• 복합신소재구조학회지
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• 제5권4호
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• pp.21-28
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• 2014

최근 증가하는 현무암 석분슬러지를 건설재료로 재활용하기 위한 방안으로, 시멘트 몰탈에서 잔골재의 일부를 현무암석분슬러지로 대체한 후, 기능성 마감재로서의 성능을 검증한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 현무암 석분슬러지를 포함한 몰탈의 휨인장강도와 압축강도는, 대체율 21%에 도달할 때까지 압축 및 휨인장강도는 일반 시벤트몰탈 대비 각각 47%와 35% 증가하였다. 2. 원적외선 방사율에 있어서도 기존몰탈보다 높은 0.933까지 이르렀으며, 이 수치는 기타 기능성 마감재보다 우수한 원적외선 방사율을 나타내는 것이다. 3. 음이온 방사량은 현무암석분의 대체율에 따른 일관된 경향을 보이지는 않았으나, 일반 시멘트몰탈 보다는 5% ~ 12% 증가효과가 나타났다. 4. 기존 시멘트몰탈의 잔골재의 21%를 현무암석분슬러지로 대체할 경우, 시멘트 몰탈보다 물리적 성질이 증가 함과 동시에, 기능성몰탈로서의 원적외선 방사율, 음이온 방사량의 증진효과가 있었다. 또한 새로운 건축자재의 생산을 통한 경제적 이득은 물론, 산업폐기물의 양을 줄일 수 있다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.139-140
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• 2014

최근 건선산업에서 문제점으로 지적되고 있는 것은 제조과정 중 이산화탄소를 다량 방생시키는 시멘트의 사용이다. 이는 알칼리활성 무기결합재로 대체함으로써 시멘트보다 이산화탄소 배출량을 저감할 수 있지만 고가의 알칼리 자극제를 다량 사용하기 때문에 경제적 측면 및 사용성을 고려하지 않으면 사용할 수 없기 때문에 이에 대한 대체재에 관한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 고로슬래그를 기반으로 하는 알칼리 활성 무기결합재에 알칼리 자극제의 사용량을 저감하기 위해 레드머드를 사용하고, 레드머드에 적합한 알칼리 자극제의 종류와 사용방법에 대하여 연구하고자 하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.219-226
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• 2020

지난 수십 년 동안 건축 분야에서 발생하는 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 방법으로 다른 산업계의 폐기물 및 부산물을 시멘트의 대체재로 접목하기 위해 많은 노력이 있었다. 양식 산업에서 발생하는 굴 패각 폐기물은 특정 지역에서 대량으로 발생하며, 적절한 처리 방법의 부재로 인하여 일반적으로 매립되어지고 있다. 본 연구에서는 시멘트 대체재로 사용되어지고 있는 석회석 소성 점토 시멘트(LC³)의 주원료인 석회석의 대체재로써 굴 패각의 재활용 가능성을 평가하였다. 굴 패각 소성 점토 시멘트(OC³) 페이스트의 화학적·기계적 특성을 규명하기 위해 X-선 회절 분석, 등온 열량 측정, 압축강도 시험 및 열 중량 분석을 실시하였다. 결과적으로, OC³ 페이스트는 LC³와 동일한 포졸란 반응에 의해 유사한 강도 발현 및 반응성을 보여주었으며, 이를 통해 굴 패각이 LC³의 주 원료인 석회석의 대체재로써 사용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.95-103
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• 2012

변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)는 직접인장 상황에서 FRCCs에 비해 우수한 변형경화 특성을 갖는 재료이다. 하지만 SHCC는 일반적인 콘크리트에 비해서 시멘트비율이 높은 부배합 이며, 이에 따라서 자기수축이 큰 특성을 갖는 재료이다. 따라서 시멘트 복합체 내에 팽창재를 대체함으로써 수축저감을 통한 성능향상을 기대하였다. 이 연구에서는 각 강도별 SHCC의 배합에 팽창재를 대체함에 따른 역학적특성을 평가하고자 하였다. 시험결과 설계기준 압축강도 70MPa 배합이 압축, 인장, 휨, 시험에서 우수한 역학적 특성을 나타내었으며, 균열 특성에서는 팽창재를 대체한 SHCC가 균열분산 및 연성에서 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-65
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• 2013

