• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.220-227
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• 2010

폐기물을 이용한 고형연료의 제조는 온실가스 저감과 대체연료로써의 이윤 창출 목적으로 많은 연구가 진행되었고, 이로 인해 상용화가 이루어 질 정도로 기술적인 발전을 거듭 하였다. 하지만, 단일폐기물에 대한 고형연료의 제조는 성분 변화가 별로 없지만 여러 가지 폐기물을 혼합하여 고형연료를 만들 경우에는 주의가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 폐기물을 이용하여 제조한 고형연료의 특성 분석을 하였다. 특성분석 결과 성형 전 폐기물과 성형 후 고형연료는 발열량 차이가 크게 나타났으며, 그 원인으로는 폐기물의 성상, 수분, 혼합정도에 기인되었다. 균일 혼합 후 폐기물 고형연료는 발열량이 6,000kcal/kg을 넘었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.657-660
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• 2008

본 연구에서는 고로슬래그 미분말이 콘크리트의 초기 수화발열 및 자기수축 특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 하였다. 특히 수화열 및 자기수축이 급격하게 증가하는 구간의 데이터에 대한 통계적인 분석을 실시하여 각각의 발현성상을 정량적인 계수로 표현할 뿐만 아니라 그 계수를 활용하여 수화열과 자기수축의 상관관계를 분석하고자 하였다. 그 결과 고로슬래그 미분말을 사용한 콘크리트의 수화온도 및 자기수축이 급속히 증가하는 구간은 OPC에 비해 지연되는 것으로 나타났으며, 각각의 배합별 수화온도 및 자기수축 급속 증가구간에서의 기울기는 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 고로슬래그 미분말을 사용함으로써 OPC에 비해 수화발열상승속도 및 자기수축증가속도가 저감되었으며 최종적으로 자기수축량도 조절이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.685-688
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• 2008

최근 들어 석탄회의 재활용에 관한 연구는 환경문제와 관련되어 활발히 진행되어 왔으며 미국, 일본과 같은 선진국에서는 이미 석탄회를 각종 산업분야에 적용함으로써 환경오염 저감 및 경제적 이익 측면에서 상당한 성과를 이루고 있다. 이에 국내에서도 지속적인 연구개발을 통해 시멘트 및 레미콘분야 등에서 시멘트 클링커 원료나 콘크리트 혼합재로 석탄회를 사용함으로써 2005년도 기준 전체 석탄회 발생량 중 약 58.5%정도를 재활용하고 있다. 그러나, 이는 석탄회 중 플라이애시(Fly Ash)에 한정된 것으로, 전체 석탄회 발생량 중 10$^{\sim}$20%에 달하는 바텀애시(Bottom Ash)에 대한 재활용은 극히 미미한 실정이며, 현대 대부분 매립처분되어 심각한 환경오염을 야기하고 있다. 이에 본 연구에서는 국가적인 사회간접자본의 투자가 증대됨에 따라 초고강도콘크리트 및 매스콘크리트와 같은 특수콘크리트에 수요가 증대되고 있는 저발열 혼합시멘트(Low Heat-Blended Cement)의 혼합재로써 바텀애시의 사용 가능성 여부를 검토하고자 바텀애시의 첨가량 변화에 따른 저발열 혼합시멘트 및 콘크리트의 기초물성 변화를 비교검토 하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.39-46
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• 2017

최근 건축물의 기초는 구조체의 안정성과 연관하여 두꺼운 매스콘크리트 형태가 설계되어지고 있다. 그런데, 이와 같은 매트 매스콘크리트는 800mm 이상의 두꺼운 부재로 설계되는 경우가 많아짐에 따라 수화열에 의한 균열이 문제점으로 제기 되고 있다. 이에, 본 연구에서는 상 하부를 구분하여 타설하는 실무조건을 고려하여, 컴퓨터 프로그램상으로 하부와 상부의 최적치를 도출한 다음, 실구조체에 적용 해석치와 실측치간을 비교하므로서 효율적인 수화열균열 저감방안을 제안하고자 하였다. 그 결과, 상 하부 타설 콘크리트간의 저발열 배합정도를 고려한 수화발열량차 적용은 침하균열 방지 및 수화열 균열제어에 효과적인 것으로 밝혀졌다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.769-776
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• 2006

