• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 2018

제철 공정에서 발생되는 부산물인 용선 슬래그를 재활용하여 활성제를 융합한 표층처리공법용 고화재를 개발하는 연구를 수행하였다. 연구 목적은 폐기 또는 매립되는 제철소의 용선 슬래그를 재활용하여 자원 순환 및 고화재의 기능성을 부여하고 토양의 유실, 침하, 싱크홀 등의 기초지반의 강도 및 내구성을 향상하여 표층토양의 문제점 해결하는데 있다. 이를 위하여 용선슬래그 및 활성재를 융합한 고화재를 가지고 압축강도, 유해물질용출시험, 투수계수 시험을 통해 용선슬래그의 고화재 원료로서의 사용 가능성을 평가하였다. 압축강도 시험 결과 고화재 혼합률이 12%인 고화토의 양생 28일 강도의 값이 각각 0.93, 0.96, 1.3MPa의 값으로 본 연구 개발 고화재의 소요강도 값인 1MPa에 만족하는 값을 나타내었으며, 투수계수의 경우에는 고화재 혼합률 12%에서 각각 $4.1{\times}10^{-8}$, $7.0{\times}10^{-7}$, $1.7{\times}10^{-7}cm/sec$로 최소값을 나타내었다. 또한 유해물질용출시험 결과 6가 크롬 항목에서 미소량 검출되었지만 함유기준을 만족하였으며, 나머지 항목에서는 중금속이 용출되지 않았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.39-46
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• 2019

준설점토를 활용한 연약지반은 장비주행성 및 진입로의 확보를 위해 시멘트 계 고화재 및 무기질 고화재 등을 활용한 표층고화처리공법이 사용되고 있으나 환경에 유해한 물질의 용출로 인한 문제가 제기되고 있어 환경과 기능성을 모두 만족하는 표층고화처리 공법의 개발이 필요하다. 표층처리 공법으로는 조기강도와 장기적인 안정 등을 고려하여 시멘트계 고화재를 이용한 표층고화처리공법이 많이 활용되고 있으며, 지반개량 효과가 크고 경제적 효율성으로 인해 국 내외에서는 시멘트계 고화재를 이용한 표층개량에 대한 연구과 수행되어 지고 있다. 그러나 최근 환경과 기능성의 문제가 제기되어 시멘트에서 발생되는 6가크롬(Cr6+), 수은(Hg) 등의 유해물질로 인해 지반오염과 환경문제가 발생되어 다양한 친환경적인 공법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 자연함수비의 준설점토를 시멘트와 친토양고화재를 혼합한 혼합토를 대상으로 동일한 배합조건 및 양생조건에 따른 일축압축강도를 분석하고 이 결과를 기준으로 표층개량범위 적용 및 실내모형토조시험을 수행하여 초연약지반의 강도특성 및 지지력 특성을 검토하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권11호
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• pp.13-19
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• 2015

우리 주변에서 가장 흔한 재료인 흙을 이용한 건설재료는 많은 장점에도 불구하고 장기적인 내구성과 보도로서의 보행감 등이 포장재로써 문제시되어 다짐 후 사용하거나 강도보강용으로 석회나 시멘트 등 다양한 고화재를 혼합하여 포장용으로 사용하고 있다. 그러나 친환경 고화재나 기타 보행성을 증가시키기 위한 혼합재가 포함된 포장재의 거동에 대한 연구는 아직 미진한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 친환경 고화재와 목재칩과 같은 자연재료를 이용한 혼합토를 이용한 포장재의 적정 배합비와 현장적용 특성을 평가하기 위해 역학시험을 통해 합리적인 배합비를 평가하고 현장 적용성을 평가하기 위해 탄성도시험인 볼 테스트를 수행하였다. 시험결과 목재칩의 함량은 1.5% 이하에서 구조물의 목적에 따라 선택하고 고화재는 10~15% 함량의 범위 내에서 결정하며, 보행성을 표현하는 GB 계수/SB 계수 비의 평가결과, 보행감을 고려한 고화재의 비율은 15% 이하의 값이 적합하나 목재칩의 비율에 따라 상이한 배합비의 선정이 필요할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.245-253
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• 2017

