• 청정기술
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• 제12권4호
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• pp.238-243
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• 2006

본 연구에서는 용융 전로슬래그를 고속의 공기를 이용하여 급랭한 전로슬래그의 골제 특성을 조사하고 이를 잔골재로 재활용한 모르타르의 특성을 분석하였다. 급랭전로슬래그의 입자형태는 구형이었으며 냉각 속도의 차이로 인해 표면층과 내부층 그리고 외부와 연결된 공동을 가지고 있었다. 표준사를 구형 급랭전로슬래그로 대체한 혼합 잔골재의 특성을 분석한 결과 대체 비율이 증가하면서 비중, 단위용적중량 그리고 조립율이 증가하였으며 실적률은 대체 비율 75%에서 최대를 나타내었다. 흡수율은 대체 비율 50%에서 최소값을 보였다. 혼합 잔골재의 구형 급랭전로슬래그 대체 비율이 증가할수록 굳지 않은 모르타르의 유동성이 증가하여 동일한 플로우값을 얻기 위한 물/시멘트 비는 감소하였다. 구형 급랭전로슬래그 대체 비율이 증가할수록 양생한 모르타르 시편의 조직은 치밀하였으며 비중은 증가하였다. 압축강도의 경우는 대체율 75%에서 최대값을 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.60-68
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• 2016

본 연구에서는 앞서 분석된 제강슬래그 골재의 특성을 활용하여 해양구조물 중에 하나인 테트라포트에 대한 콘크리트 제조 가능성을 연구하였다. 제강슬래그 골재 평가결과, 급랭전로슬래그와 서랭식 20 mm 분쇄 슬래그 및 이들을 50%씩 조합한 골재의 물성이 콘크리트용 골재 물성에 가장 적합한 것으로 평가되어 이를 활용하여 콘크리트 물성을 평가하고 최적배합을 도출하고자 하였다. 연구 결과, 급랭전로슬래그(RCS), 서랭식 20 mm 슬래그 골재의 단독사용은 작업성, 성형성에 있어 다소 불리한 것으로 평가되었으나 RCS 50%와 서랭 20 mm 50%를 혼합하여 사용할 경우 작업성 향상 및 내구성 또한 향상되는 결과를 나타내었다. 따라서, 제강 슬래그 골재를 이용한 해양구조물 제조에 있어 급랭식 또는 서랭식 골재의 단독사용보다는 골재간 조합을 통하여 콘크리트용 골재 품질기준을 만족시킨 후 사용하여야 할 것이며, 골재 품질기준을 만족한 제강슬래그 골재는 콘크리트 제조에 있어 일반 콘크리트용 골재와 동등 또는 그 이상의 성능을 발현하는 것으로 평가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.171-179
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• 2015

최근 건설산업에서는 천연 골재 고갈과 엄격한 환경 규제로 인하여 골재 부족 현상이 지속되고 있기 때문에 대체 골재 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 전로슬래그 처리방식의 문제점을 해결하기 위한 새로운 처리방식 즉, 고온 용융슬래그를 회전식 드럼내에 투입한 다음 냉각수, 압축공기 및 강철구를 이용하여 급속 냉각, 파쇄 처리하는 공정에서 발생되는 습식 급랭 전로슬래그를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위하여 기초물성을 검토하였다. 또한 본 연구를 통하여 콘크리트용 잔골재로써 습식 급랭 전로슬래그의 활용 방안을 제안하고자 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제33권3호
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• pp.169-177
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• 2014

본 연구는 철강산업에서 배출되는 산업폐기물의 일종인 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그의 인공습지나 여과시스템에서 인을 효과적으로 흡착 처리하기 위해 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그를 입경별(유효입경: 0.5 mm, 2.5 mm)로 구분하여 Freundlich 및 Langmuir 등온흡착실험을 통해 인에 대한 흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식에 의한 페로니켈슬래그(FNS)와 제강급랭슬래그(RCS)의 인 흡착능(K)은 RCS 0.5(0.5105) > RCS 2.5(0.3571) > FNS 2.5(0.0545) ${\fallingdotseq}$ FNS 0.5(0.0400) 순이었으며, 본 실험에 사용된 모든 슬래그의 흡착강도(1/n) 값이 0.19954-0.3657범위로 1보다 작으므로 모두 L형의 등온흡착식으로 판단 할 수 있었다. Langmuir 등온흡착식에 의한 인의 최대흡착능(a)은 FNS 0.5, FNS 2.5, RCS 0.5, RCS 2.5가 각각 320, 187, 3,582 및 2,983 mg/kg이었다. 슬래그의 실제 흡착량과 Freundlich와 Langmuir 등온흡착 일반식을 적용한 결과 실제 인의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해서 잘 일치하였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Freundlich와 Langmuir 등온흡착식을 이용한 슬래그의 인 흡착능력은 제강급랭슬래그(RCS)가 페로니켈슬래그(FNS)보다 높았으며, 고로급랭슬래그는 인공습지나 여과시스템에서 인 흡착을 위한 여재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.20-28
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• 2016

