• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.108.1-108.1
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• 2010

분류층 가스화기는 석탄과 산소(공기) 및 수증기가 반응하여 $1200{\sim}1600^{\circ}C$의 고온, 20~60기압의 고압에서 작동되어 합성가스를 생성하며 합성가스에 포함된 입자 및 황화합물 등을 정제설비를 통하여 정제 후 발전 및 화학원료로 사용한다. 석탄가스화 중 석탄에 포함된 대부분의 회분은 용융슬래그 형태로 가스화기 벽면을 따라 흘러 내려 가스화기 하부의 냉각수조에서 급랭되어 배출된다. 이때 용융슬래그의 원활한 배출을 위해서는 일정범위의 점도를 유지하는 것이 필요하다. 슬래그의 점도는 가스화기 온도 및 Ash의 조성에 따라 크게 변하며 가스화기 설계 및 운전 시 매우 중요한 변수이다. 따라서 최적의 설계 및 운전을 위해서는 Ash의 점도예측이 중요하며, 분류층 가스화기내부에서 Ash 점도 예측을 위한 DooVisco 프로그램을 개발하였다. DooVisco는 가스화기 내부에서 슬래그 용융온도 및 온도별 점도, 가스화기 최소 운전온도 및 석회석 투입 효과 분석뿐만 아니라 석탄의 혼합 사용 시의 특성 예측도 가능하도록 개발되었다. DooVisco는 슬래그 주요 4성분인 SiO2, Al2O3, CaO, FeO 성분에 대한 Phase Diagram을 이용하여 1차적으로 슬래그용융온도(Liquidus Temperature)를 예측하고, 주요 4 성분 외에 Na2O, MgO, K2O, TiO2 등을 고려한 Kalmanovich Model을 이용하여 점도를 예측한다. 최종적으로 슬래그 용융온도와 점도를 활용하여 분류층 가스화기 운전가능 온도범위를 예측한다. 개발된 DooVisco를 활용하여 300MW급 실증 IGCC 플랜트에 사용가능성이 있는 석탄을 대상으로 슬래그의 용융온도 및 점도 등을 예측하였으며 최적 운전을 위한 슬form점도 조절용 Flux인 석회석 투입량 등을 평가하였다. 평가 결과 슬래그 용융온도가 $1700^{\circ}C$ 이상으로 석회석 투입이 필요하다고 판단되었다. 약 가스화기 내부 온도를 $1500^{\circ}C$ 정도에서 원활한 운전을 위해서는 석탄 대비 약 10% 내외의 석회석 투입이 필요할 것으로 평가되었다. DooVisco는 분류층 가스화기 설 계시 가스화기 최적 운전 온도 설정 및 Flux 투입필요성, 종류, 투입량 선정에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 플랜트 운전시 석탄의 탄종 적합성 등을 판단하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.164-170
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• 2002

본 연구는 고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도, 흡수율, 중성화 깊이 및 염화물 이온 침투 깊이에 미치는 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 영향에 대해 고찰하였다. 그 결과, 폴리머 시멘트 모르타르의 휭 및 압축강도는 폴리머-결합재 비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 증가하고 고로슬래그 치환율 40 %에서 최대치에 달하는 것으로 나타났다. 폴리머 시멘트 모르타르의 방수성, 중성화 및 염화물 이온 침투에 대한 저항성은 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 폴리머 종류에 관계없이 폴리머 시멘트 모르타르에 고로슬래그 미분말을 혼입할 경우에는 고로슬래그 치환율은 40% 정도라고 할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.581-588
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• 2009

