• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.185.2-185.2
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• 2011

1900년대 이후 산업발전에 따른 인구의 도시 집중화로 인한 하수량 증가에 따라 하수슬러지 발생량이 점차 증가하게 되면서 하수슬러지 처리에 관한 문제 등이 제기되기 시작하였다. 국내의 경우 2003년 하수슬러지의 매립이 금지된 후, 발생슬러지 대부분을 해양투기 등을 통해 처리하여왔다. 2009년 기준으로 국내에서 발생되는 하수슬러지량과 처리 분포를 살펴보면 전국 433개소 하수처리장에서 1일 평균 8,295톤(3,028천톤/년)이 발생되고 있으며, 이 중 47%가 해양투기 되고 있는 실정이다. 그러나 해양투기마저도 런던협약'96의정서 가입으로 2012년부터 금지됨에 따라 국내에서는 슬러지처리 및 재활용 방안과 관련한 연구개발이 활발히 진행되고 있는 중이다. 하수슬러지 처리 및 재활용기술의 경우 다양한 공법 등이 개발 중에 있으나 설비의 불안정 및 높은 투자비 등으로 인해 아직까지 상용화 된 설비 등은 많지 않은 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 POSCO 건설에서 개발한 슬러지 연료화 기술을 통해 생산된 슬러지 탄을 석탄 화력발전소 등에 석탄 보조연료로 활용할 수 있는 방안을 강구하여 상용화 가능한 혼소 기술을 개발하고자 하였다. 슬러지탄(발열량 3.000kcal 이상)을 석탄 화력발전소 보일러에 일정 비율로 혼소하여 슬러지탄의 품질평가, 중금속 용출시험 및 함량분석, 잔재물의 중금속 용출시험 등을 실시하였으며, 그 결과 모든 시험항목에서 연료화 관련 법적기준을 만족하는 것으로 나타났다. 슬러지탄을 화력발전소에 혼소하여 사용할 경우, 2012년부터 시행예정인 RPS(Renewable Portfolio Standard)법 대응 및 석탄사용량 저감 등을 통한 $CO_2$ 저감으로 저탄소 녹색성장의 자원순환사회를 구축하는 데 이바지 할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.32 no.2
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• pp.240-247
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• 2015

Zeolite A was prepared from coal fly ash upon NaOH fusion treatment, followed by hydrothermal treatment. The effects of treatment conditions such as NaOH/ash ratio, fusion temperature, the amount of sodium aluminate added, hydrothermal treatment temperature and time on the type and the crystallinity of zeolites were investigated. The optimal NaOH/ash weight ratio and fusion temperature to produce high crystalline zeolite A were 1.2 and $550^{\circ}C$, respectively. The dissolution of $Si^{4+}$ and $Al^{3+}$ from the fused fly ash was not affected by stirring time. The type of synthetic zeolites was found to be dependent on the amount of sodium aluminate added. The low amount of sodium aluminate favored zeolite X, while a single phase zeolite A was produced by increasing the amount sodium aluminate. Zeolite A was transformed into hydroxysodalite with increasing hydrothermal treatment time and temperature. A high crystalline zeolite A could be obtained by decreasing the temperature increasing time up to the reaction temperature.

• Geotechnical Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.81-92
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• 1998

Coal ash from thermal power plants has been produced in large quantity and discarded uselessly, However, it is possible to supply construction material properly by utilizing the coal ash as construction material. In this study, the applicable model and its applicability for deformation analysis of coal ash fill and reclamation ground are studied. Camflay model gives complete constitutive law which illustrates deformation and pore water pressure while soil is loaded under the various stresses at drained and undrained conditions. The merit of proposed model which is acquired from laboratory tests is that only a few soil parameters are available. The whole parameters of Camflay model are obtained by typical mechanical test and CV triaxial test on the sample with optimum mixing ratio( i.e. fly ash : bottom ash=5:5) Then the results from proposed numerical analysis are compared with laboratory results. The differences between laboratory test and numerical analysis are negligible. Parameters deter mined from laboratory tests are useful as a basic data for deformation analysis of coal ash reclamation ground using Camflay model.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1999.05a
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• pp.69-74
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• 1999

각종 산업체의 공정에서 혹은 석탄 혹은 석유를 사용하는 화력발전설비에서 다량 발생되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)의 배출규제가 점점 강화되어 감에 따라 배출량 절감이 절실히 요구된다. 기존의 배기가스 정화장치는 처리대상에 따라 다양한 방법들이 사용되는데 황산화물의 경우 습식, 반건식, 건식세정법에 의해, 질소산화물은 선택적 촉매환원법(Selective Catalytic Reduction)과 선택적 무촉매환원법(Selective Non Catalytic Reduction)이 널리 이용되고 있다.(중략)