베트남 CFBC 플라이애시는 CaO 성분이 높아 연약지반 개량을 위한 고화재로 활용 가능하지만 대부분 매립이나 폐기물로 처리되고 있는 실정이다. 플라이애시를 지반 개량용 고화재로 활용하기 위해서는 플라이애시의 성상과 특성을 정확히 파악해야한다. 본 연구에서는 베트남 플라이애시의 연약지반 고화재로의 활용성을 평가하기 위하여 CFBC 발전소 4개소에서 채취한 플라이애시를 대상으로 물리적, 화학적 특성분석을 위한 실내시험을 실시하였다. 물리적 특성 분석결과 4개소 시료 모두 고화재의 원료로서 재료적 활성도 및 연약지반 개량공사에 적합한 입도를 가지는 것으로 분석되었다. 화학적 특성 분석결과 1개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 높아 연약지반 개량용 고화재로 활용이 가능할 것으로 분석되었다. 나머지 3개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 낮아 고화재로 활용하기에 적합하지 않았다. 하지만 국내 일반 플라이애시와 유사한 화학조성을 가지고 있어 다양한 형태로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.71-78
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• 2011

최근 준설점토 고화처리과정에서 환경에의 부하를 고려하여 시멘트와 같은 지반 고화재를 최소화 하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 그러나 적정한 지반 고화재의 비율이나 각 비율에 따른 물리/역학적 특성과 재료적 특성에 대한 충분한 연구가 수행되지 않아 설계에 반영되는 단계에 까지는 이르지 못하고 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구는 준설점토의 유효한 활용과 친환경적 접근이라는 두 가지 문제를 동시에 극복하기 위하여 고화재를 최소화할 수 있는 방안과 고화재 비율에 따른 혼합토의 물리/역학적 특성 및 재료특성을 장단기적 관점에서 규명하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 지반 고화재로써 시멘트를 활용하여 혼합 지반의 역학적 성능을 충분히 발휘하는 범위에서 고화재의 투입량을 최소화할 수 있는 최적의 설계방안에 대해 알아봄과 동시에 각 고화재 투입량에 따른 혼합토의 물리/역학적 특성과 재료적 특성을 평가하여 정리하였다. 강도 측면에서는 빈배합 혼합점토는 본 연구에서 상정한 최대 양생기간인 270일 동안 지속적인 강도증가를 보이고 있었으나 혼합비가 상대적으로 높은 증가 추세가 현격하게 떨어지고 있었다. 압밀측면에서는 시멘트 혼합에 의한 의사과압밀현상이 낮은 배합비에서도 충분히 발휘된다는 점을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 준설점토를 조기에 안정화시키고 동시에 친환경적으로 재활용할 수 있는 방안이 구체적으로 모색되었으며, 본 연구에서 수행되는 다양한 시험 및 해석적 연구 자료는 향후 관련 공법을 실제 현장에 적용할 경우에 설계를 위한 기초 설계자료로써 제공될 수 있으리라 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.5-12
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• 2024

현재 저수지 제체의 차수성 및 안전성 확보를 위해 약액을 저압으로 주입하여 제체 손상을 최소화하는 그라우팅 공법이 보편적으로 사용되고 있으나, 내구성 확보와 체계적인 고화재의 배합비 결정방법이 정립되어 있지 않은 문제들이 있다. 본 연구에서는 원지반과 고화재를 다양한 중량비율로 교반·혼합하였을 경우 혼합체의 투수계수와 강도를 실내시험을 통해 확인하였으며, 시험결과들의 분석을 통해 최적 배합비를 제안하였다. 실내실험을 위한 공시체는 고화재의 배합량을 고려하여 제작하였다. 투수시험용 공시체는 사질토와 점성토 별 고화재 배합량 1.5kN/m³에 대해 제작하였으며, 투수시험 결과 차수 성능이 확보되어 각종 설계기준을 만족하는 것을 확인하였다. 강도시험을 위한 공시체는 점성토의 경우 5가지, 사질토는 3가지 배합비로 각각 3개 총 24개의 시편을 제작하였으며, 시험 결과 사질토와 점성토 모두 배합량 2.0kN/m³ 이하에서는 일축압축강도가 재령일이 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 따라서 현장에 적용되는 최적의 배합비는 고화재 배합량을 1.5kN/m³ 및 2.0kN/m³으로 결정하였다. 또한 현재 운영 중인 노후 저수지 개보수사업 설계사례를 대상으로 실험성과를 반영한 수치해석을 실시한 결과 저수지 제체의 차수 및 안전성 증대 효과를 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.79-85
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• 2005