산업부산물을 사용한 친환경 초고성능 콘크리트(Ultra-high performance concrete, UHPC)의 시공성 확보를 위해 요구되는 초유동화제의 적정 혼입량을 검토하였다. UHPC에 적용한 산업부산물은 고로슬래그 미분말, 화력발전소 바텀애시, 급랭 슬래그였다. 일반적인 UHPC에 사용되던 기존 재료를 산업부산물로 부분 혹은 전량 치환한 배합에, 다양한 초유동화제 혼입량을 적용하였다. 부산물 사용에 의해 UHPC의 유동성이 개선되었으며, 이 때 초유동화제 혼입량을 감소시킨 경우에도 유동성 및 압축강도의 저하는 발견되지 않았다. 부산물 사용 및 초유동화제 혼입량 감소로 인해 UHPC의 재료 가격이 감소함을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-31
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• 2016

본 연구는 산업폐기물의 일종인 제강급랭슬래그의 중금속 폐수처리를 위한 여재로서의 활용도를 높이고자 단일 및 복합 중금속용액에 대한 제강급랭슬래그의 경쟁흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식을 이용한 Cd, Cu 및 Zn의 흡착능은 단일 용액일 때 각각 2.21, 2.56 및 0.89이었으며, 복합 용액일 때는 각각 0.31, 1.28 및 0.37이었으며, Langmuir 등온흡착식을 이용한 제강급랭슬래그의 최대흡착능은 단일 용액일 때 Cu(16.6 mg/g) > Cd(8.1 mg/g) > Zn(6.2 mg/g)순이었으며, 복합 용액일 때 Cu(14.5 mg/g) >> Zn(1.3 mg/g) > Cd(0.6 mg/g)이었다. Freundlich와 Langmuir 등온흡착식은 모두 동일한 경향으로 단일 용액에서 최대흡착능에 비해 복합 용액일 때 흡착능은 감소하는 경향이었다. 특히 Cu의 경우는 단일 용액에 비해 복합용액일때 흡착능이 12.6% 정도로 약간 감소하였으나, Cd 및 Zn의 경우는 단일 용액에 비해 복합 용액일 때 흡착능이 각각 92.6% 및 79.0% 정도로 현저하게 감소함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Cd 및 Zn은 경쟁 이온이 없는 단일 용액에서는 흡착제에 대해 높은 흡착능을 보였으나, 복합용액에서는 경쟁관계인 Cu에 의해 상대적으로 흡착능이 감소한 것으로 판단된다. 제강급랭슬래그의 단일 및 복합중금속 용액에서 Cd, Cu 및 Zn의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 잘 일치하였으며, 또한 단일 및 복합중금속 용액에서 각 금속의 흡착패턴은 각 금속의 경쟁으로 인하여 서로 다른 패턴을 가지는 것을 알 수 있었다. 따라서 제강급랭슬래그는 중금속 폐수처리를 위한 여재로 충분히 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.49-59
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• 2016

제강슬래그는 제강과정에서 필연적으로 발생되는 산업부산물로 토목용, 돌용 및 시멘트 원료 등으로 재활용되고 있다. 그러나 재활용분야가 대부분 저부가가치 분야에 집중되어 제강슬래그의 장점을 활용한 다양한 분야로의 활용이 요구되고 있는 실정이다. 제강슬래그를 콘크리트용 골재로 활용하기 위한 다양한 연구가 있었으나 한정적인 제강슬래그에 대해 이루어졌으며 대부분의 연구가 팽창성 억제에 관한 것으로 실질적인 콘크리트용 골재로써의 적합성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 생산방식에 따라 제강슬래그 골재를 구분하여 총 7종을 통한 골재간 조합을 통해 콘크리트용 골재로 활용가능성을 평가하였다. 연구결과, 제강슬래그 골재를 일반 콘크리트용 골재와 동등하게 활용하기에는 입도, 염화물함량 등의 기준에 부족한 것으로 나타났으나 적절한 골재조합을 통해 특수분야에 한하여 콘크리트용 골재로는 그 활용성이 매우 높은 것으로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권6호
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• pp.31-37
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• 2015

