• 청정기술
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• 제6권2호
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• pp.85-92
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• 2000

제강슬래그의 재활용 범위를 확대하기 위한 방안으로 제강슬래그를 여재로 이용하여 축산폐수 처리효과를 조사하였다. 제강슬래그를 접촉용 여재로 활용한 순환식 폐수처리 장치를 이용하여 기존의 시설에서 처리된 축산폐수를 재처리한 결과 pH는 제강슬래그의 특성으로 인하여 상승하였으며 질소와 인의 농도를 효과적으로 낮추었으며 COD와 BOD도 감소하였다. 축산단지의 현장실험 결과 여재로 사용한 제강슬래그는 부유물질을 효과적으로 제거하였으며 유입 농도의 갑작스런 변화를 완화하였다. COD와 BOD의 경우 재처리수에서 항상 유입 폐수보다 낮아졌으나 유입수의 농도에 영향을 받았다. 에이징된 제강슬래그를 열처리 한 경우 free-CaO 성분의 증가로 열처리를 하지 않은 경우에 비하여 처리수의 pH 상승 정도가 커졌으며 인 제거 특성도 향상되었다.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제90권6호
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• pp.699-706
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• 2001

제강슬래그의 토양개량제로서의 이용 가능성을 구명하기 위하여 묘포와 소나무 천연림을 대상으로 수행하였다. 묘포는 무처리, 제강슬래그 4, 8, 12 t/ha 처리로 시험하였으며, 대상 수종은 소나무, 낙엽송, 쪽제비싸리 등 3개 수종이었다. 소나무림은 2개 지역 천연림을 대상으로 무처리, 제강슬래그 10, 20, 40 t/ha 처리로 시험하였다. 묘포의 토양특성 조사 결과 제강슬래그 시용 6개월 후에는 시용수준이 높을수록 pH와 Ca, Mg, $SiO_2$, Fe, Mn 함량 등이 유의적으로 증가하는 경향이었다. 묘목생장을 조사한 결과 소나무는 제강슬래그 처리구의 건중량이 무처리구보다 적었으며, 낙엽송은 큰 차이를 보이지 않았다. 당년 생장이 빠른 활엽수인 쪽제비싸리는 제강슬래그 12t/ha 처리구에서 건중량이 높고 T/R율이 낮은 우량한 묘목이 생산되었다. 제강슬래그 시용효과의 수종간 차이는 수종에 따라 적정 pH가 다르기 때문인 것으로 판단되었다. 소나무 천연림의 토양특성 조사결과 pH는 처리간 유의적인 차이는 없었으나 2개 조사지 모두 제강슬래그 시용수준이 높을수록 증가하는 경향이었다. Ca 함량은 처리간 유의적인 차이가 있었으며 제강슬래그 시용수준이 높을수록 증가하였다. $SiO_2$, Fe, Mn 함량은 제강슬래그 시용수준이 높을수록 증가하는 경향이었다. 소나무의 생장조사 결과 상층목의 순생산량은 유의적인 차이는 없었으나 제강 슬래그 10t/ha 처리구에서 가장 높은 값을 보였다. 하층 유령목의 경우 근원경생장율과 소지 순생산량에서 처리간 유의적인 차이가 있었으며, 제강슬래그 10t/ha 처리구에서 가장 높았다. 이상을 종합하면, 제강슬래그의 시용은 묘포와 소나무림 토양 모두 pH와 Ca, $SiO_2$, Fe, Mn 함량등을 증가시키는 효과가 있었으며, 토양 pH의 증가는 주로 제강슬래그의 주성분인 Ca 함량의 증가에 기인하는 것으로 판단된다. 식물 생장의 경우 수종에 따라 제강슬래그 시용효과가 다른 것으로 나타났는데, 이것은 수종에 따라 적정 pH가 다르기 때문이라고 판단된다. 따라서, 제강슬래그는 수종별 과다한 산성토양의 경우 토양개량제로 이용할 수 있음을 시사하고 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.128-135
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• 2006