굴양식장에서 무단 투기되거나 임의로 야적 및 매립되어 환경피해와 오염을 유발하는 굴껍질을 유효하게 재활용하기 위한 기반연구를 수행하였다. 본 논문의 연구목적은 굴껍질을 이용하여 지반개량을 목적으로 하는 친환경적인 고화재를 개발하는 것이다. 개발한 고화계는 준설토에 적용하여 그 성능을 실험적으로 규명하였다. 굴껍질 고화재를 혼합한 준설토의 압축강도특성을 파악하기 위해, 준설토의 함수비와 고화계의 혼합비 및 양생일을 변화시켜 실내시험을 수행하였다. 실험결과에 근거하여, 굴껍질을 활용하여 제조된 친환경적 고화계는 지반개량재로 합당한 것을 알 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.367-372
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• 1996

석탄화력발전소의 산업부산물인 fly ash를 이용한 폐흡착재의 붕규산유리고화가 능성을 분석하였다. 폐흡착재는 기체상의 세슘이나 루테늄 등을 포집한 후에 발생되는 필터류 등의 고체폐기물을 말하며 본 실험에서는 CsNO$_3$와 fly ash를 몰비로 1.5 : 1 되게 섞어 1200 $^{\circ}C$에서 1시간 가소 시킨 후에 생성되는 pollucite를 모의폐흡 착재로 사용하였다. 폐흡착재를 무게비 15 ~ 30 %로 fly ash, SiO$_2$, $Na_2$CO$_3$, B$_2$O$_3$와 혼합한 후 1150 $^{\circ}C$에서 3시간 용융시켜 붕규산유리화시켰다. 제조된 붕규산유리고화체의 침출성을 평가하기 위하여 2일동안의 soxhlet 침출실험을 수행하였다. 한편 폐흡착재의 붕규산유리고화과정을 알아보기 위하여 붕규산유리고화체의 원료물질에 대하여 유리화과정과 동일한 조건하에서 TG/DTA분석을 수행하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.37-42
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• 2012

국내에 시공되고 있는 매입말뚝의 충전재는 주로 시멘트 페이스트를 사용하고 있다. 시멘트 페이스트를 사용한 충전재는 현장 시공 시 실 주입량이 지나치게 커서 비효율적이며, 설계기준에 비해 지나친 강도를 발현하여 시멘트사용에 따른 환경성 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로 매입말뚝 시공 시 발생하는 굴착토사를 활용하여 적정 고화제를 혼합한 고화토를 충전함으로써 폐기물 처리비용 절약과 친환경적인 고화토 충전공법의 현장적용성을 검토하였다. 일축압축강도 시험과 현장 재하시험 결과를 토대로 고화토와 기존 시멘트 페이스트 주입재의 성능을 비교하고 설계기준에 적합한지 여부를 검토하였다. 그 결과 고화토 충전재는 시멘트 페이스트 충전재와 유사한 성능을 나타내며 설계기준에도 적합하여 매입말뚝 충전재로서 고화토의 적용성을 확인하였다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2002년도 춘계임시총회 및 제 20회 학술발표대회
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• pp.157-158
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• 2002

유해폐기물 및 모의 방사성폐기물 소각재에 붕규산유리 계통의 기본유리매질을 혼합하여 고온에서 용융시켜서 제조한 유리 고화체를 대상으로 침출실험후의 미세구조 및 표면조성의 변화, 침출된 시료의 표면에서 고화매질 성분별 함량과 두께에 따른 농도 기울기 및 결정질 화 등을 평가하여 유리고화체의 침출거동에 따른 표면변화 특성을 고찰하였다.