철강산업 부산물 중 고로슬래그는 시멘트혼화재로 재활용되고 있지만 제강 슬래그들은 주로 골재로서 활용되고 있다. 본 연구는 전기로 산화슬래그를 대상으로 용융상태에서 철을 환원시켜 개질한 후 물로 급랭하여 제조된 비정질 슬래그를 시멘트 혼화재로 활용하고자 하였다. 개질된 전기로 산화슬래그는 고로수쇄슬래그 보다 분쇄성이 높았으며, 고로슬래그와 개질산화슬래그를 혼합하여 제조한 슬래그 시멘트의 모르타르 실험결과 고로슬래그에 대한 개질산화슬래그 대체율 20%까지는 비교시험체의 98%에 해당하는 압축강도 특성을 나타냈다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.108.1-108.1
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• 2010

분류층 가스화기는 석탄과 산소(공기) 및 수증기가 반응하여 $1200{\sim}1600^{\circ}C$의 고온, 20~60기압의 고압에서 작동되어 합성가스를 생성하며 합성가스에 포함된 입자 및 황화합물 등을 정제설비를 통하여 정제 후 발전 및 화학원료로 사용한다. 석탄가스화 중 석탄에 포함된 대부분의 회분은 용융슬래그 형태로 가스화기 벽면을 따라 흘러 내려 가스화기 하부의 냉각수조에서 급랭되어 배출된다. 이때 용융슬래그의 원활한 배출을 위해서는 일정범위의 점도를 유지하는 것이 필요하다. 슬래그의 점도는 가스화기 온도 및 Ash의 조성에 따라 크게 변하며 가스화기 설계 및 운전 시 매우 중요한 변수이다. 따라서 최적의 설계 및 운전을 위해서는 Ash의 점도예측이 중요하며, 분류층 가스화기내부에서 Ash 점도 예측을 위한 DooVisco 프로그램을 개발하였다. DooVisco는 가스화기 내부에서 슬래그 용융온도 및 온도별 점도, 가스화기 최소 운전온도 및 석회석 투입 효과 분석뿐만 아니라 석탄의 혼합 사용 시의 특성 예측도 가능하도록 개발되었다. DooVisco는 슬래그 주요 4성분인 SiO2, Al2O3, CaO, FeO 성분에 대한 Phase Diagram을 이용하여 1차적으로 슬래그용융온도(Liquidus Temperature)를 예측하고, 주요 4 성분 외에 Na2O, MgO, K2O, TiO2 등을 고려한 Kalmanovich Model을 이용하여 점도를 예측한다. 최종적으로 슬래그 용융온도와 점도를 활용하여 분류층 가스화기 운전가능 온도범위를 예측한다. 개발된 DooVisco를 활용하여 300MW급 실증 IGCC 플랜트에 사용가능성이 있는 석탄을 대상으로 슬래그의 용융온도 및 점도 등을 예측하였으며 최적 운전을 위한 슬form점도 조절용 Flux인 석회석 투입량 등을 평가하였다. 평가 결과 슬래그 용융온도가 $1700^{\circ}C$ 이상으로 석회석 투입이 필요하다고 판단되었다. 약 가스화기 내부 온도를 $1500^{\circ}C$ 정도에서 원활한 운전을 위해서는 석탄 대비 약 10% 내외의 석회석 투입이 필요할 것으로 평가되었다. DooVisco는 분류층 가스화기 설 계시 가스화기 최적 운전 온도 설정 및 Flux 투입필요성, 종류, 투입량 선정에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 플랜트 운전시 석탄의 탄종 적합성 등을 판단하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2014년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.110-111
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• 2014

Amount of slag which is a recycled aggregate that be produced as a industrial by-product from steel production process is increasing. But there is few suggestions for usage of slag except for shaft furnace slag and studies for utilizing this are lacked. In this study, it reviews flow characteristics according to replacement ratio of rapid cooling steelmaking slag from the perspective of rheology. Replacement ratio of ps ball is used by replacing 40, 45, 50% for each binder mass.