제강슬래그 중 콘크리트용 골재로 활용 가능성이 있는 전기로슬래그 골재에 대하여 촉진에이징 종류별 전기로슬래그 골재의 팽창성 감소 정도를 파악하고, 콘크리트용 최적 에이징 처리 방법 및 처리 기간을 제시하고자 하였다. 또한, 에이징 처리 후에도 전기로슬래그 골재 내부에 잔류되어 있는 팽창성이 콘크리트에 미치는 영향 및 콘크리트의 품질을 비교, 고찰하였다. 전기로슬래그 골재의 수침팽창 측면에서 온수중 에이징 방법이 증기중 에이징 방법보다 다소 우수한 결과를 나타내었다. 전기로슬래그 골재의 잔류팽창과 콘크리트의 압축강도를 비교한 결과 콘크리트용으로 전기로슬래그 골재를 사용하기 위해서는 에이징 처리에 의해 잔류팽창을 0.06% 이하로 충분히 낮춘 후 사용해야 한다. 또한 현재 도로용으로 한정되어 사용되고 있는 전기로슬래그를 콘크리트용 골재로 사용하기 위해서는 골재의 품질개선 뿐만 아니라 감수제 및 AE제 등 적절한 혼화재료의 사용이 필요하겠다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.597-607
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• 2002

우리나라에서 2000년도에 발생된 전기로 및 전로슬래그를 합하면 약 600만 톤 정도로서 주로 도로포장재료 및 매립재 등과 같은 한정된 용도로만 활용되어 왔다. 그 이유는 제강과정 중 유리석회가 슬래그화 되지 않고 불안정한 상태로 슬래그 내부에 잔존하기 때문에 콘크리트 구조물 내에서 팽창을 일으킬 가능성이 클 뿐만 아니라, 팽창이 심할 경우 구조물의 균열 내지는 붕괴까지도 야기 시킬 수 있으므로 콘크리트용 골재로 사용해서는 안 된다고 규정하고 있다. 따라서 제강슬래그를 콘크리트용 골재로 사용하기 위해서는 제강슬래그 자체의 팽창성 억제 내지는 안정화 처리가 우선 해결되어야 할 과제로 생각된다. 본 연구에서는 제강슬래그 골재의 팽창성을 저감시키기 위한 목적으로 6종류의 에이징 방법을 선정하여 안정화의 효율에 대하여 비교 검토하였다. 전로슬래그 골재의 경우, 본 연구에서 실시한 에이징 처리 방법으로서는 콘크리트용 골재로서 요구되는 팽창률을 저감시키는데 한계가 있었을 뿐만 아니라, 에이징 처리한 전로슬래그 골재 사용 콘크리트의 강도도 재령과 더불어 감소하는 문제점이 있음을 확인하였다. 그러나 전기로슬래그 골재를 온수중 및 증기중 에이징 처리할 경우, 팽창률이 전로슬래그 골재의 약 2/3 정도에 지나지 않는 효율을 나타내었으며, 이를 사용한 콘크리트의 강도도 전로슬래그 골재 사용 콘크리트와는 달리 보통콘크리트의 강도에 상응하는 비교적 좋은 결과를 나타내므로 콘크리트용 골재로서 사용 가능성을 시사하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.631-638
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• 2010

다양한 오염원을 통해 토양에 유입된 비소는 작물을 통해 인체로 전이되어 심각한 질환을 유발한다. 특히 가금류 사료에 첨가되는 록살슨(roxarsone)의 경우 퇴비 중에 포함되어 토양으로 유입되면 독성이 강한 무기비소로 변환된다. 본 연구에서는 비소 오염토양의 안정화 공법 적용을 위해 산업부산물인 영가철과 제강슬래그를 투입하여 토양 내 비소의 안정화 연구를 수행하였다. 비소(무기비소)와 록살슨(유기비소)으로 오염된 토양에 영가철 및 제강슬래그를 0%(w/w), 1%(w/w), 3%(w/w), 5%(w/w) 처리하고 30일 간 반응시킨 후 비소의 저감정도를 살펴본 결과 왕수추출에 의한 비소의 총함량은 무처리구에서 비소 오염토양이 2,285 mg/kg, 록살슨 오염토양이 6.5 mg/kg으로 나타났다. 1 N HCl 가용성 비소는 비소 오염토양의 무처리구가 1,351 mg/kg, 영가철 처리구가 713~1,034 mg/kg로 무처리구 대비 최대 40% 이상 감소하였다. 제강슬래그 처리구의 경우 1 N HCl 가용성 비소농도가 소폭으로 감소하였으며 5% 처리구(1,245 mg/kg)에서 통계적으로 유의성 있는 감소효과가 나타났다. 록살슨 오염토양에서는 영가철 1~5% 처리 시 비소의 농도가 0.69~3.13 mg/kg으로 처리 간에 유의성 있게 감소하는 경향을 나타내었으며 제강슬래그의 처리는 통계적으로 유의성 있는 감소효과는 발생하지 않았다. 특히 록살슨 오염토양은 영가철과 제강슬래그 처리 시 검출되는 비소의 양이 무처리구보다 증가하는 것으로 나타나 유기비소인 록살슨이 무기비소로 변환되는 과정에서 영가철과 제강슬래그가 영향을 끼친 것으로 판단되었다. 0.01 M $CaCl_2$ 에 의한 추출(유효태 비소) 결과 비소오염토양의 무처리구 유효태 비소농도는 0.85 mg/kg, 영가철 5% 처리구에서 0.06 mg/kg 로 무처리구 대비 90% 이상 감소하였다. 비소오염토양에 대한 제강슬래그 처리에서는 제강슬래그에 함유된 인과 토양 내 비소가 경쟁하면서 처리량이 증가함에 따라 비소농도가 증가하였다. 록살슨 오염토양의 경우 영가철과 제강슬래그 처리량 증가에 따라 비소의 농도가 감소하였으나 무처리구에 비하여 비소가 높게 검출되었다. 이는 토양에 투입된 영가철과 제강슬래그가 유기비소에서 무기비소로의 변환과정에 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 토양 내 인산과 비소는 철에 대해서 경쟁반응을 하는데 이는 영가철 처리 시 검출되는 비소농도에 영향을 미친 것으로 판단되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.76.1-76.1
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• 2011

