• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.627-635
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• 2019

슬레이트는 석면을 이용한 대표적인 건축자재 중 하나로써 백석면(10~20%)과 시멘트 성분을 결합하여 만든 제품이다. 슬레이트에 포함되어 있는 석면은 인체에 유입되면 세포 손상이나 변형을 일으키고 체외로 잘 배출되지 않아 폐암, 석면폐, 악성중피종 및 흉막비후 등과 같은 질병을 일으키는 원인이 되는 것으로 입증되어 1977년 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)에서는 1군 발암물질로 지정하였다. 현재 이러한 슬레이트는 대부분 지정매립장에 매립하여 처리하고 있으나 매립용량이 한계에 다다르고 있고 매립한다고 하여도 추후 외부환경으로 노출될 수 있는 잠재적인 위험성이 있어 매립 처리방법 이외에 슬레이트에 포함된 석면을 무해화하여 안전하게 처리할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 발열반응 촉매제와 열처리를 이용하여 슬레이트에 함유된 석면 무해화 가능성을 확인하고자 하였다. 실험은 석면해체·제거 사업장에서 발생한 석면함유 슬레이트를 이용하였고 발열반응 촉매제는 염화칼슘(CaCl₂), 염화마그네슘(MgCl₂), 수산화나트륨(NaOH), 규산소듐(Na₂SiO₃), 카올린[Al₂Si₂O₅(OH)₄)], 활석[Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂]을 이용하여 총 6가지의 촉매제를 제조하였다. 6가지의 촉매제를 슬레이트에 각각 도포한 후 열중량-시차열분석(TG-DTA)을 실시하여 분석결과를 토대로 슬레이트 무해화를 위한 열처리 온도를 750℃로 결정하였다. 슬레이트에 6가지 촉매제를 각각 도포한 후 750℃에서 2시간 열처리하여 X-선 회절 분석(XRD), 주사전자현미경 분석(SEM-EDS), 투과전자현미경 분석(TEM-EDS)을 한 결과 슬레이트 내 백석면[chrysotile, Mg₃Si₂O₅(OH₅)]이 주상의 고토감람석(forsterite, Mg₂SiO₄)으로 상전이 됨을 확인하였다. 또한, 슬레이트 원시료와 발열반응 촉매제 도포 후 열처리한 시료에 물리적인 힘을 가하여 광물의 형상 변화를 비교 관찰한 결과, 슬레이트 내 백석면은 섬유형을 유지하였으나 촉매제 도포 및 열처리를 한 시료는 무정형 형태로 깨지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 발열반응 촉매제와 열처리를 통하여 낮은 온도에서 경제적으로 석면함유 슬레이트를 안전하게 처리할 수 있는 하나의 방안을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.407-417
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• 2020

국내 폐슬레이트 발생량은 매년 증가 추세로 지정매립장 용량이 한계에 다다르고 있어 슬레이트를 대용량으로 안전하고 저렴하게 처리함과 동시에 재활용할 수 있는 방법이 필요하다. 이에 대한 대안으로 시멘트 소성로를 이용한 폐슬레이트 열처리 방법을 들 수 있다. 이 연구에서는 플라즈마를 이용하여 시멘트 소성로의 고온 환경을 모사할 수 있는 중간 규모(pilot scale)의 장치를 개발하고 이를 이용하여 폐슬레이트 내석면의 비활성화 및 시멘트 원료로의 재활용 가능성을 확인하고자 하였다. 중간규모 실험 장치는 플라즈마 토치를 이용하여 실제 소성로와 동일한 조건을 가지도록 1/50로 축소·제작하였다. 실험조건은 시멘트 소성로의 소성 시간과 동일하게 20분간 200-2,000℃까지 100℃ 간격으로 온도를 상승시키며 폐슬레이트의 비활성화 실험을 실시하였다. 플라즈마 고온반응기를 이용하여 열처리한 폐슬레이트의 XRD, PLM, TEM-EDS 분석결과, 1,500℃ 이상의 온도에서 슬레이트 내 백석면이 고토감람석으로 광물 상전이가 일어나 비활성화되고 시멘트 구성 광물인 라나이트(Ca2SiO4)가 형성됨을 확인하였다. 이 연구 결과는 추후 시멘트 소성로를 이용하여 대용량의 슬레이트를 경제적이고 안전하게 처리함과 동시에 시멘트 원료로 재활용할 수 있는 방안에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제24권2호
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• pp.119-131
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• 2011

