• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.23-31
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• 2016

양양철광산 선광 부산물(폐석, 광미)의 폐기물공정시험기준에 의한 중금속용출량은 환경기준값 보다 낮아 유해성이 없으므로 그 자체를 물질전환법에 의해 순환자원화 하는 데는 문제가 없다. 선광 광미를 시멘트 부원료로 사용할 경우에는 시멘트 품질안정성 차원에서 전 알카리($R_2O$)함량이 포틀랜드 시멘트(KS L 5201) 품질 기준치인 0.6%를 초과하지 않도록 광미 첨가량을 3%이하로 사용하는 것이 좋다고 판단된다. 재활용 점토벽돌(KS I 3013) 1종 규격에 부합되는 비소성 에코벽돌은 무기결합제의 15%를 광미로 그리고 일반잔골재의 100%를 철광산 폐석으로 대체하여 제조 가능하였다. 이처럼 선광 부산물을 시멘트 부원료 및 비소성 에코벽돌로 순환자원화함으로서 광미 적치장의 축소 및 유지관리비용 절감 그리고 에너지 사용 및 $CO_2$ 발생 절감으로 환경적 효과 및 경제적 효과를 동시에 얻을 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.25-34
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• 2003

본 논문에서는 일련의 실내실험을 통하여 하수회의 기본특성, 다짐, 압축강도, 압밀, 투수 및 CBR 특성을 분석하여 폐기물 매립장의 차수재 및 복토재 등의 건설재료로서 하수슬러지 소각재의 활용방안을 연구하였다. 특히, 하수슬러지 소각재의 치환률을 5, 10, 15, 20, 25, 30%로 변화시키면서 점토벽돌을 제작하여 품질시험을 실시하였다. 하수슬러지 소각재의 투수특성을 확보하기 위하여 혼합재로서 벤토나이트와 소석회를 사용하였다. 실험결과, 벤토나이트 혼합비가 증가함에 따라 투수계수는 감소하며 차수재로 사용가능한 투수계수가 $1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하로 되는 벤토나이트의 혼합비는 20% 정도로 나타났다. 일축압축시험결과 하수슬러지 소각재는 복토재의 일축압축강도 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 점토벽돌에 대한 품질시험 결과 하수슬러지 소각재의 치환률이 증가함에 따라 압축강도는 감소하였으며, 3종 점토벽돌의 품질기준을 만족하는 하수회의 최대치환률은 15% 정도로 나타났다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제7권4호
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• pp.323-328
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• 1992

여름철에 제조한 재래식의 벽돌형 메주(A)구, 국균접종의 벽돌형 메주(B구)와 콩알형 메주(C구)로 하절기에 간장을 담금하고 숙성과정중의 유리아미노산을 분석한 결과는 다음과 같다. 숙성기간과 시험구에 따라 다소 차이는 있으나 담금직후에 lysine, histidine, serine, glycine, valine, methionine, phenylalanine이, 90일에는 aspartic acid, glutamic acid, alanine, threonine, arginine, leucine 등이, 180일에는 isoleucine, tyrosine이 각각 검출되었다. Lysine과 histidine은 숙성과정 중 또는 시험구에서 증가 현상이 컸고, 검출된 유리아미노산 중 가장 함량이 높았다. Glutamic acid, aspartic acid, methionine 등은 숙성기간 중 감소하였다. 유리아미노산 총량은 숙성기간의 경과에 따라 증가되어 180일에 3,559-4,119mg/100ml으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 국균접종의 콩알형 메주로 담금한 C구가 유리아미노산 총량이 가장 높았고 벽돌형 메주의 A구와 B구는 비슷하였다. 총질소나 아미노태질소는 벽돌형 메주로 담금한 간장이 높았다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.317-338
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• 2022

