• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.164.2-164.2
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• 2010

KEPCO에서는 발전소로부터 생산되는 전력을 각 가정에 공급하기 위하여 전력선을 설치하고 있다. 이 전력선은 지상과 지중에 동시에 설치되고 있으며, 지상에 위치한 전력선을 가공선이라 한다. 지중에 설치된 전력선을 지중선이라 하며, 지중선을 설치하기 위한 공사를 지중화공사라 한다. 전력선은 전력이 통전될 때 일정한 온도 이상의 열이 발생하게 되며 이 열이 신속하게 외부로 빠져나가야지만 전력수송효율이 떨어지지 않게 된다. 지중화공사는 대부분 도로를 재굴착하여 설치하게 되며, 전력선을 설치한 후 주변 되메움재로는 모래를 이용하고 있다.하지만 최근 들어 모래의 수급이 딸리고, 가격이 높아지고 있는 관계로 이의 대체재료가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 전력선 되메움재인 모래의 대체재료로 건설폐기물의 일종이었던 순환골재를 이용하기 위하여 열저항특성을 분석하였다. 이미 순환골재는 2005년부터 공공 공사에 의무적으로 사용하도록 규정이 되어 있어 도로 또는 콘크리트 골재로 사용하고 있다. 순환골재를 전력선 되메움재로 사용하기 위해서는 열저항온도(thermal resistivity)가 $120^{\circ}C$-cm/W 이하가 되어야만 전력선 효율이 떨어지지 않기 때문에 이를 만족하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 QTM-500 장비를 이용하여 순환골재의 열저항 특성실험을 시행하였다. 실험의 원활한 수행을 위하여 순환골재의 입도는 5.0mm 이하로 제한하였으며, 인자로는 다짐도와 함수비를 중요한 인자로 선택하였다. 분석결과, 다짐도 및 함수비는 순환골재의 열저항온도에 영향을 미치는 주인자로 나타났으며, 일부 교호작용도 존재하는 것으로 나타났다. 향후 실험결과를 바탕으로 현장 실증실험을 수행할 예정이며, 본 연구결과는 KEPCO의 순환골재 이용기준수립에 활용할 예정이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.603-609
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• 2008

폐콘크리트로부터 생산되는 순환골재는 천연골재에 비해 품질이 나쁜 단점이 있어 이를 개선하는 것이 순환골재를 재활용하는데 있어서 선결과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 콜로이달 실리카용액을 이용한 표면처리 방법으로 순환골재의 품질을 개선하고, 품질이 개선된 표면처리 순환골재를 활용한 콘크리트의 역학적 특성 및 내구성능을 타 콘크리트와 비교 분석하여 순환골재를 실제 콘크리트 시설물 축조에 콘크리트용 골재로서 활용 가능성을 규명하고자 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.61-68
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• 2011

시멘트의 강알칼리성 성분으로 인하여 파분쇄된 순환골재의 pH는 12이상을 발현한다. 이 시멘트의 강알카리성은 환경적으로 피해를 주게 된다. 순환골재의 강알카리성은 골재의 특성, 알카리 용출시간, 골재의 크기 등에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 이러한 다양한 조건에 따른 순환골재의 pH 특성을 시험하기 위하여 습식 및 건식 생산공정에서 생산한 건식 및 습식 순환골재를 이용하여 폐기물공정 시험방법, 토양오염공정 시험방법, BS EN 1744-3에서 제시한 pH 시험방법에 따른 pH 특성, 순환골재의 용출시간에 따른 pH의 특성, 골재의 입도별 pH 특성을 분석하여 순환골재의 환경적 문제를 해결하는데 기여하고자 하였다. 시험결과에서는 순환골재는 입도가 작을수록 pH가 높은 것으로 나타났으며, 시간 경과에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 건식과 습식 순환골재의 pH 경향은 시간 경과에 따른 차이 외에 시험방법에 의한 차이는 없었다. pH 시험방법에 있어서 폐기물공정시험에 의한 순환골재 pH값이 가장 높게 나타나 pH 편차를 고려한 단일 pH 시험방법 제안이 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제54권5호
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• pp.495-503
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• 2021

골재는 주택 및 도로·항만 등과 같은 SOC건설에 사용되는 주요한 천연자원이며 국가건설의 기본이 되는 기초자재이다. 골재가 공사원가에서 차지하는 비중은 약 4%에 불과하나, 골재는 건설공사 용적의 약 80%를 점유함으로서 건설공사의 양과 질을 좌우하는 필수요소이다. 하천, 수중, 하상, 바다, 육상 골재는 생산시 환경 문제와 제한된 부존량으로 인해 골재수급에 어려움이 발생할 경우 골재의 생산량을 급격하게 증가시키기 어려운 반면에 산림골재는 증산이 비교적 용이하다. 산림골재는 부존량이 풍부해 향후 다른 골재 감축시 대체 골재자원으로 유망하게 평가받고 있으며, 잘 짜여진 계획과 정책에 따라 골재수요에 유연하게 대응할 수 있는 효과적인 골재재원이다. 본 연구에서는 산림골재 개발에 큰 영향을 미치는 운반거리를 중심으로, 운반거리가 긴 경우와 짧은 경우에 대해서 산림골재 활성화 방안과 더불어 현재 산림골재 개발의 난제에 대한 대책을 제시하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권1호
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• pp.125-132
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• 1998

