• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.136-143
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• 2006

순환잔골재의 고부가가치 활용촉진 및 이를 사용한 콘크리트구조물의 건조수축에 대한 내구성을 확보하기 위한 배합설계자료로 제시하고자 천연잔골재에 대한 고품질 순환잔골재의 대체율별 굳지 않은 콘크리트 성상 및 경화성상 그리고 건조수축특성등을 실험 실증적으로 검증하였다. 그 결과 고품질 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 압축강도 및 인장강도는 대체율에 관계없이 유사한 수준을 보였으나, 구속 및 비구속상태에서의 건조수축특성은 큰 차이를 요였다. 구속 및 비구속상태에서 건조수축에 의한 변형량은 고품질 순환잔골재 대제율 30%까지는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 오히려 건조수축에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으며, 구조체 콘크리트용 잔골재로 고품질 순환잔골재를 30%까지 대체 사용하는 것이 유효하다는 것을 검증할 수 있었다. 반면, 고품질 순환잔골재 대체율이 50% 이상인 경우에는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 구속 및 비구상태에서의 건조수축 저항성이 저하되는 것으로 나타났으며, 특히 고품질 순환잔골재 대체율 100%의 경우에는 건조수축에 의한 변형량이 다른 시험체에 비해 급격히 증가되어 구속상태에서 건조수축에 의한 균열발생 시점이 단축되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.609-612
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• 2008

본 연구는 콘크리트의 강도특성에서 잔골재 품질의 영향을 평가하고자 한다. 순환골재 콘크리트의 강도특성에 관한 몇몇 연구가 진행되었으나 대부분의 실험이 실험실 내에서의 소규모 실험이기 때문에 현장적용시 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에 사용된 콘크리트는 레미콘 배합에 의해 생산되었으며, 잔골재의 품질[고품질(순환잔골재) : 흡수율 5%이하, 절건밀도 2.2g/cm$^3$이상, 저품질(저품질순환잔골재) : 흡수율 8.0${\sim}$10.0%, 절건밀도 2.2g/cm$^3$이하]과 치환율[0, 30, 60, 100%(고품질), 35, 70%(저품질)]을 변수로 설정하였다. 실험결과 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 공기량 경시변화는 천연골재에 비해 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 순환 및 저품질 순환잔골재 콘크리트에서 잔골재 치환율과압축강도 및 파괴계수와의 상관성은 높지 않은 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.481-484
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• 2008

본 연구에서는 경제성, 환경부하저감성 및 순환잔골재의 품질개선효과가 우수한 순환잔골재 건식생산기술로서 고속회전충격식 비중분리장치 및 원심력 미분말 집진장치 등으로 구성된 건식생산시스템을 개발하고 각 공정별 건식생산기술의 주요 메커니즘을 규명함으로서 향후 레미콘용, 2차 제품용 등 고부가가치용의 고품질 순환잔골재 활용을 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 그 결과 고속회전충격에 의한 순환잔골재의 파쇄작용, 원심력 및 질량차에 의한 미분말과 미세분진의 분리 및 집진작용에의해 순환잔골재의 고품질화에 효과가 있을 것으로 사료된다. 또한 파쇄장치의 효율, 고속회전충격식 비중분리장치 회전날개의 구성, 파쇄분리공정의 배치 등에 따른 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 판단되며, 향후 투입된 폐콘크리트의 체계적인 품질관리와 더불어 파쇄장치 및 고속회전충격식 비중분리장치 등의 꾸준한 개선을 통해 순환잔골재 건식생산기술에 의해서도 고품질 순환잔골재의 생산이 가능한 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.385-388
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• 2008

현 국내에서 생산되고 있는 대다수의 순환잔골재는 골재표면에 부착되어 있는 구모르터 성분으로 인하여 낮은 밀도와 높은 흡수율의 물리적 특성을 나타내는 저품질 골재이다. 이러한 이유로 일반 콘크리트용 골재 또는 콘크리트 제품제조용 골재로 사용이 부적합하며 일반 성토, 매립재용으로 사용되고 있는 실정이다. 또한 골재 세척에 사용되는 공정수는 골제 세척 후 강알칼리성을 띠게 되어 추가적인 처리비용이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 파 분쇄 방법이 아닌 마쇄 방법을 사용하여 골재간의 마찰과 자유낙하에 의한 운동에너지로 골재표면에 구모르터 성분을 탈리시키고 황산수를 공정수로 사용함으로써 중화반응에 의해 중성 또는 약산성화 하는 방법으로 고품질 순환잔골재를 생산하였다. 상기의 방법으로 생산된 순환 잔골재는 구모르터 성분에 포함되어있는 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)과 공정수에 투입한 황산($H_2SO_4$)의 중화반응에 의해 반응생성물인 석고가 생성되고, 중화반응에 의해 생성된 석고는 재생골재를 건조하는 과정에서 반수석고로 변환된다. 일반적으로 시멘트에 포함된 석고는 응결을 완화 할 뿐 아니라 단기강도를 높이고 건조수축을 감소시키며, 화학적 저항성을 향상시키는 등의 효과가 알려져 있다. 이에 본 연구는 저품질의 순환잔골재를 황산수와 습식마쇄방법을 이용하여 고품질의 순환잔골재로 생산한 후 이를 콘크리트에 적용하였을 때 반응생성물질인 반수석고가 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 실험 결과, 반수석고가 포함된 순환잔골재를 사용한 콘크리트가 압축강도가 가장 높게 나타났고 휨강도는 석고를 제거한 순환 잔골재를 사용한 콘크리트가 가장 높게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.146-151
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• 2015