석탄 가스화기 내에서 슬래그의 축적에 의한 막힘 현상 등으로 발생 가능한 조업중단을 예방하기 위해 탄의 종류에 따른 슬래그의 유동을 정확히 예측하는 것은 중요하다. 슬래그의 유동은 원료인 석탄의 회 성분 조성 그리고 가스화기 온도의 영향을 크게 받는다. 회가 용융된 형태인 슬래그의 융점 특성을 파악하여 슬래그 거동을 예측하기 위해서는 회를 조성하고 있는 주성분의 비율 뿐 아니라 소량의 성분들도 고려하여야 한다. 또한, 가스화기 조업 조건 중 수증기 분압이 슬래그 점도에 미치는 변화를 파악하여 공정 조건 확립 및 슬래그 계통 제어 로직에 반영 할 수 있다. 따라서, 대표적 열화학 평형계산 프로그램인 Factsage를 이용하여 슬래그 성분의 액상선 온도를 예측해보았다. 슬래그는 회 성분의 조성에 따라 결정 슬래그와 유리 슬래그로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 결정 슬래그로는 Alaska Usibelli 탄을, 유리 슬래그로는 Kideco 탄의 조성을 사용하여, 가스화기 조업 조건 중 수증기의 분압에 따라 석탄 슬래그의 형성 및 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성에 대한 상관관계를 예측해 보았다. 또한, 슬래그 유동에 영향을 줄 수 있는 요인으로써, 석탄의 품질을 결정하는 인자인 Base/Acid Ratio, Iron in Ash, Calcium in Ash, Silica-to-Alumina Ratio, Inron-to-Calcium Ratio를 달리 변화시켜가며 슬래그 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성을 예측하였다. 이 예측결과는 향후 실험 데이터와 비교하여, 슬래그 처리 부분의 모니터링에 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 슬래그점도 측정 시스템의 운전 파라미터를 도출하는데 이용 가능할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권4호
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• pp.52-61
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• 2009

본 연구의 목적은 기존 전처리 방법과 본 연구에서 도출한 표면처리 방법으로 전처리한 전기로슬래그의 물성을 분석하고 전처리 방법을 달리한 각각의 전기로슬래그의 대체율을 변화시켜 제작한 콘크리트의 특성을 비교 고찰하여 산업부산물인 전기로슬래그를 콘크리트용 굵은골재의 대체재로 활용하는데 있다. 한편, 표면처리 방법은 무기계의 실리카 용액을 사용하여 1일 함침 후 6시간 자연 건조하는 방법을 이용하였는데, 결과로부터, 기존의 온수처리방법에 비해 본 연구에서 사용한 표면처리방법이 더욱 효과적이었으며, 표면처리방법이 전기로슬래그의 팽창성 감소와 콘크리트용 굵은 골재로 활용하는데 효과적이라고 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권3호
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• pp.205-211
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• 2000

