• 시멘트
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• 통권173호
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• pp.78-83
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• 2006

국내 건설산업의 축소에 따라 수요가 감소하고, 외국산 시멘트의 수입량이 증가하며, 시멘트 콘크리트가 환경문제와 연관이 있다는 인식이 확산되는 등 위기에 직면해 있는 국내 시멘트 산업은 재도약을 위하여 노력하고 있다. 한국양회공업협회, 산업자원부, 건설교통부 등의 후원으로 한국콘크리트학회에서 이러한 시멘트 및 콘크리트 관련산업의 환경 및 품질과 관련한 당면과제를 극복하고, 선진외국의 사례를 참고하여 국내 시멘트, 레미콘 등 콘크리트 관련산업의 경쟁력 제고를 도모하고자 지난 2006년 11월 17일(금)에 한양대학교 백남학술정보관 국제회의실에서 "환경과 콘크리트"를 주제로 시멘트 및 콘크리트 산업 경쟁력 향상을 위한 국제 심포지엄을 개최하였다. 이번 국제 심포지엄은 최근 산업폐기물을 시멘트 제조원료로 사용하는 것과 관련, 많은 논란이 일어나고 있는 가운데, 최근 언론보도에서는 다소 간과된 지구환경 보전측면에서 시멘트 콘크리트 산업이 공헌하는 측면에 대해서 활발한 주제 발표가 있어, 많은 주목을 받았다. 먼저, 외국연사로서 초청된 미국 시멘트협회(Portland Cement Association)의 Thomas B. Carter 부회장은 시멘트 산업이 반환경적인 측면으로 비추어지는 부분을 최소화할 수 있는 다양한 방안을 제시하였고, 일본 태평양시멘트 중앙연구소의 토미타 로쿠로 소장은 일본에서의 산업폐기물 사용 현황 및 다양한 산업폐기물 재활용 기술을 소개하였다. 특히, 일본에서 생산된 시멘트 1톤에 활용되는 폐재료 및 부산물의 양이 평균 400kg에 이르고, 생활쓰레기를 사용한 Eco-Cement의 생산현황 및 지방자치단체의 협조체제 등을 볼 때, 자연환경을 훼손하는 일부 부정적인 이미지만 부각되어 환경파괴의 주범으로까지 잘못 인식되고 있는 우리 현실과 극명하게 대비되어 눈길을 끌었다. 이어서 국내 연사로 나선 군산대학교 이승헌 교수는 "최근 일각에서 제기하고 있는 시멘트중의 미량성분으로 포함돼 있는 6가 크롬에 대한 유해성 여부에 대해 문제제기 차원에서는 바람직하나 시멘트를 유해물질이라고 단정짓는 감성적인 접근보다는 좀더 다양한 실험을 통해 이의 유해성 여부를 규명짓는 것이 선결되어야 한다" 고 언급하였다. 이에 심포지 엄에서 많은 관심을 불러일으킨 토미타로쿠로 일본 태평양시멘트 연구소장의 연구논문과 이승헌 교수의 연구논문을 중심으로 심포지엄의 성과를 간략하게 소개하고 시멘트 콘크리트 관련 전문가가 참석한 종합토론을 정리, 요약 게재한다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권2호
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• pp.140-146
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• 2014

This study investigated the engineering characteristics of non-sintering binder-stabilized mixtures consisting of different ratios of a hardening agent(3%, 6%, 9%, 12%) for recycling industrial by-products through several series of laboratory tests. The hardening agents consisted of two kinds of non-sintering binders(NSB-1, NSB-2), which were developed by using inter-chemical reactions among blast furnace slag, phospho-gypsum, and an alkali activator. In addition, ordinary Portland cement(OPC) was used to compare the engineering characteristics of the stabilized mixture. An unconfined compressive test showed that the unconfined compressive strength increased with the curing time and mixing ratio. Experimental test results indicated that the 7-day strength of the NSB-1 mixture was similar to that of the OPC mixture. However, its 28-day strength was higher than that of the OPC mixture. The secant module of elasticity showed a range of $E_{50}=(42-109)q_u$ regardless of the agents. Based on the results of triaxial tests, the cohesion and friction angle increased with the mixing ratio.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.3-12
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• 2023