대표적인 일부 건축자재의 석면 함량을 일본공업표준법 (JIS)에 따른 X-선회절분석으로 측정하였고, 분석과정에서의 광물학적 성분변화와 문제점을 검토하였다. 국내의 슬레이트, 벽재, 천장재의 대표적인 건축자재에 대해 석면 함량을 정량한 결과, 슬레이트 시료가 6.87~6.93%의 온석면을 함유하여 가장 많은 석면을 함유하고 있는 것으로 분석되었다. 분석된 다른 건축자재들에서도 1.35~3.98%의 범위로 다양한 양의 온석면이 포함되어 있는 것으로 분석되었다. 이번 연구에서 국내에서 처음으로 일부 건축자재의 석면 함량에 대한 X-선회절방법에 의한 분석결과를 제시하였으며, 이런 방법을 통하여 국내에서 최근에 개정된 규정(노동부 산업안전보건법 제2007-26호)에서 규정한 석면의 허용기준량 0.1% 함량을 평가하는데 효과적인 것으로 나타났다. 일부 시료에서 온석면과 함께 투각섬석이 소량 수반되고 있음이 나타났으나, 이들의 결정형태와 그 함량과 지질학적 산출상태 등으로 보아, 석면 활용의 목적으로 첨가한 것이 아니고 온석면에 본래 수반되었던 볼순광물로 나타난 것으로 생각된다. X-선회절분석으로 석면상과 비석면상의 구분이 어렵기 때문에 형태를 관찰할 수 있는 광학현미경과 전자현미경의 보조적인 관찰도 필요한 것으로 나타났다. 이번에 사용한 X-선회절분석 방법에서는 가열처리와 산처리에 의한 소실율이 많아 석면의 농집도가 높은 건축자재 시료에 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.457-473
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• 2023

석면은 악성중피종과 폐암 등 치명적인 질병을 유발하기 때문에 국내에서 2009년부터 그 사용이 전반적으로 금지되었다. 그러나 국내에서 지난 수십년 간 석면이 생산 및 수입되어 다양한 산업에서 사용되어 왔기 때문에 우리 주변에는 여전히 석면함유물질이 많이 존재하고 있어 안전한 관리가 절실하다. 이 연구는 지난 32년(1991년 ~ 2022년)동안의 빅데이터를 바탕으로 석면관련 주요키워드를 이용하여 석면관련 트렌드 변화를 살펴보고자 한다. 또한 국내 과거(1990년 이전)의 석면의 생산, 수입, 사용 실태와 더불어 현재(2023년~2027년)의 석면관련 정책 동향을 살펴보고자 하였다. 1991~2000년에는 국내 석면의 생산과 수입 그리고 이용으로 인하여 석면에 대한 발암성이 부각되는 시기로 연구, 근로자, 발암물질, 환경등과 관련된 키워드가 주를 이루었다. 2001~2010년에는 석면의 발암성과 관련하여 미국, 일본 등에서 소송이 시작되었던 시기로 폐암, 소송, 발암물질, 노출, 기업 등의 키워드가 주를 이루었다. 2011~2020년에는 국내에서도 석면문제의 심각성을 인지하는 키워드인 발암물질, 야구장, 학교, 슬레이트, 건축물, 폐석면광산 등이 지속적으로 상위권 키워드로 검색되었다. 2021년부터는 주로 검색되는 키워드는 학교, 슬레이트, 건축물 등과 조경석, 환경영향평가, 아파트, 시멘트 등의 키워드가 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.5029-5037
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• 2015

본 연구의 목적인 우리나라 일부 학교의 석면함유 건축자재을 조사하고 EPA AHERA rule과 ASTM rule을 적용하여 위해성평가를 실시하였다. 총 100개 학교를 2010년 1월부터 12월까지 조사하였다. 건축년도에 따른 ACM 검출율은 1980년대 이전 건축물은 100%, 1990년대 이전은 94.1%, 2000년대 이전은 100%, 2000대 이후는 62.5%로 나타났다. 학교별 ACM 검출율은 유치원과 고등학교는 100%, 초등학교는 97.1%, 중학교는 92.9%, 특수학교는 80%로 나타났다. 천장 텍스는 2~8 %의 백석면과 갈석면, 밤라이트 보드는 6~11 %의 백석면이 검출되었다. 또한 개스킷과 슬레이트 지붕은 각각 16~17 %, 10~13 %의 백석면이 검출되었다. EPA AHERA rule을 이용하여 ACM의 위해성 평가를 실시한 결과, 모든 건축자재는 "Pool" 등급이 나왔으며, ASTM rule 평가에서는 모든 ACM이 "Q&M program"이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.223-228
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• 2021

석면 건축자재 최종 처리 방법은 폐기물 관리법에 의하여 지정폐기물 매립장에 매립 처리 하여야 한다. 그러나 2044년까지 연간 40만 톤 이상 배출이 예상되는 석면 폐기물을 전량 매립 처리하기에는 국내 지정폐기물 매립장 확보가 어려운 상황이다. 본 연구는 백석면을 3~7% 함유한 밀도 1.0~1.2g/cm³의 천장재를 대상으로 무해화 처리를 실시하고 이를 압출성형 패널의 보강섬유로 활용한 것이다. 옥살산 30%와 이산화탄소를 이용한 반응 공정을 통하여 무해화 처리가 된 것을 확인하였으며, 압출성형 후에도 이러한 무해화 성질은 유지하는 것으로 확인되었다. 다만, 석면 섬유의 완전한 무해화 처리를 위하여 초기 1mm 미만으로 분쇄를 실시함에 따라 섬유에 따른 보강성능 역할이 높지 않은 것으로 나타났다. 따라서 압출성형 공정에서 무해화 석면 섬유를 활용할 경우에는 보강성능 보완이 가능한 5mm 길이 이상의 섬유를 보완하여 사용하여야 할 것으로 사료된다.