근대건축으로 알려진 조선통감부 자리의 콘크리트와 토관 및 벽돌을 대상으로 3시기로 세분하여 물리화학적 특성과 평가를 검토하였다. 콘크리트는 모두 비슷한 가비중과 흡수율을 보였으며 다량의 골재와 석영, 장석, 방해석 및 포틀란다이트가 검출되었다. 벽돌의 공극률은 1907년의 것이 1910년 및 1950년 벽돌보다 높았다. 토관도 유사하나 초기의 것이 보다 치밀한 것으로 나타났다. 벽돌과 토관은 암적색에서 암갈색을 띠며 많은 균열과 기공이 관찰되나, 상대적으로 토관의 기질이 균질하다. 벽돌에서는 석영, 장석 및 적철석이 검출되었으며, 토관에서는 석영 및 장석과 뮬라이트가 확인되는 것으로 보아, 모두 1,000~1,100℃의 소성온도를 거친 것으로 해석된다. 콘크리트는 유사한 CaO 함량을 보이나, 벽돌과 토관은 1907년 시료에서 SiO₂는 낮고 Al₂O₃가 높다. 그러나 이들은 유사한 지구화학적 거동특성을 갖는 등 성인적 동질성이 높다. 콘크리트 기초의 초음파속도와 반발경도는 잔존상태에 따라 다르나 물성은 다소 낮았다. 이를 일축압축강도로 환산하면 1차 증축구역이 평균 45.30 및 46.33 kgf/cm²로 가장 높고, 2차 증축구역이 가장 낮은 평균치(20.05 및 24.76 kgf/cm²)를 보였다. 특히 CaO 함량과 흡수율이 작을수록 초음파속도와 반발경도가 높았다. 조선통감부 건축에 활용한 콘크리트는 시기별로 비슷한 배합특성과 비교적 일정한 규격이 있었던 것으로 보인다. 벽돌과 토관은 거의 동일한 점토질 원료를 사용하여 유사한 제작과정을 거친 것으로 해석된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.87-92
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• 2001

주물공장에서 발생하는 플라이애쉬는 현재까지 그 전부가 매립에 의존하고 있는 상태로 자원절약 및 산업폐기물의 유효이용이라는 측면에서 국가적인 손실이 아닐 수 없다. 따라서 산업폐기물의 유효이용, 콘크리트 제품 제조시 원가 절감, 콘크리트 제품의 품질개선 및 환경보존의 측면에서 플라이애쉬를 시멘트 대체재료로 사용할 수 있도록 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 주물공장의 폐기물인 플라이애쉬를 건설산업에 활용하는 방안을 수립하는 데 그 목적이 있다. 이를 위하여 주물공장에서 발생하는 플라이애쉬를 시멘트 대체재로 사용한 속빈 콘크리트 블록 및 콘크리트 벽돌을 제작하여, 한국산업규격에 규정한 요구조건에 대한 실험을 실시하였고 제반 특성을 조사하여 콘크리트 제품에 활용할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1082-1086
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• 2007

본 연구는 국내에서 발생되는 소각재를 재활용하여 벽돌 생산을 하는 공장에서의 이원화된 작업현황을 일원화 할 수 있는 데이터 모니터링 시스템 구축을 목적으로 한다. 모니터링 시스템은 상태관리 프로세스, 위치관리 프로세스, 불량관리 프로세스, 상황관리 프로세스 등의 데이터 관리 프로세스를 이용해 데이터를 자동 관리하도록 설계하였다. 본 연구에서는 RFID 태그를 이용하여 각 공정의 상황 정보를 수집하고 수집된 정보를 가공하여 데이터 모니터링 시스템에 전송한다. 이러한 시스템을 통해 분석된 데이터는 소각재를 재활용하여 벽돌 생산을 하는 공장에서 공정자동화, 불량률 최소화, 실시간 모니터링, 적재 관리를 통해 생산 공정을 효율적으로 관리할 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.37-45
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• 2011

부선 광미의 근원적 처리방안으로 경제성과 환경친화성을 고려히여 비소성 토건재료로 순환자원화 하는 연구를 수행하였다. 순신광산 광미의 평균입도는 $220\;{\mu}m$이고 삼광광산 광미의 평균입도는 $140\;{\mu}m$이었다. 따라서 이들 광미의 입도 특성을 고려하여 순신광산 광미는 비소성 투수블록의 원료 그리고 삼광광산 광미는 비소성 에코벽돌의 원료로 사용하여 제조한 시험체의 여러 특성을 조사하였다. 순신광산 광미 25 wt%이하의 배합조건에서 제조한 비소성 투수블록 시험체의 압축강도는 한국환경산업기술원(KEITI)에서 제시하고 있는 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 14.70MPa 이상을 만족하였다. 그러나 투수계수 측정결과, 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 $1.0{\times}10^{-2}\;cm/sec$ 이상을 만족하지 못하였다. 한편, 삼광광산 광미 40 wt% 이하의 배합조건에서 제조한 비소성 에코벽돌 시험체는 소성점토벽돌(KS L 4201) 3종 규격을 만족하였다. 또한 중금속용출시험(KSLT) 결과, 비소성 에코벽돌 시험체의 환경안정성이 확인되었다.

