• 안전기술
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• 제202호
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• pp.26-28
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• 2014

현대제철의 협력사인 대영테크에서는 철강석을 녹인 쇳물을 조형틀에 붓는 작업이 한창이었다. 한번에 300톤 가까운 쇳물이 래들에 담기면 대차를 이용해 이를 조형틀에 붓는다. 래들은 조형틀에 쇳물을 붓기 전 쇳물을 담아 옮기는 기계장치를 일컫는다. 1600도에 달하는 쇳물이 운반 중에 흘러넘치거나 래들이 마모되어 쇳물이 밖으로 유실된다면 대형사고로 이어질 수 있다. 현장에서 래들의 운반과정을 지켜보면 10m 가량 떨어진 곳에서도 열기가 느껴질 정도다. 안전에 안전을 기해야 하는 작업현장인 것이다. 이처럼 높은 위험요소가 산재해 있는 작업현장이지만 대영테크는 지난 2009년 설립된 이후 단 한차례의 사고도 발생하지 않았다. 대영테크가 설립된 이후 무사고 행진을 이어올 수 있었던 비결은 무엇인지 현장을 찾아가 이야기를 들어봤다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.49-53
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• 2018

제철기술은 고순도, 친환경화와 더불어 공정능력 및 제조원가를 고려한 최적의 공정개발이 요구되고 있다. 전로조업의 전 공정인 용선예비처리 단계에서 탈황처리가 실시된다. 탈황제로 CaO와 $CaCO_3$에 반응촉진제로 형석이 첨가되어 사용되지만, 슬래그 중 불소농도의 규제로 인하여 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 형석을 대체하기 위해 CaO에 알루미늄 드로스와 알루미나를 함유한 래들 슬래그를 배합하여 첨가하는 방안을 제시하였다. 알루미늄 드로스와 알루미나 함유 래들 슬래그를 CaO에 배합하여 제조한 탈황제의 온도에 따른 물성과 KR(Kanvara Reactor)에서 탈황능을 비교하는 시험을 하였다. 본 연구에서 개발한 탈황제는 형석을 기반으로 제조한 종전의 탈황제와 탈황능이 동일하였다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2006년도 춘계임시총회 및 제27회 학술발표대회
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• pp.150-155
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• 2006

제강공정에서 발생되는 $CaO-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 조성을 갖는 2 차 정련슬래그 (래들 슬래그)를 이용하여 하수슬러지용 고화재개발 및 하수슬러지 고화체의 물성에 관한 연구를 수행하였다. 래들슬래그는 냉각과정에서 분화되는 성질이 있어 냉각후 분말상의 슬래그가 만들어진다. 분말상 슬래그의 주 결정상은 $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$ 및 $2CaO{\cdot}SiO_{2}$로 구성되어 있다. $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$ 상은 속경성 시멘트의 특징이 있다. 또한 $CaSO_{4}$와 혼합사용시 ettringite 상을 형성시켜 하수슬러지의 함수율 저감효과 및 강도발현 효과가 우수한 결과를 얻었다. $Cl^{-}$ 이온의 고정화면에서는 고화재중 래들슬래그의 혼합비가 높을수록 고화체 구조내에 $Cl^{-}$ 이온이 고정화되어 용출량은 감소하였다. 고화재로서 제강부산물을 사용하기 때문에 경제성이 있으며, $Cl^{-}$ 이온 함량이 높은 하수슬러지 고화재로서의 재활용이 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권2호
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• pp.193-198
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• 2001

유한요소법을 이용하여 STS VOD 래들에서 내장 내화물의 재질 및 back filler의 시공 위치에 따른 열응력을 수행하였다. 불소성 내화물의 경우 높은 열전도율에 의해 가동면과 배면(back face)간의 온도구배가 소성품에 비해 감소하였으며 탄성계수도 낮아 발생되는 열응력이 2~4배 낮았다. Back filler는 dolomite 내화물의 열간 팽창을 흡수하기 위해 시공하는 것으로, 상대적으로 낮은 열전도율을 가지고 있기 때문에 back filler의 내부와 외부에 급격한 온도구배가 발생된다. 결과적으로 래들의 내부는 고온을 유지하여 내화물이 팽창이 되고, 외부는 온도가 낮아지므로 수축되어 열응력이 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.665-675
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• 2010