전기로 슬래그는 철강 생산 공정에서 발생되는 산업 부산물로서 그 발생량이 꾸준히 증가하고 있어 효율적인 재활용 방안이 요구되고 있다. 전기로 슬래그는 f-CaO 및 f-MgO에 기인한 팽창성이 우려되어 대부분이 노반재로 사용되었지만, 현재는 체적안정성을 확보한 전기로 산화 슬래그를 콘크리트용 골재로 사용하는 것이 가능하게 되었다. 이 연구에서는 콘크리트용 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 RC 보의 부착 특성에 관하여 고찰하기 위해 부착 파괴를 유도한 Ichinose식 단순보형 실험을 실시하였다. 실험 결과, 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 실험체는 천연골재를 사용한 경우보다 동등 이상의 부착 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 특히, 전기로 산화 슬래그 굵은골재를 사용한 실험체는 콘크리트 압축강도의 영향을 고려하여도 천연골재보다 1.5배 이상의 높은 부착 강도를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.446-453
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• 2016

이 연구에서는 고로슬래그를 혼입한 콘크리트를 사용하여 제작한 콘크리트 수로관의 구조성능을 파악하였다. 고로슬래그 혼입 콘크리트의 재료특성 실험과 고로슬래그 혼입 콘크리트 수로관의 구조거동실험을 수행하였다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)를 기본 바인더로 하여 고로슬래그 혼입량에 따른 콘크리트의 물성을 파악하였다. 콘크리트의 역학적 특성으로써 압축강도, 탄성계수 및 파괴계수를 측정하였다. 고로슬래그 혼입 콘크리트의 역학적 특성은 OPC 콘크리트의 역학적 특성과 거의 대등한 수준으로 나타난다. 또한 고로슬래그를 45%까지 혼입한 콘크리트의 구조 강도는 KS 기준의 강도 하한값보다 크게 나타난다. 연구결과는 고로슬래그 혼입 콘크리트를 사용한 수로관의 구조성능 평가의 유용한 연구자료로 활용될 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.273-278
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• 2003

다공질 세라믹스 흡음재료의 흡음특성과 물리.기계적 특성에 미치는 하수슬러지 슬래그 첨가량과 입경 효과에 대하여 조사하였다. 시편의 물리.기계적 특성은 슬래그 입경과 관계 없이 소성온도가 증가하고 슬래그 함량이 감소함에 따라 증가하였으며, 슬래그의 함량이 일정한 시편은 물유리 첨가량이 증가하고 슬래그 입경이 감소함에 따라 증가하였다. 1~3mm 크기의 슬래그를 약 77~89 wt% 함유하고 1,05$0^{\circ}C$에서 2시간 소성한 시편의 부피비중은 1.48~1.71, 압축강도 85~163 kgf/$\textrm{cm}^2$을 나타내었으며, 1~3mm의 슬래그를 이용한 시편은 저주파영역, 슬래그 입경이 1 mm이하인 시편은 고주파영역의 흡음특성이 향상되었으며, 시편의 두께가 증가함에 따라 저주파영역의 흡음특성이 향상되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권4호
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• pp.52-59
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• 2006

본 연구에서는 고로슬래그 미분말을 사용한 콘크리트의 증기양생에 따른 강도 및 내구특성을 평가하였다. 주요 실험변수로는 고로슬래그 미분말 혼입률 변화(0%, 10%, 30%, 50%, 70%)와 증기양생의 유 무로 설정하였다. 그리고 고로슬래그 미분말 혼입 콘크리트의 증기양생에 따른 특성분석을 위하여 압축강도와 염소이온 침투저항성시험,동결응해저항성시험,황산침식저항성시험 등을 실시하였다. 실험결과, 고로슬래그 미분말을 혼화재로 사용한 콘크리트의 증기양생에 따른 압축강도 및 염소이온 침투저항성은 고로슬래그 미분말의 혼입률이 증가할수록 증대되었다. 또한, 동결융해저항성은 고로슬래그 미분말 혼입률 70%를 제외한 모든 시험체에서 상대동탄성계수 90%이상 유지되었다. 황산침식저항성은 고로슬래그 미분말을 50%이상 혼입하였을 경우 향상되는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권4호
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• pp.58-64
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• 2011