• 유기물자원화
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• 제11권2호
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• pp.66-73
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• 2003

석유화학공장폐수 슬러지를 폐석고와 시멘트, fly ash 및 고화제 등을 배합하여 성형하면 시멘트벽돌 및 보통시멘트의 압축강도 기준을 초과함으로 제조된 고화체는 벽돌, 블록, 경량골재, 노반재 등으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 실험 결과 다음의 결과를 얻었다. 시멘트량을 전체 중량비의 20%인 1.29kg에서 fly ash/슬러지의 배합비의 모든 조건과 시멘트량을 전체 중량비의 15%인 0.9kg에서 fly ash/슬러지의 배합비가 0.31~0.45일 때, 시멘트벽돌 및 보통시멘트의 압축강도 기준을 초과하였다. 제조된 고화체(제품)의 유해성 평가를 위해서 침출수 중의 $Cr^{+6}$, Cu, Zn, Cd, Pb의 용출농도를 실시한 결과 모든 대상시료의 중금속 농도는 배출허용기준치 이내를 유지하여 유해물질로 인한 문제는 없을 것으로 판단되었다. 고화체를 시멘트벽돌 및 보통시멘트에 준해서 활용이 가능한 제조조건에서 제조원가를 조사하였다. 조사결과 자원화시설의 고화체 제조능력을 연간 약 18,000톤을 기준으로 할 때, 총괄원가 및 톤당제조원가는 각각 678,664천원 및 37,704원으로 조사되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.331-338
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• 2011

이 연구는 미생물 혹은 생물의 다양한 기능을 이용한 환경의 수복(bioremediation)을 활용한 자연 친화형 수질 정화 시멘트 벽돌로서의 가능성을 검토하고자 하였다. 현재 유용 미생물을 건축 소재에 활용하여 수질을 개선하는 연구들이 제안되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 미생물의 수질 정화 능력을 이용하는 것으로서 선행 연구의 낫토균 이외에 된장균, 대구 S환경사업소에서 미생물을 탐색하여 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 유용 미생물 자원들을 이용하였으며, 이렇게 확보된 수질 정화 능력을 가진 유용 미생물 자원들에 대한 시멘트 벽돌에서의 수질 정화 특성을 검토하였다. 또한 시멘트 벽돌에 미생물을 흡착시키기 위하여 제올라이트를 사용 하였으며, SEM 분석을 통하여 제올라이트에 미생물이 흡착되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 실험 결과 유용 미생물을 이용 하였을 때 우수한 오염물질 제거율이 나타났기 때문에 자연 친화형 건설재료의 유용 미생물 활용이 가능하다고 판단되며, 이 연구에서 소개한 미생물 이외에도 다양한 미생물 자원들을 확보하여 건축 소재에 활용 가능한 수질 개선용 유용 미생물 자원들을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권4호
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• pp.199-204
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• 2003

전기로 더스트, 석탄회, 석분 등 폐기물을 재활용한 소성벽돌의 미세구조 및 조성분포를 SEM과 EBS로 분석하였다. 소성벽돌 시편 중 일부에서 갈색 매트릭스 위에 노란색 영역이 발견되었고 내부에는 갈색 영역 외에 흑색 black-core 영역이 존재하였다. 표면의 노란색 영역은 Zn이 주성분이었으며 흑색 black-core 영역은 매트릭스와 조성차이는 보이지 않았다. 소성벽돌 시편의 전 부분에 걸쳐 1$\mu\textrm{m}$ 크기의 mullite 결정상이 분포하고 있었으며 유리질에 의해 둘러싸여져 있었다. 이는 고령토와 석탄회 내의 alumino-silicate 화합물이 소성과정에서 meta-kaolinite를 거쳐 mullite로 전이된 것으로 사료된다. 시편 외부는 산화분위기가 조성되나 내부는 석탄회 및 더스트에 함유되어 있는 미연탄소분에 의해 환원분위기가 조성 되면서 발생한 가스에 의해 발포되어 흑색 black-core 영역에서는 수십 fm 크기의 구형 기공이 발견되었다. 벽돌 내부는 Al과 Si가 주성분이었고 소량의 Fe, K, Ca, Na를 포함하고 있었다 특히 Fe는 비정질상 표면에 원판형 Fe-rich 결정상으로 석출되어 존재하고 있었다. 시편 내부에서는 상대적으로 적은 양의 Zn이 발견되었고 외부에서는 내부에 있던 Zn이 환원되면서 표면으로 확산되어 Zn-rich 결정상을 표면에 형성하여 노란색 표피층을 형성하였다.