• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.291-296
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• 2014

건축물 에너지 사용량과 온실가스 배출량 감소를 목적으로, 열적 물성 등이 향상된 새로운 단열소재가 개발 사용되는 추세이다. 이중 기존 단열소재의 문제점 (가연성, 처짐, 수분 취약성, 단열성능 저하 등)을 보완한 미네랄 하이드레이트 소재가 새롭게 사용되고 있다. 미네랄 하이드레이트는 건축물 구조체로 사용되는 ALC의 제조방법과 유사하나, 구조체가 아닌 단열소재만으로 사용된다는 특징을 갖는다. 미네랄 하이드레이트 제조를 위해서는 시멘트, 생석회 및 무수석고 등이 사용되며, 무수석고는 전량 수입에 의존하고 있다. 따라서 본 연구에서는 수입대체효과 뿐만 아니라, 폐기물 재활용 측면에서 무수석고를 대체하여 석유제조 공정 부산 탈황석고를 사용하고자 하였다. 탈황석고를 미네랄 하이드레이트 원료로 사용할 경우, 무수석고 전량과 생석회 일부를 대체할 수 있었다. 더불어 탈황석고를 사용한 미네랄 하이드레이트는 기존 무수석고 사용시와 유사한 열적, 물리적 특성도 발현되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.148.1-148.1
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• 2011

본 연구에서는 가스 하이드레이트의 미래 상업생산을 위한 연구활동으로 동해 울릉분지 현장시료를 채취하여 가스 하이드레이트 함유토의 열전도 현상에 관한 연구를 실시하였다. 두 종류의 현장시료를 이용하여 메탄 하이드레이트를 생성하여 공극비 및 포화도에 따라 조건을 달리하여 실험을 수행하였다. 열전도도 측정을 위하여 Transient Plane Source (TPS) 기법을 이용하였다. 현장시료의 사용에 앞서 예비실험으로써 F110표준사를 사용, 비교 분석 자료로써 활용하였다. 하이드레이트 생성 확률을 높이는 기법으로써 불포화시료를 동결, 해동 후 가스를 주입하였으며 동결된 불포화 시료의 열전달양상의 변화를 함께 고찰하였다. 실험결과, 하이드레이트의 포화도가 증가함에 따라 함유토의 열전도도의 증가함을 알 수 있어다. 거의 동일한 물과 GH의 열전도도에도 불구하고 하이드레이트 결정화 작용으로 동일한 포화도의 불포화 시료와 비교하여 약간의 상승을 보였다. 또한 공극비 및 흙을 구성하는 미네랄의 성분에 따라 열전도도의 발현 양상이 상이함을 관찰하였다. 이에 차후 하이드레이트 생산을 위한 현장 측정 및 전산 모사시 이에 관한 고려가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.225-232
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• 2013

규석, 시멘트, 생석회 및 소량의 무수석고에 알루미늄 분말과 물을 첨가 혼합하여 오토클레이브 중에서 고온 고압 증기양생으로 미네랄 하이드레이트 소재를 제조하였다. 수열 합성된 미네랄 하이드레이트 소재는 균일한 세포조직을 갖는 다공질 경량 기포 콘크리트이다. 미네랄 하이드레이트 소재의 대표적인 특성으로는 다수의 기공으로 인해 뛰어난 경량성 및 단열성능을 들 수 있다. 제조된 미네랄 하이드레이트 소재의 특성은 각각 밀도 $0.26g/cm^3$, 압축강도 0.4MPa, 열전도율 0.064W/mK로 나타났다. 본 연구에서는 상기의 소재 특성을 증진시키기 위하여 "기포제의 종류 및 함량, 규석 및 시멘트의 입도 조건, 기능성 첨가제 종류 및 함량"에 따른 특성 평가 및 분석을 실시하였다. 그 결과 소재의 열적 특성을 개선할 수 있었으며, 특히 기능성 첨가제인 폴리디메틸실록산 혼화제를 첨가할 경우 밀도 및 열전도율을 개선하는 동시에 탁월한 강도 증진 효과를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.219-224
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• 2013

본 연구에서는 규석, 시멘트, 생석회 및 소량의 무수석고를 사용하여 미네랄 하이드레이트 단열소재를 제조하였다. 슬러리의 특성 분석을 선행한 후, $CaO/SiO_2$ 몰비 변화에 따른 배합설계를 통해 최적 배합비를 도출하였다. 도출된 배합 설계비를 기준으로 혼합수 함량 및 수열합성 조건에 따른 소재의 특성을 측정, 평가하였다. 초적 조건으로 제조된 미네랄 하이드레이트 소재의 특성은 각각 밀도 $0.26g/cm^3$, 압축강도 0.4MPa, 열전도율 0.064W/mK로 나타났다. 이는 기존의 ALC(Autoclaved Lightweight Concrete) 소재의 성능을 한층 개선한 결과로서, 향후 지속적인 열적특성 개선 연구를 수행하여 유기 및 무기 단열재를 대체하여 새로운 개념의 무기계 단열재로 사용 가능할 것이라 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권1호
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• pp.13-18
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• 2015

The fabrication method used for mineral hydrate is similar to that of ALC (autoclaved lightweight concrete), but the fabrication of normal slurry with a considerable amount of a foaming agent is difficult due to material separation and collapse of the slurry. Therefore, the development of fabrication methods for normal slurry is necessary. The final product, mineral hydrate insulation, has excellent thermal properties but poor strength characteristic given the many pores. In this study, in order to fabricate normal slurry, the viscosity and foaming time of the slurry were controlled. The mixing ratio of the starting material and the polypropylene fiber was controlled to improve the strength. Mineral hydrate with polypropylene fiber showed a higher strength than that without this type of fiber. Specifically, the compressive strength of mineral hydrate with 2% polypropylene fiber added to it was more than 40% higher than that without the fiber.