순환골재는 건설폐기물을 재활용함으로써 자원절약 및 대체자원의 개발과 환경보호의 측면에서 국가 사회적으로 많은 이점을 가지고 있다. 하지만 낮은 밀도와 높은 흡수율을 가지는 저품질 순환골재는 구조용 콘크리트 골재로 사용되지 못하고 주로 저부가가치로 사용되고 있다. 고품질 순환골재를 생산하기 위해서는 골재와 골재에 부착된 구모르타르를 효과적으로 제거해야 한다. 최근 물리적 화학적 방법을 이용하여 구모르타르를 효율적으로 제거하기 위한 연구가 행해지고 있으나, 고품질 순환잔골재의 생산 조건에 관한 정량적 연구는 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고품질 순환잔골재를 생산하기 위해서 황산과 저속습식마쇄기를 이용하여 구모르타르를 효과적으로 제거할 수 있는 최적 조건을 제시하고자 하였다. 황산의 몰비와 골재비율에 따른 순환골재의 실험결과 밀도, 흡수율, 실적율은 기준을 만족시키는 결과를 나타내고 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.485-488
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• 2008

현 국내에서 생산되고 있는 대다수의 순환잔골재는 골재표면에 부착되어 있는 폐모르터 성분으로 인하여 낮은 밀도와 높은 흡수율의 물리적 특성을 나타내는 저품질 골재이다. 이러한 이유로 일반 콘크리트용 골재 또는 콘크리트 제품제조용 골재로 사용이 부적합하며 일반 성토, 매립재용으로 사용되고 있는 실정이다. 또한 골재 세척에 사용되는 공정수는 골제 세척 후 강알칼리성을 띠게 되어 추가적인 처리비용이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 파 분쇄 방법이 아닌 마쇄 방법을 사용하여 골재간의 마찰과 자유낙하에 의한 운동동에너지로 골재표면에 폐모르터 성분을 탈리시키고 황산수를 공정수로 사용함으로써 중화반응에 의해 중성 또는 약산성화 하는 방법으로 고품질 순환잔골재를 생산하였다. 상기의 방법으로 생산된 순환 잔골재는 폐모르터 성분에 포함되어있는 $Ca(OH)_2$와 공정수에 투입한 $H_2SO_4$의 중화반응에 의해 반응생성물인 석고가 생성되고, 중화반응에 의해 생성된 석고는 재생골재를 건조하는 과정에서 반수석고로 변환된다. 일반적으로 시멘트에 포함된 석고는 응결을 완화 할 뿐 아니라 단기강도를 높이고 건조수축을 감소시키며, 화학적 저항성을 향상시키는 등의 효과가 알려져 있다. 이에 본 연구는 황산수와 습식마쇄를 이용하여 생산된 순환골재에 포함되어 있는 반수석고가 모르터의 압축강도에 미치는 영향을 검토하였다. 실험 결과, 반수석고가 포함된 고품질 순환잔골재의 경우 석고를 제거한 고품질 순환 잔골재에 비해 과도한 에트링자이트 생성으로 인하여 수화생성물의 치밀한 구조를 와해시켜 압축강도 및 휨 강도가 저하되는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.557-563
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• 2008