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.5
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• pp.397-402
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• 1997

석탄계 핏치의 열처리 온도 및 압력에 따른 결정화도와 기공도 그리고 산화저항성 등을 관찰하였으며, hexagonal type 4D 탄소/탄소 복합재를 석탄계 핏치로 가압함침 및 탄화시킨 다음 가해준 압력이 고밀도화에 미치는 영향을 관찰하였다. 석탄계 핏치의 가압탄화 압력이 흑연화도에 크게 영향을 미치지 않았으며, 기공면적비에 있어서는 압력을 600bar로 상승시켜 줌으로써 상압 처리한 경우 보다 1.5배 정도 감소 하였다. $650^{\circ}C$까지 열처리하여 얻은 코우크스의 산화반응 개시온도는 처리압력이 증가함에 따라서 지연되었다. 탄소/탄소 복합재의 함침압력을 100bar에서 600bar로 상승시켜 줄 경우 밀도 증가율이 크게 향상 되었으며 기공도는 감소하였다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.26 no.6
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• pp.563-573
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• 2017

Coal ash is generated from coal-fired thermal power plants every year. The remaining quantity of coal ash ends up in the landfills except for the recycled portion, and the existing ash pond capacity is limited almost. Currently, the difficulties are faced in building a new ash treatment plant because of the concerns about the environmental impacts of landfills at individual plant facilities. In terms of minimizing the environmental impact, the recycling and effective uses of coal ash are recognized as urgent issues to be challenged. Accordingly, this study examines the obstacles in expanding the recycling of the coal ash in South Korea and proposes solutions based on the case study analysis. The analysis results are as follows: 1) specific recycling guidelines and standards are required to be established in accordance with the contact medium (soil, ground water, surface water and sea water) and the chemical. 2) by providing the recognition environmentally safe in recycling the coal ash, transparency in establishing the planning stages and active communication with the community through promotion and research are essentially needed. 3) practical support system is required to encourage the power plant companies to use the coal ash as beneficial use.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.674-677
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• 2012

본 연구에서는 기존 매립이나 지반보강재로 사용되던 소각재 용융슬래그를 고부가가치 수처리 여재로 활용하기 위하여 형광성 박테리아를 통한 Microtox 생물검정법으로 독성을 평가하였다. 소각재 용융슬래그의 독성평가 대조군으로는 기존의 수처리 여재인 입상활성탄(석탄계/야자계/목탄계), PP PE펠렛(Poly-Propylene Poly-Ethylene pallet), 표준여과사를 비교하였으며, 시료의 용출시험은 US EPA에서 제안한 TCLP 방법을 사용하였다. Microtox Acute Toxicity 평가 결과, 독성순위는 석탄계 입상 활성탄, 소각재 용융슬래그, 목탄계 입상활성탄, 야자계 입상활성탄, 표준여과사, PP PE 순으로 나타났으며, 실험에 사용된 모든 수처리 여재들은 급성독성을 고려하지 않는 무독성으로 나타났다. 따라서 소각재 용융슬래그가 수처리를 목적으로 수체에 편입시켜도 기존의 수처리 여재들과 비교할 때 수환경에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.22 no.5
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• pp.532-539
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• 2011

The physical and chemical properties of the dried low rank coals (LRCs) before and after the surface treatment using ozone and ammonia were characterized in this study. The contents of moisture, volatiles, fixed carbon and ash consisting of dried LRCs before the surface treatment were about 2.0, 44.8, 44.9 and 8.9%, respectively. Also, it was composed of carbon of 62.66%, hydrogen of 4.33%, nitrogen of 0.94%, oxygen of 27.01% and sulfur of 0.09%. The dried LRCs was surface-treated with the various dry methods using gases such as ozone at room temperature, ammonia at $200^{\circ}C$ and then the dried LRCs before and after the surface treatment were characterized by the various analysis methods such as FT-IR, TGA, proximate and elemental analysis, caloric value, ignition test, adsorption of $H_2O$ and $NH_3-TPD$. As a result, the oxygen content increased and the calorific value, ignition temperature and the contents of carbon and hydrogen relatively decreased because the oxygen-contained functional groups were additionally generated by the surface oxidation with ozone which plays a role as an oxidant. Also, its $H_2O$ adsorption ability got higher because the hydrophilic oxygen-contained functional groups were additionally generated by the surface oxidation with ozone. On the other hand, it was confirmed that the dried LRCs after the surface treatment with $NH_3$ at $200^{\circ}C$ have the decreased oxygen content, but the increased calorific value, ignition temperature and contents of carbon and hydrogen because of the decomposition of oxygen-contained functional groups the on the surface. In addition, the $H_2O$ adsorption ability was lowered bucause the surface of the dried LRCs might be hydrophobicized by the loss of the hydrophilic oxygen-contained functional groups. It was concluded that the various physico-chemical properties of the dried LRCs can be changed by the surface treatment.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.76.2-76.2
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• 2011

