미세 구조 분석을 위하여 X-ray 회절 방법을 이용하였다. X-ray 회절 분석을 이용할 경우, 하이드레이트로의 전환율과 같은 정성적인 분석뿐 아니라 각 객체별 cage occupancy와 같은 정량적인 분석까지도 가능한 것으로 나타났다. 또한 이렇게 얻어진 X-ray 회절 분석 결과 및 refinement 결과를 $^{13}C$ 고체 NMR 방법과 교차 비교함으로써 측정 결과의 신뢰도를 높이려 하였다. 얻어진 분석 결과는 이후 가스 하이드레이트를 이용한 다양한 연구 분야에서 저장용량 평가 및 객체 점유율과 같은 미세 구조 정보를 얻는 데에 유용하게 사용될 것으로 전망된다.

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전기물성 측정의 국내외 기술 동향 (Technical Trends of Domestic and Overseas on Electro-physical Properties Measurement)

  • 박삼규;조성준;이태종;이성곤;이상규
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.285-290
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    • 2007
  • Electrical and electromagnetic methods were widely applied to survey of civil engineering, environment site assessments and maintenance of underground structures in Korea. Electro-physical properties measurements of soil and rock are necessary in order to quantitatively estimate the ground from these survey results. A few geotechnical researcher groups have been simplified measurement system of the electro-physical properties, which was intermittently operating by the necessity. Recent strong concern about $CO_2$ underground storage and development of gas hydrate projects have urged many advanced countries. The electro-physical properties estimation of the deep object stratum is very importance for basic information of these research. So, advanced countries have a high-end measurement system with high temperature(200 degrees) and pressure(300 MPa), also they have been a lot of experience and know-how on the electro-physical properties measurement.

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폐콘크리트 미분말을 이용한 재생시멘트 모르터의 중성화 특성 (Carbonation Properties of Recycled Cement Mortar made of Cementitious Powder from Concrete Waste)

  • 박차원;안재철;강병희
    • 한국건축시공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.61-68
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    • 2006
  • Recently, there have been many studies about recycling cementitious powder from concrete waste(hereinafter referred to as waste powder), generated after recycle aggregate production. Previous studies showed that when the heating process of waste powder at $700^{\circ}C,\;Ca(OH)_2$ in paste is dehydrated making possible the restoration of hydraulic properties. Recycled cement with hydraulic properties restored is thought to be re-hydrated through the mechanism of hydration, which is almost similar in Portland cement. This clearly suggests that the hydrate of recycled cement is alkali in type. Like in general concrete, if recycled cement is used as a structural material, resistance performance against carbonation or neutralization by $CaCO_3$ in air probably would be most influential to the life of steel-reinforced concrete structure. Thus the purpose of this study is to make an experimental review on chemical properties of recycled cement, manufactured with concrete waste as base material, and investigate the durability of concrete using recycled cement through evaluating the cement's performance of resistance to carbonation in accordance with its accelerating age. Based on its results, further, the study seeks to provide basic information about ways of utilizing recycled cement.

NaLa(SO4)2·H2O 결정상으로부터 이온치환반응에 의한 산화란탄 (La2O3) 분말 합성에 관한 연구 (A study on the synthesis of lanthanum oxide (La2O3) from NaLa(SO4)2·H2O by metathesis reaction)