보크사이트 잔재물은 알루미나 산업의 시작과 함께 120년간 지속적으로 발생하고 있는 제련 부산물로 높은 알칼리성과 염도 특성으로 유해물질로 분류되고 있다. 전 세계적으로 연간 1억 5천만톤 이상 꾸준히 증가 중인 잔재물을 다양한 산업 소재로 재활용하기 위해서는 중화 처리가 필요하다. 본 논문에서는 보크사이트 제련과정에서 알칼리성 물질의 형성과정과 최근 수십 년 동안 잔재물의 알칼리도 관리를 위한 몇 가지 기술을 분석하였다. 보크사이트 잔재물은 원광 및 제련 방법에 따라 다양한 특성을 갖기 때문에 알칼리성 물질의 종류, 지역 환경 및 인프라를 고려하여 중화공정을 선택하는 것이 바람직하다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.118-124
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• 2018

한국은 1960년대부터 경제개발의 일환으로 사회기반시설, 공업단지 등이 활발히 건설되었으며 이로 인해 현재까지 산업화가 급격히 이루어졌다. 하지만 산업화에 따라 발생하는 산업부산물 또는 폐기물의 발생량이 점차 증가하고 있다. 일부 산업부산물은 재활용되고 있지만 대부분의 폐기물은 매립되는 실정이다. 이에 따라 산업폐기물 처리를 위한 다양한 방안이 검토되고 있으나 경제성과 환경성을 고려한 기술은 구축되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 제지산업과 화력발전산업에서 발생하는 제지애시, 플라이애시를 활성화하여 적용한 활성분체와 세라믹섬유를 동시 혼입한 콘크리트의 재료성능을 검토하고자 한다. 애시를 분쇄과정에서 활성화시켜 수화도를 높여 물성을 향상시켰으며 동시에 콘크리트의 균열 저감을 위해 세라믹섬유를 동시 혼입하였다. 활성분체 및 세라믹섬유의 재료성능을 검증하기 위하여 KS 규격에 의거하여 원주형 콘크리트 공시체를 제작하였으며 슬럼프 및 재령 28일 압축강도를 측정하였다. 활성분체 플라이애시 20%, 제지애시 10% 혼입 콘크리트에서 활성분체 무혼입 콘크리트 압축강도의 90% 이상으로 나타난 것으로 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.61-74
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• 2012

우리나라는 1960년대에 들어서 경제개발계획의 수립과 더불어 산업발전 정책이 강력히 추진되기 시작하며 많은 산업단지가 조성되어 있다. 현재는 지속적인 발전이 가능한 산업단지로 만들기 위하여 정부에서는 산업단지에서 발생되는 부산물과 폐기물을 다른 기업의 원료나 에너지로 재활용하는 생태산업단지 구축사업을 추진하고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 연구대상지역인 A 산업단지에서 발생되는 슬러지의 물리화학적 특성을 분석하였고, 슬러지의 에너지화 시설 설치에 따른 경제성 및 부대효과를 분석함으로써 사업화 가능성을 검토하였다. 연구대상지역인 A산업단지에서 발생되는 슬러지발생 업종의 비율은 92%가 석유 화학업종인 것으로 분석되었다. 이렇게 발생된 슬러지는 매립>소각>>재활용>해양투기의 순으로 처리되고 있는 것으로 조사되었으며 슬러지를 채취하여 분석한 결과 발생량 가중치 평균으로 3,891kcal/kg인 것으로 분석되었다. 분석된 기초 데이터를 바탕으로 건조시설과 열병합 발전소를 설치하여 운영 할 경우 설치비용, 운영비용, 운영이익을 산출하였고, 총 8가지 Case로 분류하여 흑자전환유무 및 그 시점에 대한 시뮬레이션을 하였다. 분석결과 건조시설과 열병합발전소를 설치 운영하며 국고지원을 받을 경우 3년에 원금회복 후 4년째부터 흑자를 나타낼 것으로 분석되어 사업화 경제성이 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권10호
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• pp.49-57
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• 2013