고온에서 PCB 처리를 통한 Au, Ag와 같은 귀금속뿐 아니라 Ni과 같은 주요 회유금속을 회수하기 위한 기초연구로서 CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 이용하여 Au, Ag, Ni의 회수거동올 관찰하였다. 슬래그 투입 없이 PCB만으로 용융실험을 수행한 결과 PCB는 거의 용융되지 않았으며, 이로부터 유도전류를 이용한 용융을 촉진할 뿐 아니라 유가금속의 회수를 위해서는 Cu와 갇은 적절한 base metal이 필요함을 확인하였다. 본 연구결과, PCB/Cu ratio는 1 이하가 바람직할 것으로 생각된다. CaO-$Al_2O_3$(-$SiO_2$) 및 CaO-$SiO_2$-$CaF_2$ 슬래그를 투입한 결과, $CaF_2$를 함유하는 fluorosilicate계 슬래그가 calcium aluminate계 슬래그보다 융점과 점도가 낮게 제어되었으며, 이로부터 Au, Ag, Ni의 높은 분배비를 얻을 수 있었다. 점도가 낮은 $CaF_2$ 함유 슬래그 적용 시 높은 유가금속 회수율은 슬래그 내에서 각 금속입자의 등속침강속도가 상승하기 때문인 것으로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권2호
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• pp.40-45
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• 2019

전기로 공정은 스크랩을 재활용하여 주원료로 사용하고 아크에 의해 용해하며, 전력을 주 에너지로 사용한다. 슬래그 포밍은 전력에너지 저감에 중요한 요소 기술이다. 투입되는 가탄재(분탄)와 슬래그 중 FeO와의 반응과 용강 중의 카본과 투입되는 산소와의 반응에 의해 CO가스가 발생된다. 이러한 반응에 의해 발생된 CO가스는 슬래그에 포집되어 슬래그 포밍 현상이 일어난다. 전기로 제강 공정에서 일반적으로 가탄재는 가공분탄(무연탄)과 cokes를 사용하고 있다. 본 연구는 전기로 제강 공정에 사용되는 가탄재에 따른 슬래그 포밍의 영향을 조사하였다. 연구 결과 가공분탄 보다는 cokes에 의해 슬래그 포밍 높이가 증가 되었으며, 입도 $500{\mu}m$ 이하의 입자 함량이 증가할수록 포밍높이가 증가하는 결과를 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 조업에 적용한 결과, 슬래그 포밍높이 증가와 가탄재 원단위 저감, 전력에너지 저감의 효과를 얻었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.45-53
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• 2019

본 연구에서는 지오폴리머 결합재인 고로슬래그를 분쇄할 때 석고의 혼입 여부, 고로슬래그와 플라이애시의 혼합비율과 수축저감제 첨가 여부를 변수로 하여 실험하였다. 실험에서는 슬럼프플로우를 측정하여 작업성을 파악하였으며, 압축강도와 휨강도 및 건조수축을 측정하여 역학적 성능을 파악하였다. 석고를 혼입한 고로슬래그는 혼입하지 않은 고로슬래그에 비해 슬럼프플로우가 커지는 경향을 보였으며, 고로슬래그와 플라이애시의 혼합비율이 5:5인 경우가 혼합비율이 8:2인 경우보다 슬럼프플로우가 커지는 경향을 보여 석고와 플라이애시가 지오폴리머의 작업성을 높여주는 것으로 나타났다. 석고를 혼입하지 않은 고로슬래그를 사용한 지오폴리머는 석고를 혼입한 고로슬래그를 사용한 경우보다 압축강도와 휨강도가 모두 크게 나타났으며, 고로슬래그와 플라이애시의 혼합비율이 8:2인 경우가 혼합비율이 5:5인 경우보다 압축강도와 휨강도가 커지는 경향을 보였다. 석고를 혼입하지 않은 고로슬래그를 사용하고 플라이애시의 혼합비율을 높일수록 건조수축은 감소되었으며 수축저감제도 지오폴리머의 건조수축 저감에 효과적임을 알 수 있었다.