  • 김대원;안낙균;심현우;이찬기;최희락;홍현선
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.211-216
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    • 2018
  • 폐니켈수소전지에 함유된 희토류들의 회수는 자원 재활용을 위한 중요한 이슈 중의 하나이다. 본 논문에서는 폐니켈수소전지에 함유된 주요 희토류 성분 중의 하나인 란탄의 회수와 산화물로 전환되는 메커니즘 연구를 위하여, 재활용 공정에서 확보되는 희토류 침전물($NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O$, RE = La, Nd, Ce)과 같은 단일 조성의 $NaLa(SO_4)_2{\cdot}H_2O$ 분말을 합성하였다. 합성된 분말은 $70^{\circ}C$에서 진행된 탄산나트륨과의 이온치환반응을 통해 판상형의 $La_2(CO_3)_3{\cdot}xH_2O$ 결정상을 나타냈으며, 비교를 위해 상온에서 진행된 치환 반응을 진행하였다. 이후 산화란탄 합성을 위해 TG 분석 결과를 바탕으로, $La_2(CO_3)_3{\cdot}xH_2O$ 분말을 $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$$1000^{\circ}C$에서 후열처리를 진행하였으며, 이에 따른 결정구조의 변화를 분석하였다. FESEM 결과 본 연구에서 합성된 각각의 분말들은 각기둥($NaLa(SO_4)_2{\cdot}H_2O$), 판상($La_2(CO_3)_3{\cdot}xH_2O$) 및 특정 형상 없이 불규칙적으로 응집된 형태($La_2O_3$)를 나타내었다.

제강슬래그를 이용한 샌드매트 대체재료의 적용성 연구 (Application of Sand Mat Substitutel using Steel Slag)

  • 박종범;이병찬;주재우;나현호
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.57-63
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    • 2012
  • 제강슬래그는 미반응 CaO와 물과 접촉에 의해 수화, 팽창하는 성질을 가지고 있기 때문에 토목용 골재로서 재활용율이 매우 낮을 뿐만아니라 매립처리 및 재활용 용도가 제한적이다. 이러한 제강슬래그를 보다 효율적으로 활용하기 위하여 샌드매트 대체재료로서 적용 가능성을 검토하였다. 일반적으로 샌드매트는 연약지반의 표층처리공법과 수평배수공법으로 적용되고 있으며, 대부분 연약지반의 연직배수공법과 병행하여 시공되고 있다. 따라서 본 연구에서는 제강슬래그를 샌드매트 대체재료로서 재활용하고자 설계방법과 적용기준 등을 고찰하였으며, 실내토질시험 및 모형실험을 실시하였다. 시험결과로부터 환경 및 각종 품질기준에 만족하는 것으로 평가되어 샌드매트 대체재료로 활용 가능한 것으로 판단하였으며, 모형재하실험을 통한 슬래그매트의 지지력 분석결과에서도 기존 샌드매트와 비교하여 2배이상 지지력이 증가하는 것으로 나타났다.

무기계 산업폐기물을 자극제로 이용한 비소성 시멘트의 수화반응 (Hydration Reaction of Non-Sintering Cement Using Inorganic Industrial Waste as Activator)

  • 문경주;이철웅;소승영;소양섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.267-274
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    • 2006
  • 시멘트 산업은 석회석, 점토, 석탄 및 전기를 다량 소모할 뿐만 아니라 지구 온난화 및 산성비의 주요 원인인 $CO_2,\;SO_3$, and NOX 등의 온실가스를 다량 배출하는 산업이기 때문에 향후 온실가스 감축은 시멘트 업계의 가장 큰 현안으로 등장할 것으로 예견된다. 교토의정서의 준수와 시멘트 수요의 증가를 동시에 충족시키기 위해서는 이산화탄소의 배출이 적거나 거의 없는 시멘트의 개발이 필요하다. 본 연구는 고로슬래그미분말에 폐인산석고 및 폐석회를 황산염 및 알칼리 자극제로 이용하여 비소성 시멘트를 제조하고 X선 회절분석, 전자현미경 분석, 열분석 및 pH분석을 통해 비소성 시멘트의 수화반응을 조사하였다. 실험 결과 비소성 시멘트의 주요 생성광물은 고로슬래그 미분말의 유리질 피막이 파괴되면서 알칼리 자극 및 황산염 자극을 받아 고로슬래그 내부에서 용출되는 이온이 인산석고와 반응하여 ettingite를 생성시키고 고로슬래그 중의 남은 성분은 서서히 C-S-H(I)계의 겔상 수화물을 형성함으로서 강도를 발현하며 이때 인산석고는 단순 자극작용 뿐만 아니라 GBFS와 반응하는 결합재 역할도 동시에 수행한다.