제강슬래그 시용 1년 후 논토양의 토양화학성분 함량, 벼의 생육, 그리고 수량에 대한 제강슬래그의 잔류효과를 밝히려 1997년에 Lim등 (2000)이 설치한 포장 중유정리와 남평의 포장을 그대로 보존하였다가 1998년에 동일품종과 동일재배 방법을 이용하여 벼를 재배하였다. 이앙 후 2주 간격으로 4~6회에 걸쳐 초장과 주당분얼수를 조사하였으며 생육중기와 수확기에 토양 표본을 채취하여 토양의 주요 무기화학성분함량을 조사하였고 수확시 수량 및 수량 구성요소를 조사하였다. 유정리논이나 남평논 모두 비슷한 토양화학성분 함량에서의 변이를 보였다. 제강슬래그 처리구의 토양 pH와 Ca 함량은 7월까지 무처리구에 비하여 유의적으로 높은 값을 보인 후 점차 감소하였으며 제강슬래그 시용 수준이 높을수록 그 지속 기간이 길어지는 경향이어서 토양 Ca의 공급원이나 산성토양개량제로서 제강슬래그의 효과는 2년정도 지속되는 것으로 생각된다. 제강슬래그 $4Mg\;ha^{-1}$ 시용수준의 pH 상승효과는 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리보다 다소 높거나 비슷한 경향이었다. $SiO_2$ 함량은 슬래그 시용구에서 무처리구보다 유의하지는 않지만 높은 경향을 보였다. Fe나 Mg 함량은 제강슬래그 시용 1년차에는 무처리구에 비하여 유의적으로 높았으나 2년차에는 점차 무처리구와 비슷한 수준으로 안정되었다. 유정리논 벼의 정조수량은 슬래그 시용수준이 높을수록 증가하는 경향이었다. 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리구의 정조수량은 제강슬래그 $4Mg\;ha^{-1}$ 시용수준과 비슷하였다. 최대치를 보인 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리구의 정조수량은 $5,400kg\;ha^{-1}$로 무처리구의 $4,720kg\;ha^{-1}$에 비하여 14%의 증수효과가 있었다. 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리구는 생육초기의 초장생장이 빠르고 생육중기 이후 적정수의 주당 분얼수가 비교적 일정하게 유지되며 수화기의 주당수수는 적은 반면 천립중이 높은 경향이었다. 남평논 벼의 정조수량은 석회 $2Mg\;ha^{-1}$, 제강슬래그 12, 8, $4Mg\;ha^{-1}$, 무처리구의 순으로 많았다. 제강슬래그 처리중 정조수량이 가장 많은 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리의 정조수량은 $7,170kg\;ha^{-1}$로 무처리구의 $6,670kg\;ha^{-1}$에 비하여 8%의 유의적인 증수효과가 있었다. 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리구는 무처리구에 비하여 생육초기의 초장생장은 느린 반면 생육중기 이후의 초장생장이 양호한 생장특성을 보였고 수당립수와 천립중이 유의적으로 많았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.295-303
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• 1999

제강슬래그의 작물재배시 산성토양개량제로서의 이용 가능성을 밝히기 위해 1997년에 공시품종을 동진벼로 하여 순천시 인안동의 간척논, 보성군 유정기 깨시무늬병 대량 발생논 그리고 나주시 남평의 실험논에 무처리, 제강슬래그 4, 8, $12Mg\;ha^{-1}$ 그리고 석회 $2Mg\;ha^{-1}$를 처리하여 벼를 재배하였다. 토양 pH, Ca, Mg, Fe 그리고 규산함량은 제강슬래그 시용량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 토양 pH의 증가는 주로 Ca함량의 증가에서 기인한 것으로 나타났으며 Fe함량은 처리 후 시간이 경과함에 따라 급격히 감소하다가 점차 안정된 값을 보였다. 토양 규산함량도 제강슬래그 시용량이 증가할수록 점차로 높아지는 경향이었고 무처리구나 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리구에 비해 유의하게 높아 제강슬래그가 산성토양 개량제, Fe 또는 Si의 공급원으로 이용가능성이 있음을 알 수 있었다. 석회 $2Mg\;ha^{-1}$수준의 토양 Ca함량은 제강슬래그 4 또는 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리의 그것과 비슷하여 석회 시용에 의한 토양개량 효과를 얻기 위해서는 석회 시용량의 2~4 배의 제강슬래그를 시용해야 함을 알 수 있었나. 식물체내 무기화학성분 중 식물체내 무기화학성분 중 식물체내 Ca, $SiO_2$ 그리고 Fe함량은 제강슬래그 시용량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 제강슬래그 시용구에서는 생육후기로 갈수록 제강슬래그 4와 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리구에서 생육이 양호하였으며 생육후기까지 지속적인 생장이 이루어져 생육후기에는 석회 처리구나 무처리구의 생육량을 능가하였다. 정조수량 및 수량관련 형질은 제강슬래그 4나 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리에서 가장 높아 최고 수량을 얻기 위한 제강슬래그 처리수준은 $4{\sim}8Mg\;ha^{-1}$정도로 판단된다.