본 연구에서는 하수슬러지를 매립지 복토재로 재활용하기 위해 래들슬래그, 시멘트, 인회석, 소석회를 첨가하여 하수 슬러지 내 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn)의 용출을 평가하였다. 하수슬러지의 용출 평가는 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) 추출법과 TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure)를 통해 이루어졌으며, 중금속 결합 기작은 연속추출(sequential extraction)을 통해 평가하였다. EDTA 용출 결과 하수슬러지에 래들슬래그/시멘트/소석회의 투입량이 증가할수록 하수슬러지 내 중금속의 용출이 감소하였다. 그러나 인회석을 투입했을 때는 중금속 용출의 감소 효과가 거의 나타나지 않았으며, 이는 EDTA가 인회석에 의한 중금속 고정화를 방해하였기 때문이다. TCLP 용출 결과 하수슬러지 내 슬래그, 시멘트 또는 소석회의 투입량이 증가하여 용출액의 pH가 7 이상일 때는 Cu의 용출 농도가 원하수슬러지의 용출농도보다 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 인회석은 투입량이 증가할수록 중금속의 용출 농도가 감소하는 것으로 나타났다. 혼합 고화제를 투입한 하수슬러지의 중금속 용출 결과, 하수슬러지의 중량비 100%를 기준으로 래들슬래그 20%와 소석회 10%를 투입한 혼합물이 최적의 고화 혼합 비율이며, 이 때 EDTA 추출법과 TCLP로 용출한 중금속의 농도가 가장 낮게 나타났다. 이러한 결과는 하수슬러지 내 중금속 결합이 약한 결합인 exchangeable fraction과 carbonate fraction에서 강한 결합인 organic fraction으로 이동하였음을 연속추출(SM&T, formaly BCR)을 통해 확인할 수 있었다. 하수슬러지와 고화제를 최적의 비율로 혼합한 혼합물을 폐기물공정시험법으로 중금속 용출을 평가한 결과 Cu가 기준농도 이상으로 검출되었다. 그러나 TCLP에 따른 하수슬러지의 용출시험 결과 Ba, Cd, Cr, Pb의 항목에서 미국 환경보호청의 용출 기준을 만족하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.291-300
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• 2015

In the steel manufacturing process heat-endurance deterioration of a ladle used to cause a big accident. In this paper, an infrared imaging system and image analyzing procedure are proposed for inspecting refractory bricks of a ladle. The proposed algorithm contains following three parts: two-stage image selection procedure, reference point detection, and analysis of heat-endurance deterioration. Experiments were conducted with real data from a steel plant and detailed configuration of infrared imaging system was presented.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.154-154
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• 2003

고품질의 합금강 생산 시 가장 큰 영향을 미치는 레이들정련은 고온 하에서 반응 및 유동이 일어나므로 실제조업 직접관찰이나 측정이 대단히 어려울 뿐만 아니라, 수많은 조업인자와 상호 결합되어 있기 때문에 최적의 작업조건을 찾는데 많은 시행착오를 겪는다. 본 실험에서는 직접 조업하는 조건과 가장 부합하는 수모델 실험 및 Flow 3D를 이용한 수치해석 방법으로 비용의 절감 및 실험에 대한 위험부담 등 시행착오를 최소화하면서 최적의 작업조건을 도출하여 고품질 합금강 생산성과 process 효율성의 극대화를 찾을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 슬래그의 물성(슬래그 양, 점도)을 고려한 gas bubbling 조건(가스유량, 유체높이, ladle 크기, 단공nozzle, porous plug 위치)에 따른 용강의 교반특성 및 용강의 슬래그 혼입 거동을 조사함으로써 고청정 용강 제조를 위한 최적 gas bubbling 조건을 설정하기 위한 수모델 실험과 수치해석 연구를 실시하였다. 수모델 실험을 통한 기포형성 거동과 용강의 교반특성에 대한 현상론적 연구와 병행하여, 유동장 측면에서 이상유동을 가정한 수치해석을 통해 실제 용강 래들 내에서의 거동을 정량화 하고자 한다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제16권3호
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• pp.201-207
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• 2014

This study is aimed to improve safety of ladle in the metal products manufacturing industry. Burns may occur from spills, spatters or eruptions of hot metal from ladles during pouring or transporting. According to the statistics of occupational accidents about the ladle, many victims were exposed to or contacted with extreme temperatures. The many fatal injuries occurred as a result of unexpected discharging of molten metal due to tipping over ladles. To prevent ladles from turning over, the trunnion axis shall be located below the center of gravity of the ladle at all operating condition. For this purpose, the equation is proposed to calculate the minimum location of a trunnion axis for definite static stability when tilting.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.310-315
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• 2000

We analyzed thermal stress of the STS VOD ladle by the variation of material property of refractory, and determined the location of back filler using FE analysis. Thermal distribution of refractory of ladle between hot face and back face were decreased by the increasing the thermal conductivity, and thermal stress of refractory were decreased about 2 to 4 times with the decreasing the young's modulus coefficients. Back filler, which is constructed to absorb the thermal expansion of dolomite refractory, has relatively low thermal conductivity. Inner side of refractory of ladle maintained high temperature, but temperature of outer side of ladle decreased low. Consequently, inner expansion and outer contraction were appeared. and thermal stress were increased, so thermal stress by the construction of back filler were increased.

• 설비공학논문집
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• 제11권6호
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• pp.824-834
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• 1999

Characteristics of two-phase flow and heat transfer were numerically investigated in a submerged gas injection system when temperature of the injected gas was different from that of the liquid. The Eulerian approach was used for both the continuous and dispersed phases. The turbulence in the liquid phase was modeled using the standard $k-\varepsilon$$\varepsilon$ turbulence model. The interphase friction and heat transfer coefficient were calculated from the correlations available in the literature. The turbulent dispersion of the phases was modeled by a "dispersion Prandtl number". In the case with heat transfer where the temperature of the injected gas is higher than the mean liquid temperature, the axial and the radial velocities are lower in comparison with the case of homogeneous temperatures. The results in the present research are of interest in the design and operation of a wide variety of material and chemical processes.