전남 여수, 광양지역을 중심으로 한 광양만권 지역의 공업기반 시설은 석유화학단지와 제철소 및 제철연관단지 등 대단위산업단지로 조성되어 있으며, 이중 여수산업단지에서만 발생되는 다양한 산업부산물의 발생량만도 160만 톤이나 이들의 재활용률은 52%에 불과하다. 한편 우리나라의 천연골재의 채취 가능량은 80억$m^3$이며, 연간 수요량 2.4억$m^3$을 고려하면 33년간만 채취가 가능하며, 골재채취로 인한 환경파괴 등으로 정부는 연간 골재 채취량을 제한하고 있다. 이와 같은 환경과 자원의 문제가 국가적인 차원의 중요한 문제로 대두되고 있는 가운데, 각종 산업부산물의 재자원화를 위한 다양한 연구가 요구되고 있는 실정이다. 이 논문에서는 광양만권 산업부산물의 적절한 대량 처리방안과 광양만권 연약지반 건설현장의 경제적인 골재확보 방안의 일환으로, 인산석고와 슬래그를 이용한 인공골재를 제작하고 연약지반 개량을 위한 배수재로의 활용방안을 검토하였다. 인공골재의 제작 시 소정의 강도를 가지며, 인산석고와 슬래그 등 산업부산물의 재활용을 극대화하기 위하여 소량의 시멘트를 첨가하였으며 비소성 방식으로 제작하였다. 제조된 인공골재를 배수재용 골재로 사용하기 위해 시방기준의 검토를 위한 입도시험, 정수위 투수시험과 대형직접전 단시험을 실시한 결과, 인공골재에는 #200체 통과량이 15% 이하이며, 투수계수 $1{\times}10^{-3}cm/sec$ 이상인 시방기준을 충분히 만족하는 것으로 나타났다. 또한 대형직접전단시험 결과 건조 시료는 천연 쇄석과 유사한 내부마찰각을 가지며, 24시간 수침조건에서도 해사보다 우수한 것으로 나타나 연약지반에서 장비주행을 위한 지지력 확보에도 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.227-234
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• 2016

국내 화력발전소의 추가 증설과 관련하여 발생 부산물의 신규 사용처 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 화력발전소에서 발생되는 플라이애시와 열병합발전소에서 발생되는 열병합애시, 배연탈황공정에서 발생되는 탈황석고 등 부산물로부터 아스팔트 포장용 채움재의 KS 규격을 만족하는 채움재를 제조하였다. 제조된 혼합 채움재와 기존 석회석 채움재의 특성을 비교하고, 각각의 채움재를 사용하여 아스팔트 혼합물을 제조하는 실내실험을 통해 특성을 비교하였다. 또한 혼합 채움재와 석회석 채움재를 사용하여 아스팔트 포장 현장실험을 실시하였다. 현장실험에 사용된 아스팔트 혼합물에 대해서 실내실험과 동일하게 동적안정도, 마샬안정도, 인장강도비, 포화도, 간극률, 흐름값을 평가하였다. 실내실험 및 현장시공시험 결과 기존 석회석 채움재를 사용한 경우보다 동적안정도 및 마샬안정도, 인장강도비에서 우수한 특성을 나타내었으며, 배합설계의 최적화를 통해 기존 석회석 채움재의 특성을 만족시키는 채움재 개발 가능성을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.356-362
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• 2016