최근 급속한 산업의 발달과 더불어 토목 건축기술의 발달로 콘크리트 구조물의 초고층화 대형화가 이루어 지고 있으며, 이러한 대형 구조물의 시공에 있어서 콘크리트의 온도상승은 부재의 내 외부 온도차이로 인한 온도응력에 의하여 균열을 발생시켜 구조물의 내하력 및 내구성에 심각한 손상을 가져올 수 있다. 연구에서는 시멘트 및 혼화재의 종류 및 배합설계 조건에 따라 콘크리트의 수화발열 특성 및 콘크리트의 공학적 특성에 대해 실험을 진행하였다. 시멘트 종류는 1종 보통포틀랜드시멘트, 혼합시멘트인 고로슬래그시멘트 및 4종 포틀랜드시멘트(벨라이트시멘트)를 사용하였으며, 혼화재 종류로는 플라이애쉬와 고로슬래그미분말을 사용하였다. 혼화재의 사용방법은 일반적으로 사용되는 플라이애쉬 25% 대체한 경우와 비교용으로 고로슬래그미분말을 50% 대체한 경우(2성분계 배합)와 또는 플라이애쉬와 혼합 사용(3성분계 배합) 방법을 적용하였다. 본 연구 결과, 결합재 종류 및 설계 조건에 따른 수화발열특성에 있어서는 벨라이트시멘트를 사용하는 것이 가장 효과적이며, 플라이애쉬를 사용한 경우도 수화열 저감 효과는 우수한 것으로 나타났으며, 수화발열특성을 비롯한, 콘크리트의 품질 특성을 종합적으로 고려할 경우, 고로슬래그미분말의 사용이 효과적이며, 특히 고로슬래그미분말과 플라이애쉬를 혼합사용한 3성분계의 배합설계가 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.390-392
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• 2006

단일 서스테인 구동회로서 패널을 수평으로 이등 분할하고 직렬 연결하여 구동회로의 전류 스트레스를 저감하는 새로운 단일 에너지 회수 서스테인 구동회로를 제안한다. 기존의 단일 서스테인 구동회로는 +Vs 및 -Vs의 양극성 전원을 사용함에 따라 기존 구동회로에 비해 전류 스트레스는 그대로이면서 스위치 전압 스트레스가 두 배가 되어 회로 손실 및 발열이 높은 단점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위해 제안하는 패널 분할 직렬 연결 단일 에너지 회수 서스테인 구동회로는 패널을 수평으로 이등 분할하고 하프 브리지 인버터를 각각 연결하여 구동 회로의 가스 방전 전류 및 패널 캐패시터의 변위 전류를 기존의 절반으로 줄여 스위치들의 전류 스트레스를 저감하게 된다. 또한 에너지 회수 회로는 능동소자로서 단 하나의 스위치와 단하나의 다이오드만을 사용하므로 그 구조가 단순하여 원가를 절감할 수 한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권6호
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• pp.489-495
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• 2020

콘크리트 구조물의 대형화에 따라 매스 콘크리트의 수화열 제어에 대한 중요성이 커지는 반면, 기존의 관련 대책들은 효용성이나 실용성 측면에서 한계를 보이는 경우가 많다. 따라서 이 연구에서는 재료적인 대책으로 매스 콘크리트의 수화열을 제어하기 위해 시멘트의 경화를 제어하는 방향으로 수화열을 저감할 수 있는 방안을 검토하였다. 본 연구에서는 해외 연구사례를 참고하여 인산염계 지연제와 무기질 수화 제어물질이 결합 된 인산계 무기염 수화열 저감제를 사용하였으며, 이에 따라 인산계 무기염의 수화열 저감 효과는 단열박스에 페이스트와 콘크리트를 적용하여 검증하였다. 즉, 저발열을 위해 통상적으로 사용되는 2성분계 및 3성분계 배합에 있어서 인산계 무기염의 혼입 여부에 따른 수화열, 플로 또는 슬럼프, 압축강도 등을 비교하였다. 실험결과 페이스트와 콘크리트의 압축강도 성능에 있어서 인산계 무기염의 혼입 배합은 일반 배합과 동등 또는 그 이상의 성능을 나타내었다. 특히, 콘크리트 배합에서 인산계 무기염에 의해 초기 재령 강도가 저하되었던 부분이 알칼리 황산염에 의해 빠르게 회복되었고, 인산계 무기염의 혼입 배합의 강도는 미 혼입 배합과 비교할 때 7일은 유사, 28일은 더 크게 측정되었다. 수화열에 의한 내부 최대 온도상승량의 경우 인산염계 무기 지연제 혼입 시 페이스트에서는 9.5~10.6%, 콘크리트에서는 10.1~11.7%의 저감 효과를 나타내었다. 또한 실 구조물 내부의 수화열 발산에 유리한 최고온도 발생 시점의 지연 효과도 뚜렷이 나타났다. 따라서 본 연구에서 사용된 인산계 무기염은 시멘트 페이스트와 콘크리트의 수화열 저감에 상당 부분 기여 하는 것으로 확인되며, 앞으로 서중 콘크리트 혹은 고온다습한 동남아시아 등의 공사현장에서 매스 콘크리트 수화열 저감의 목적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구와 같은 다양한 콘크리트의 수화열 저감과 관련된 연구가 필요하다고 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제25권4호
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• pp.5-13
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• 2017