경량골재 콘크리트의 내구성과 경제성에 대한 인식 부족으로 조경재료나 인공토양 둥 구조부재 이외의 분야에 사용되고 있는 국내 실정에 비해서, 구미 여러나라에서는 고강도 경량골재를 장지간 교량과 고충건물에 사용하고 있다. 경량골재 콘크리트는 구조물의 재료비 단순비교에 있어서도 경제성이 있을 뿐만 아니라, 자중감소로 인한 구조적, 기하학적 장점도 있으며, 또한 고강도 경량골재의 개발로 경량골재가 가지고 있는 여러 문제점을 해소하여 사용성과 내구성에 있어서 보통골재 콘크리트와 큰 차이가 없는 상황이다. 그러나국내에서 생산된 경량골재는 닫힌 공극보다 열린 공극을 많이 내포하고 있어 수분흡수가 많고, 특히, 동결융해에 대한 내구성에 취약한 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 내동해성 향상을 위해 10종류의 고강도 경량골재 콘크리트 공시체를 제작하여 실리카 흄, 물.시멘트비, AE제, 강섬유 등을 실험 변수로 하여동결융해 실험을 수행하였다. 연구결과 실리카흄, 물.시멘트 비는 어느 정도 내동해성을 향상시키지만 근본적인 해결방안이 되지 못하며, AE제를 첨가한 공시체와 강섬유를 사용한 공시체는 동결융해 내구성 지수가 90%이상으로 측정되어 내동해성을 개선시킬 수 있는 요소로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.54-59
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• 2020

콘크리트의 품질에 큰 영향을 미치는 중요 자재인 굵은 골재는 채취장소, 생산방법 등에 따라 다양하게 생산된다. 현재 건설업계는 굵은 골재의 안정적인 공급과 표준적인 품질 확보 방안이 필요한 실정이다. 본 연구는 굵은 골재를 3D 프린팅으로 제작하여 사용하는 것이 이 문제 해결에 도움이 되는지를 검토하는 것이 목적이다. 3D 프린팅을 위한 필라멘트는 검토 결과 ABS 필라멘트가 선정되었다. 굵은 골재의 설계는 CATIA를 사용했으며, 제작은 CUBICON Single Plus를 사용하였다. 공시체는 3개의 AE제를 사용 것과 3개의 그렇지 않은 것 등 총 6개를 제작한 후 28일 동안 수중 양생하였다. 압축강도 시험 결과 AE제를 사용할 경우 콘크리트표준시방서에서 규정한 경량콘크리트 설계기준의 최저 압축강도 이상이 발현됨을 확인했다. 이는 3D 프린터로 제작한 굵은 골재가 경량콘크리트의 굵은 골재로 사용될 가능성이 있음을 시사한다. 특히 대량생산 체계를 갖출 경우 궁극적으로 굵은 골재의 안정적 수급과 표준적인 품질 확보라는 건설업계가 당면하고 있는 문제 해결에도 일조할 수 있을 것이다. 향후에는 3D 프린팅으로 제작한 굵은 골재의 부착력 향상 방안, 경제성 분석 등에 관한 연구를 진행할 예정이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.507-509
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• 2011

본 논문은 순환골재 생산 공정 중 수조에 응집된 슬러지를 자동으로 배출하는 장치의 개발에 관한 내용이다. 수조바닥에 응집해 있는 슬러지를 배출하기 위하여 모든 공정을 중지한 후 기계장비와 수작업으로 이루어지고 있는 작업환경을 대신하여 자동으로 실시간 배출할 수 있는 폐슬러지 자동배출장치를 개발하여 생산성과 작업효율을 향상시키는 것이 목적이다. 임펠러의 형상 및 회전수와 수조의 경사각을 최적의 수준으로 도출하여 설계 후 장치를 완성하였다. 생산공정 중 실시간으로 슬러지를 배출하여 생산성 향상은 물론이고, 독립적인 장비이므로 판매함으로서 이윤창출에도 큰 역할을 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.102-109
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• 2016