순환잔골재를 생산하는데 있어서 기존의 습식공정에서 사용되는 파 분쇄 방법만으로는 골재에 포함되어 있는 시멘트페이스트 성분을 효율적으로 떨어내지 못하며, 씻기 작업에 사용되어지는 세척수는 씻기 작업 후 별다른 처리 없이 순환하여 사용되어 지고 있기 때문에 칼슘 성분을 다량 함유한 pH $12{\sim}13$의 고알칼리성수로 변화된다. 따라서 골재 내 폐모르타르분을 효과적으로 제거하지 못할 뿐더러 용수 또한 지정폐기물로 분류되어 방류 시 별도의 처리를 해야만 하는 추가적인 비용이 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 기존 순환골재 생산 방식 중 문제시 되어온 파 분쇄 방법의 문제점을 보완하고 강알칼리수를 중화시켜 순환골재의 품질기준에 만족하는 순환잔골재의 최적 생산조건에 대하여 실험적 및 통계적으로 검토 분석하고자 하였다. 즉, 순환잔골재의 물리적 특성에 영향을 미치는 세척수양, 피분쇄물인 굵은골재량, 마쇄시간을 실험인자로 선정한 후 실험계획법에 의하여 순환 잔골재와 물비, 순환 잔골재와 굵은 골재비 및 마쇄시간에 대하여 그 유효성을 검토하였으며, 품질규격에 적합한 순환잔골재를 생산하기 위한 최적의 마쇄조건을 도출하고자 하였다. 순환골재의 품질기준에 만족하는 순환잔골재의 제조 방법에 관한 연구결과, 물비, 굵은골재비, 마쇄시간 변화에 따른 순환잔골재 품질 변화는 마쇄시간이 밀도 변화에 있어 마쇄조건 중 가장 유효하며 물비는 크게 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 또한 마쇄시간 15분, 굵은골재비 1.0 이상이 목표품질 절건밀도 $2.5\;g/cm^3$ 이상 흡수율 3% 이하의 골재를 생산하는데 최적조건인 것을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.27-35
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• 2009

부존자원의 대량소비로 인해 자원고갈 문제와 이에 따라 발생하는 폐기물처리 문제가 대두되고 있는 가운데 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해 현재의 사회구조를 자원소비형에서 자인순환형으로 변화하기 위할 노력이 진행되고 있다. 이런 노력의 일환으로 국내 발생 폐기물 중 가장 높은 비중을 차지하고 있는 건설폐기물에 관심이 급증하고 있지만 종합적인 처리에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 건설폐기물의 가장 많은 단일 물질인 폐콘크리트의 자원순환을 위한 고품질 순환골재 생산 공정 연구를 진행하였다. 굵은 골재, 잔골재, 시멘트 등이 수화물의 형태로 결합되어 있는 폐콘크리트를 가열전처리 방법과 Autogenous mill을 이용한 단체분리를 통해 고품질의 콘크리트용 순환 굵은 골재를 회수하였으며, 파분쇄 후 생산된 폐콘크리트 미분은 sink/float 분리를 통한 비중분리 특성을 파악한 후 간섭침강분리를 통해 정제과정을 거쳐 고품질의 콘크리트용 순환 잔골재를 생산하였다. 따라서 본 연구를 통해 전체 건설폐기물 중 가장 높은 비중을 차지하는 폐콘크리트를 고품질 순환골재로 재활용 할 수 있는 자원순환형 처리 공정을 개발하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.97-102
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• 2011

콘크리트 같은 많은 건설 폐기물이 빠르게 늘어나고 있으며, 콘크리트에 재활용 골재의 사용이 심각하게 고려되고 있다. 그러나 순환골재의 사용은 품질이 낮기 때문에 매우 한정적으로 사용되고 있다. 그러므로 순환골재의 품질은 콘크리트의 제조에서 매우 중요하다. 본 연구는 지구 온난화의 원인이 되는 $CO_2$를 고정하여 $CO_2$배출 저하와 건설폐기물의 재자원화 및 고품질화를 목적으로 수행한 일련의 연구로, 촉매인 NaOH을 $CO_2$와 반응시켜 제조한 $Na_2CO_3$에 의한 순환잔골재의 $Ca(OH)_2$의 제거효과와 이에 따른 순환잔골재의 품질 특성을 고찰하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 순환잔골재를 사용하는데 있어 문제시 되는 알칼리 성분을 제거하고자 공정수를 탄산나트륨 용액으로 대체하여 수산화칼슘을 탄산칼슘으로 침출시키는 방법을 계획하였고, 순환잔골재의 알칼리성분 제거 후의 품질 특성에 대하여 검토하였다. 본 연구의 결과, 수산화칼슘이 탄산나트륨 용액에 의해 탄산칼슘으로 제거된다는 것을 확인할 수 있었고, 생성물에 대하여 열분석(DT-TGA)을 실시한 결과 탄산칼슘인 것을 확인하였다. 탄산처리한 순환잔골재의 밀도는 원골재 보다 높아졌고 흡수율은 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 탄산나트륨의 농도와 교반시간에 대해 결과치가 달랐는데 이것은 고정된 수산화칼슘의 양에 대한 탄산나트륨 용액의 반응 양에 의한 것으로 판단된다. 즉, 탄산 반응 후 순환잔골재의 밀도, 흡수율 및 입도 등의 물리적 성질은 전반적으로 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.337-338
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• 2009

본 연구는 마이크로파 가열기술 및 마찰 마쇄 작용에 의한 순환잔골재 표면에 고착되어 있는 시멘트 페이스트를 효율적으로 분리, 제거함으로써 구조체 콘크리트용 고품질 순환잔골재를 생산하는데 그 목적을 두었다.