석탄으로부터 합성석유를 생산하는 상용기술을 도입하여 건설하고 이와 더불어 원천기술 개발을 위한 국산화 기술 개발을 병행하여 향후 고유가 시대를 대비한 국가 에너지 안보 확립과 국내 기술 개발의 가속화를 추구해야 할 필요성이 대두되고 있다. 본 타당성 조사는 3종류의 석탄(호주 Wyong탄, 인도네시아 NTC탄, 인도네시아 KBB탄)으로부터 가스화에 의하여 합성석유스를 생산하는 공정에 대한 타당성 조사(Feasibility Study, FS)를 Class 5(하한 -50~-20%, 상한 30~100%)의 정확도로 수행하는 것을 내용으로 하고 있다. 플랜트의 규모는 합성석유 기준으로 20,000배럴/일이다. 플랜트의 건설을 위해서 광양제철소 슬래그처리장 내 12만평 부지에 조성 중인 포스코 SNG 생산공장 부지의 일부를 사용하는 것을 기준으로 하였다. 일반적으로 석탄의 종류에 따라서 가스화기의 종류 및 성능이 결정된다. 본 타당성 조사 연구에서 선정된 3종류의 석탄의 조성, 발열량, 회분 함량 등의 특성을 고려하여 각각의 석탄에 적합한 현존하는 상용급 가스화기를 선정하였다. 해당 석탄이 가스화기 종류에 따라 적절한 전처리 과정(건조, 분쇄, 슬러리화)을 거친 후 가스화기에 공급되는 것을 가정하여 석탄의 원소분석 조성, 발열량, 회분함량, 회분조성, 회 용융점 등의 변수에 따라서 각각 해당 가스화기에서 가스화되었을 때의 생성되는 합성가스의 조건을 시뮬레이션을 통하여 얻었다. 가스화기 시뮬레이션 결과를 토대로 합성석유 및 합성천연가스 생산을 위한 공정의 물질수지식 및 에너지수지식이 계산되었으며 이로부터 각 공정에서 발생되는 부생성물과 폐기물에 대한 양이 결정되고 이를 처리하는 방안 등도 제시되었다. 실증시설은 20,000배럴/일 규모의 CTL 및 전기 병산 시설이 적합하다. 더 큰 규모 공장은 투자비가 너무 커서 유가 또는 석탄가 변동에 따라 사업의 수익성이 크게 변하여 위험도가 큰 단점이 있기 때문이다. CTL 공장에 전기 병산이 추천되는 이유는 산소생산공장(APU), 압축 등 석탄전환공장에는 자체적인 전기수요가 막대하여 따로 스팀터빈용 발전소를 운영하므로 이를 효율적으로 대체하고자 하기 때문이다. 즉, 석탄가스화에 의해 기름을 최대한 만들고 미반응가스는 가스터빈 및 스팀터빈의 복합발전에 의해 고효율로 전기를 생산하면 최소의 비용으로 최대한 전기를 생산하여 자체소비 전력을 충당하고 남는 전기는 판매하여 수익률을 높일 수 있다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.17 no.1
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• pp.65-69
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• 1998

In order to evaluate the utility of bituminous coal fly ash, gypsum, oyster shell as soil amendments, aadic clayloam paddy soils with low calaum content were amended in the upper 15㎝ with amendments, and then Chinese cabbage was cultivated under plastic film house. Amendments treated were, in metric tons per hectare, i) none(Check) ; ii) 80 fly ash(FA) ; iii) 4 shell(SH) ; iv) 56 fly ash+24 gypsum (FG) ; v) 40 fly ash+24 gypsum+0.8 shell(FGS). On the whole, soil chemical properties were improved by amendments treatments. Amongst treatments, FA prominently neutralized soil pH and increased contents of Av. $P_2O_5$, Ex. K, and Av. B in soils. Besides, it showed the highest ratio in bacteria/fungi and (bacteria+actinomycetes)/fungi. FGS also affected the neutralization of soil pH and the increment of Ex. Mg. Amendments plants appeared alkaline damages only at early growing stage, but showed positive responses in fresh weight yields : 23% for FGS : 21% for FG : 19 18% for SH. At harvesting, leaves both of FA and FGS plants had higher values in contents of N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, B, reduang-sugar, and vitamin-C than of others. In especial, Check plants appeared the heart rot symptoms owing to calaum defiaency differently from amendments plants. Taken together, FGS was an effective combination enable to maximize the utility of fly ash, gypsum, shell as soil amendments, espeaally in cabbage yield and quality.