본 연구에서는 국내에서 생산되고 있는 콘크리트용 순환 굵은골재를 사용하여 콘크리트의 압축강도 수준(20, 35, 50 MPa)에 따라 순환 굵은골재의 혼입률 변화가 콘크리트의 염화물 확산특성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과 순환 굵은 골재의 치환율 변화에 따른 유동성(슬럼프)은 순환골재를 혼입하지 않은 경우에 비해 동등하거나 양호한 유동성을 나타내는 것으로 나타났다. 이러한 영향은 국내에서 생산되는 순환골재의 양호한 입형이 유동성 개선에 기여한 것으로 판단된다. 또한, 순환 ?은 골재의 치환율 변화에 따른 압축강도는 순환골재 혼입률이 증가할수록 약 9~10% 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 염화물 확산계수는 순환골재 혼입률이 증가함에 따라 최대 144%까지 증가하는 결과를 나타냈으며 낮은 강도 수준의 콘크리트 일수록 순환골재 활용에 따른 내염성 저하 정도가 큰 것으로 나타났다. 강도가 증가할수록 순환골재 혼입에 따른 영향은 감소되어, 고강도 영역에서는 일반 콘크리트와 유사한 염화물 확산 특성을 발현하는 것으로 분석되었다. 따라서 순환골재를 콘크리트용 재료로 대량 활용하기 위해서는 콘크리트의 내염성 개선을 위한 혼화재료의 적용 또는 배합설계상 조정을 통한 강도의 개선 등이 필요할 것으로 판단된다.

• 광물과 암석
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• 제36권2호
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• pp.135-145
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• 2023

골재(aggregate)는 콘크리트(concrete) 또는 아스팔트(asphalt)와 같은 안정화된 재료를 생산하는데 사용되며 주택, 산업, 도로, 에너지 및 건강에 대한 사회적 요구를 충족시키는데 기본이 된다. 2021년 세계 골재 생산량은 423억 5천만톤으로 전년도 419억 7천만톤과 비교하여 0.91% 증가하였고 중국, 인도, 유럽연합(EU) 및 미국(USA)만 20억만톤 이상 골재를 생산하여 점유율은 71.75%로 나타났다. 우리나라는 골재 생산이 지속적으로 증가하여 3억 9천만톤, 점유율 0.85%로 멕시코 및 일본을 추월하여 7위를 차지하였다. 전세계적으로 산업용 모래 및 자갈은 3억 5천만톤이 생산되었고, 상위 국가 순위는 중국, 미국, 네델란드, 이탈리아, 인도, 튀르키예 및 프랑스로 나타났다. 7개 국가만 천만톤 이상 생산하여 전체 점유율이 74.69%를 차지했다. 골재 수출액은 전년도 천연석 193.7억 달러, 인공석 109.3억 달러와 비교하여 천연석은 23.1억 달러, 인공석은 26.6억 달러 증가해 각각 216.8억 달러, 135.9억 달러로 나타났다. 모래 수출액은 총 17.1억 달러이며 상위 국가 순위는 미국, 네델란드, 독일 및 벨기에으로 나타났으며, 4개 국가만 1억 달러이상 수출하여 전체 점유율이 57.70%을 차지했다. 자갈 수출액은 총 27.5억 달러이며 상위 국가 순위는 중국, 노르웨이, 독일, 벨기에, 프랑스 및 오스트리아로 나타났고, 6개 국가만 1억 달러이상 수출하여 전체 점유율이 48.30%를 차지했다. 1950년대 이후 골재 채석은 인구 증가, 도시화, 기반 시설 개발 및 생활방식의 변화로 인해 급속도로 증가했다. 또한 해수면 상승으로 인한 토지 간척 및 홍수 방지를 위해 막대한 양의 골재를 필요로 한다. 2011~2060년에 골재 채석 규모와 수요가 연간 24Gt에서 55Gt로 두배로 증가할 것으로 예상된다. 그러나 골재 채취로 피해를 받는 생태계를 돌이킬 수 없는 상황까지 진행될 가능성이 높으며, 세계적으로 골재 부족과 사회적 갈등이 증가할 것으로 전망된다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권4호
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• pp.10-16
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• 2005

고속도로 건설 및 유지관리 과정에서 발생되는 폐콘크리트의 현장파쇄 및 재활용을 위하여 파쇄시스템 선정, 순환골재 생산, 도로용 재료의 시방기준 준수여부를 평가하였다. 그 결과 순환골재에 부착된 모르터의 영향으로 천연쇄석에 비하여 낮은 물성값을 나타내었으며, 입도시험결과 임팩트 크러셔 또는 죠, 큰크러셔 조합형은 소요입도에 적합한 순환골재를 생산할 수 있었다. 동상방지층에 적용할 경우 함수비 변동에 의한 건조밀도 변화가 작으므로 천연골재에 비하여 관리가 쉬운 장점이 있으나, 빈배합콘크리트 기층은 시멘트에 의한 미분량 증가로 흡수율의 영향이 감소하였다. 또한 재령 7일 압축강도는 순환골재의 종류에 관계없이 10MPa를 상회하므로 현장적용에는 큰 문제가 없음을 알 수 있었다.