우리나라는 매립지로 반입되는 폐기물의 억제를 위해 다양한 정책을 추진하고 있다. 매립지로 처분되는 유기성 폐기물 중 하 폐수처리오니가 다량 포함되어 있다. 연료로 사용가능한 일정 발열량 이상의 오니를 발생원에서 분리 건조 가공 등 공정을 통해 에너지를 회수 할 수 있다. 본 연구에서는 한국의 오니 현황 및 특성을 조사하여 에너지를 회수 할 수 있는 오니의 종류와 양을 산정하고자 여러 오니류의 배출특성을 조사하였다. 2015 년 발생 폐기물의 9.2 %, 사업장배출시설계폐기물의 15.2 %가 매립으로 처분되었다. 조사결과, 유 무기성하수처리오니의 고위발열량 평균값은 3,021 kcal/kg, 유 무기성폐수처리오니의 평균 고위발열량은 2,472 kcal/kg이다. 본 연구에서는 오니의 특성과 에너지회수 대상에 대한 고찰을 통해 6 MJ/kg 이상의 오니를 연료로 회수이용 할 수 있을 것으로 판단되었으며, 오니매립처분량의 약 40%를 줄일 수 있을 것으로 추산되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권5호
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• pp.379-388
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• 2014

본 연구의 목적은 실험 및 FEM 해석을 통해 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 매스콘크리트의 수화열 및 온도균열 평가하는 것이다. 자재, 시멘트 혼입, 콘크리트 혼입 단계에서의 수화열 평가 실험을 진행하였으며, FEM 해석을 위해 압축강도시험을 실시하였다. 실험 결과를 토대로 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 콘크리트의 발열함수계수를 FEM 역해석에 의해 도출하였으며, 도출된 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트 FEM 해석에 적용하였다. PCM 소재 단계 실험을 통해 $31^{\circ}C$ PCM이 과냉각 현상 없이 흡열, 발열 특성이 정상적으로 나타나는 것을 확인하였다. PCM의 시멘트 혼입 단계에서는 PCM 1g당 34.61J 만큼의 수화열을 흡열하는 것으로 나타났으며, 콘크리트 혼입 단계에서는PCM 혼입율이 증가함에 따라 최고수화온도 도달시간은 지연되고, PCM 6% 혼입 시 수화열 저감성능이 가장 높게 나타났다. 실험결과를 토대로 역해석을 실시한 결과, PCM 혼입율이 증가함에 따라 반응속도계수는 낮게 도출되었으나, 최고온도계수는 6%에서 최소로 나타나고, 초과할 경우 오히려 증가하는 것으로 해석되었다. 역해석을 통해 도출한 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트의 수화열 해석에 적용한 결과, PCM 1% 혼입 당 온도균열 지수가 0.05 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.60-60
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• 2017

화석연료의 고갈과 환경오염이 문제시 되면서 친환경 에너지개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 바이오디젤은 동,식물성유지 및 폐식용유를 이용하여 생산이 가능할뿐더러 농용엔진에 특별한 개조 없이 사용가능하다. 또한 바이오디젤 자체에 산소를 함유하고 있어 이산화탄소 저감에 효율적이다. 바이오 디젤에 관한 많은 연구가 수행되었으며, 기존의 연구는 단일유지의 폐식용유를 사용하여 바이오디젤을 생산하는 연구가 진행되었다. 하지만 가정에서 배출되는 식물성 폐식용유의 경우 여러 가지가 혼합되어 배출되고 있어, 혼합폐식용유지의 바이오디젤 특성평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐식물성유지(폐대두유, 폐카놀라유, 폐해바라기유)를 중량비(1:4, 1:1.5 1:0.66, 1:0.25)로 혼합하여 바이오디젤을 생산하고, 생산한 바이오디젤을 농용기관에 이용하여 농용기관의 출력특성 및 배기배출물특성 평가를 실시하였다. 실험에 사용된 농용기관은 배기량이 673cc인 직접분사식 디젤기관(ND10DE, Daedong, Korea)이며, 엔진성능평가를 위해 토크는 토크센서(YDL-704s, Setech, Korea)를 사용하였다. 배기배출물 평가는 배기가스분석기(HG-550, Airlex, Germany)를 이용하여 이산화탄소, 질소산화물을의 배출량을 측정하였다. 폐식용유를 이용하여 생산한 바이오디젤과 경유의 기관성능을 비교한 결과 토크와 축출력의 경우 BD의 혼합량이 증가할수록 줄어들었다. 토크는 혼합된 유지에 따라 상용운전범위인 1500rpm~2400rpm에서 평균 대두와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 7.2%, BD20은 12.1% 감소하였고, 대두와 해바라기유를 혼합하여 생산한 BD10은 11.3% BD20은 16.3% 감소하였다. 또한 해바라기와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 8.3%, BD20은 14.6% 감소하였다. 이는 BD의 발열량이 경유에 비해 낮아 토크가 감소한 것으로 판단된다. 또한 배기배출물 평가의 경우 질소산화물은 BD의 함랑이 증가함에 따라 경유에 비해 배출량이 증가하는 경향을 보였고, 이산화탄소는 저감되는 것으로 나타났다. 이는 바이오디젤이 함산소연료이므로, 연료내의 산소로 인해 완전연소를 촉진시켜 이산화탄소를 저감시키고 질소산화물은 증가된 것으로 판단된다.