• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권1호
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• pp.73-86
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• 1996

본 연구에서는 국내 8개 석탄화력발전소에서 발생하는 석탄회중 영월화력발전소에서 부산되는 석탄회를 주 대상으로 순수 비회(FA)와 저회(BA), 회사장에 투기되는 흔합회(FA:BA=8:2), 적정비로 혼합된 석탄회(FA:BA=5:5),그리고 일반도로성토재에 대하여 토질역학시험을 통해 공학적 특성이 비교, 분석되었으며 석탄회를 성토재 및 매립재로서 대규모로 이용할 경우의 변형해석을 위해 Hyperbolic Mode야 적용시 필요한 제반 변수를 산정하였다. 석탄회의 토공재로서의 활용 가능성을 검토한 결과 석탄회는 동일입도의 일반 홀에 비해 강도 정수 등 유리한 공학적 특성을 갖고 있으며,특히 연약지반상에 매립 또는 구조물 됫채움재로서 사용할 경우 자경성, 경량성 등 우수한 조건을 지니고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.26-35
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• 2019

석탄재로부터 희토류 회수 가능성을 확인하기 위해 경제성 평가 요소를 분석하여 국내 희토류 확보를 위한 검토 자료로 활용하고자 하였다. 석탄재로부터 희토류 회수를 위한 가행 최저품위는 TR EO기준 1,000 ppm으로 확인되었으며, 각 희토류 성분의 함량에 따라 경제적 가치가 변화되는 특성을 보였다. 이는 현재 산업에서 요구하는 희토류 원소별 가격차이 발생에 따른 결과이며, 미래 산업에서 요구되는 희토류 성분에 따라 변동은 가능하다. 석탄재함유 희토류성분에 대해 상용화 회수공정 개발을 목적으로, 희토류 함량 및 석탄재 발생량을 이용한 평가, 산업 수요 특성을 고려한 평가, 실제 산업에서 투자비용과 수익비용의 비교평가 등 다양한 경제성 평가 방법에 대해 연구가 진행되었다. 이러한 연구로부터 확인된 석탄재에 포함된 희토류 회수 관련 기술 수준은 높지 않았으며, 이로 인해 경제성이 확보된 희토류 회수 시스템의 개발이 아직은 미흡한 것으로 확인되었다. 세계 희토류 시장의 문제점 극복을 위한 대책으로 석탄재에 포함된 희토류 회수 연구는 계속 진행될 것으로 보고되었으며, 국내에서도 자원 및 회수기술 확보를 목적으로 이와 관련된 연구가 절실히 요구된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.15-21
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• 2005

본 연구에서는 증발산 원리를 이용한 최종복토층 공법의 재료로서 석탄회와 인산석고의 활용성에 대해서 고려하였다. 복토재료는 일반 화강암질 풍화토에 석탄회와 인산석고를 혼합하는 것으로 하고 이에 따른 환경적 영향을 예측하기 위해서 실내용출시험, 컬럼실험, 현장 모형실험을 순서적으로 실시하였다. 용출실험 결과에서 각 혼합물의 중금속 함유량은 규정값 이하로 나타났으며, 관계규정과 컬럼실험의 결과를 컴토하여 재료간 최적 배합비율은 토양(4):석탄재(1):인산석회(1)로 결정하여 현장모형실험에 적용하였다. 환경적 평가를 위한 현장모형실험은 2004년 2월에서 6월까지 진행하였는데, 실험기간 중 혼합 복토재와 우수에 의해 발생되는 침출수의 관찰결과에서는 본 연구에서 고려한 혼합재료가 환경적으로 안전하게 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.553-560
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• 2021

본 연구에서는 순수시료를 사용한 시멘트 클링커와 석탄재를 7% 적용한 클링커를 1050~1500℃의 온도로 소성하여 소성온도별 시멘트 광물의 함량 변화와 미세구조의 변화를 검토하였다. 시멘트 클링커의 원료로서 석탄재의 적용은 알루미나 및 규산질의 공급원으로 적용이 가능하였으며, 석탄재를 적용한 시멘트 클링커는 1350℃ 이상의 소성온도에서 순수원료를 적용한 시멘트 클링커와 동등 수준의 광물량을 나타내었고, 미세구조 또한 유사한 상태를 나타내어 시멘트 원료로서 석탄재의 활용이 가능함을 확인하였다. XRD-Reitveld 분석에서 1250℃에서 Belite의 최대량이 생성되어 1350℃에서부터 Belite에서 Alite로의 전환이 나타났다. 1350℃에서부터 간극상과 Alite로 추정되는 광물상이 구분되며, 1400℃에서부터 명확하게 구분되었다. 소성온도가 증가함에 따라 결정상의 형상과 경계가 명확해지며, 결정상의 크기도 증가되는 것이 나타났다.