경량 콘크리트는 기포제를 사용하여 건축자재의 경량화와 단열성을 추구하고 있다. 그러나 기포제의 사용은 콘크리트의 체적이 감소되고, 압축강도가 낮아지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 별도의 기포제를 사용하지 않고 산업 부산물인 폐발포 폴리우레탄을 재활용하여 콘크리트의 경량화와 단열성을 확보하고자 한다. 그리고 콘크리트의 시공성과 재료분리를 방지하기 위해 소량의 혼화재를 사용한다. 이러한 혼화재의 혼입률이 폐발포 폴리우레탄이 혼입된 경량 콘크리트의 물성에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 실험 결과, 두 개 회사의 혼화재 중에서 폐발포 폴리우레탄이 고르게 분산되는 것을 사용하였다. 혼화재의 혼입률을 다르게하여 배합한 결과는 혼화재의 혼입이 많을수록 콘크리트의 유동성이 감소된 반면, 콘크리트의 함수율과 압축강도는 소폭 증가하였다. 또한, 난연성능과 차음성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제6권1호
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• pp.61-69
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• 2000

본 연구에서는 시멘트 산업에서 이용 가능한 무기질 산업폐기물의 발생현황 및 물성을 조사하여 시멘트원료, mineralizer/flux, 시멘트 혼합재, 특수시멘트 제조원료 등 용도별 재활용 방안을 결정하고 적용실험을 하였다. 산업폐기물의 시멘트 원료로의 이용에 있어, 철질원료 대체용으로는 Cu-slag, Zn-slag, 전기로 슬래그 및 전로 슬래그 등이, 규석질 원료의 대체용으로 폐주물사가 사용되었다. 제당회사에서 발생되는 $CaF_2$가 주성분인 폐소석회와 아연제련 공정에서 부산되는 폐기물인 jarosite를 mineralizer/flux로 사용하여 클린커의 소성온도를 약 $100{\sim}150^{\circ}C$ 낮출 수 있었다. 혼합재료의 이용에 있어, Cu-slag와 STS sludge를 혼합 첨가한 경우 시멘트 혼합재로서의 충분한 물성을 얻을 수 있었고, fly ash 및 석회석도 시멘트의 혼합재로 적당량 첨가함으로서 시멘트의 성능을 향상시킬 수 있었다. 특수 시멘트의 원료로의 이용에 있어서는, 알루미늄 폐슬러지를 원료로 속경성 클린커를 제조하고 이를 이용하여 2시간내에 $300kg/cm^2$강도를 발현하는 초속경 시멘트를 제조하였고, 두 종류의 도시쓰레기 소각회를 원료로 이용하여 $C_3S(3CaO{\cdot}SiO_2)$와 $C_{11}A_7{\cdot}CaCl_2(11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaCl_2)$가 주요 광물인 시멘트를 제조할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권6호
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• pp.490-496
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• 2013

폐목재의 재활용으로 인한 보드의 물리 기계적 특성이 하락하는 경향이 있다. 그 원인으로는 가공되어 있던 재료를 재활용함에 있어 그 형상이 불균질하고 기존의 접착제 성분과 이물질로 인한 보드 품질의 불균일과 저하를 초래한다. 또한 접착제에 포함되어 있는 포름알데히드로 인해 높은 방산량을 가지게 된다. 이러한 제품의 질적 하락이 수입되는 파티클보드와의 가격 및 품질 경쟁력 약화로 이어져 국내 보드 산업의 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 최근 파티클보드의 원재료로 사용되고 있는 합판 정재단 부산물을 이용한 보드를 제조하고 각각의 제조 조건별 물리 기계적 특성을 평가하였다. 그 평가결과로 베니어 적층 복합보드를 EMDI 수지를 이용하여 4~16 mesh의 일반적인 chip 크기로 중층을 제작했을 때 휨강도가 57.7 $N/mm^2$로 OSB 측정결과 26.8 $N/mm^2$에 비해 215% 높은 휨강도를 나타냈으며 7.1~17.3%의 두께팽창률은 내수성을 지닌 보드로서 적합함을 보였다. 또한 0.7 ppm의 포름알데히드 방산량은 E1등급의 평균값 1.5 ppm과 E0 등급 최대값 0.7 ppm의 조건에 충족하며 이러한 결과는 바닥 깔개용 OSB를 대체 가능할 것으로 사료된다.