• 한국가금학회지
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• 제33권1호
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• pp.65-80
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• 2006

재는 가축분을 중성화 시키며 토양에 산포하면 악취를 저감시키는 역할을 하며 하천에서 P의 양을 감소시킬 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 재의 특성과 이들의 첨가가 가져올 환경적인 이용에 관해서 언급하였다. 재는 아직도 물리적 화학적으로 일정한 정의가 없다 (석탄재-CFA, 목재재-WA, 왕겨재-RHA). 이들 재를 형성하고 있는 조건과 조성에 따라 산도는 6.0이하 그리고 12.5이상까지 이른다. CFA를 분중에 첨가하면 분중에 녹아있는 P의 양이 감소되어 토양에 산포하면 수질을 향상시킨다. WA는 WA 자체에 많은 탄소 원자를 갖고 있기 때문에 분에서 발생하는 냄새를 제거할 수 있다. RHA는 재중에 $20{\sim}60%$ 가량이 실리카이다. 현재까지 CFA, WA 그리고 RHA를 토양에 산포하여 미치는 영향에 대한 연구는 많이 되어 있으므로 앞으로 가축분에 첨가하면 분중의 P과 악취를 낮출 수 있는 연구가 필요하다.

• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.67-75
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• 1999

여러 종류의 내화재로 구성된 석탄가스화기에서의 온도분포 및 열손실량을 구하기 위한 전산해석을 수행하였다. 석탄가스화기 내화재 설계를 위한 적절한 방법론을 제안하기 위하여 1차원 이론적 해석, 2차원 전도열전달 해석 및 3차원 대류-전도 복합열전달 해석 등 세가지 방법론으로 해석을 각각 수행하였다. 해석 결과들은 석탄가스화기 실험 결과와 정상적 정량적으로 잘 일치하는 것으로 나타났다. 결과의 정확성, 수치해석 상의 수렴성 및 계산시간 등을 종합적으로 고려해 볼 때, 전산해석에 핵심 경계조건인 가스화기 내벽의 온도를 적절히 설정할 수 있는 경우에는 2차원 전도열전달 해석이 공학적 설계에 적용하기 알맞은 방법론으로 판단되었다. 전산해석 결과에 의하면, 현재 실험이 진행중인 하루 3톤 처리 용량급의 석탄가스화기에서의 총 열손실량은 설계치 운전 기준으로 약 1% 정도인 것으로 판별되었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.156-157
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• 2014

Inorganic binding material was made by recycled resource and its applicability as pile-filling material was examined. The result was that the material had same liquidity with the liquidity of OPC and high reactivity with site soil. According to dynamic/static loading tests by site test-construction, the inorganic binding material met both design bearing capacity and settlement. Since the inorganic binding material showed same or better performance than OPC, the utilization possibility of the inorganic binding material made of recycled resource as pile-filling material was verified.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.514-519
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• 2020

본 연구에서는 시멘트 클링커의 원료 중 점토성분의 일부를 석탄재로 대체하여 시멘트 클링커를 각 온도별로 소성하여 시멘트 클링커의 광물상의 변화를 XRD-Rietveld법을 이용하여 정량분석하였다. 시멘트 클링커의 소성온도가 증가할수록 Belite의 양은 감소하고 Alite의 양은 증가하였으며, 유리 CaO의 양도 감소 되었다. Alite와 Belite의 형태는 1450℃ 이상에서부터 형태를 구분 할 수 있었으며. 1500℃ 소성에서는 결정의 크기가 조대하게 성장하여, 과소성이 진행된 것으로 판단된다. 유리 CaO의 경우 소성온도의 상승에 따라 감소하였고, 1450℃ 이상에서 0.5% 이하로 나타나, 1450℃ 이상에서는 충분한 소성이 이루어진 것으로 판단된다. 따라서 시멘트 클링커의 원료 중 알루미나질과 철질 원료의 화학성분 공급원으로서 석탄재의 활용이 가능한 것이 판단되었다.

• 에너지공학
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• 제27권2호
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• pp.55-60
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• 2018

폐자원으로 분류되는 화력발전소의 석탄재와 제강슬래그(KR슬래그)를 주 재료로 활용하여 저강도 고유동채움재를 제조하였다. 산업부산물의 활용방안을 확대하고 중금속 용출 억제 등의 환경적 안정성을 확보하기 위해 화력발전소 바닥재(bottom ash)와 KR슬래그는 7:3으로 혼합하여 탄산화반응($CO_2$고정화)을 실시하였다. 연구결과 석탄바닥재의 기공이 많아 $CO_2$고정화 물질 함량이 증가할수록 물비율이 증가하였다. 배합 중 분체함량이 증가할수록 블리딩율이 저하되는 것을 확인하였다. 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)함량이 감소할수록 수화반응의 활성화가 저하되어 압축강도는 감소하였다. 하지만 배합 조성을 적절히 조절할 경우 저강도 고유동 채움재가 요구되는 2.0MPa의 압축강도는 충족시킬 수 있는 결과를 확보하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권4호
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• pp.67-75
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• 2015

국내 석탄화력발전소 11곳의 석탄회(비산재, 바닥재 및 매립회) 및 매립장 상등수를 채취하여 희유금속의 함량분포를 살펴보았다. 주요 전략광물인 이트륨(Yttrium) 및 네오디뮴(Neodymium)의 경우 약 23 ~ 75 mg/kg 범위로 나타났으며 별도의 회수기술 개발에 대한 가치가 충분한 것으로 판단되었다. 연간 발생하는 비산재 및 바닥재와 더불어 매립회의 양을 감안하면 국내 석탄화력발전소가 보유하고 있는 희유금속은 약 1.67조 원의 가치가 있는 것으로 조사되어 도시광산으로서 충분한 경제적 가치가 있는 것으로 판단된다.