정유산업의 발달로 인하여 탈황과정에서 대량 발생되는 부산물인 황은 연간 120만톤 이상 발생되고 있으나 그 활용처가 제한되어 있어 수요처확보가 요구되는 실정이다. 이러한 부생유황은 내구성이 우수한 재료로서 건설재료에 활용가능성이 높아 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편, 아스팔트 및 콘크리트 포장의 단점을 보완하고 장점을 강화시킨 반강성 포장의 적용이 증대되고 있으나 균열억제 등의 목적으로 사용되는 아크릴레이트의 높은 비용으로 경제성이 저하되어 대체 재료의 개발이 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부생유황의 재활용 방안 제시와 sulfur polymer emulsion (SPE)을 혼입한 반강성 포장용 주입재의 공학적 성능검토 연구를 수행하였다. 평가 결과, 아크릴레이트를 SPE로 30%까지 대체한 주입재는 대체하지 않은 주입재에 비하여 우수한 유하시간과 강도특성을 나타내었다. 그러나 SPE 대체율이 50% 이상인 주입재는 오히려 성능이 떨어지는 경향을 나타내어 SPE의 적정 대체율은 30% 수준인 것으로 나타났다. SEM 분석을 이용하여 1종 보통포틀랜드시멘트 (OPC) 페이스트와 비교 연구를 수행한 결과, 초속경 시멘트를 사용한 주입재는 약 3시간의 재령에서 OPC의 7일 재령에 해당되는 수화 특성을 나타내었고 SPE의 혼입 여부와 상관없이 그 특성을 유지하는 것으로 나타났다. SPE를 30% 수준으로 대체한 주입재의 염해저항성은 OPC 수준에 해당되어 아크릴레이트만을 주입한 주입재에 비하여 월등히 우수한 성능을 보였다. 유하시간, 강도특성, 염해저항성 등을 모두 고려하여 볼 때, 이 연구의 범위에서는 SPE 대체율 30%가 적정 수준의 대체율인 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.440-448
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• 2023

시멘트 산업의 원료대체 기술의 하나인 혼합재 활용 기술은 다른 기술에 비해 접근성이 상대적으로 좋아 쉽고 빠르게 실적용이 가능할 것으로 기대된다. 시멘트 혼합재 중 석회석 분말은 핵형성효과, 화학적효과, 충전효과를 통해 시멘트 성능을 향상시킬 수 있다고 보고하고 있어 시멘트 혼합재로써 적합성이 기대되는 재료이다. 한편, 전 세계적으로 양질의 석회석이 고갈되면서 점토질 또는 마그네시아(MgO) 함량이 높은 석회석의 사용이 점차 불가피해지는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 흔히 사용되는 서로 다른 품질의 석회석을 혼합한 석회석 시멘트의 기초 물성을 측정하여 혼합재로서의 적합성을 평가하고자 하였다. 결과적으로 석회석 혼합재 화학성분과 상관없이 알라이트 반응촉진 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 화학성분보다 치환량에 따른 희석효과가 크게 나타났다. 본 연구범위 내에서 석회석의 함량이 15 % 이내의 범위에서 중품위의 석회석도 혼합재로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 추후 시멘트 화학성분에 따른 추가적인 실험을 통하여 석회석 혼합재의 화학성분이 미치는 영향을 평가할 예정이다,

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.371-379
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• 2018

많은 나라에서는 화력발전소 석탄연소 잔재물로 생산되는 석탄재를 소량의 시멘트와 혼합, 저강도 콘크리트를 만들어 지반함몰지, 폐갱도, 도로관거 뒷채움재 등으로 재활용하는 방안이 석탄재의 대규모 처리방안으로 자주 검토된다. 본 연구에서는 석탄재로 저강도콘크리트를 만들어 콘크리트 내 중금속함량 변화를 고찰하였다. 이를 위하여 시멘트만을 사용하는 경우와 시멘트의 반을 비산재로 대체하는 경우, 모래를 골재로 사용하는 경우, 그리고 회처리장의 매립재로 모래골재를 대체하는 경우에 대한 콘크리트 공시체를 제작하여 중금속농도 변화를 고찰하였다. 중금속 함량은 토양오염공정시험기준에 따라 이루어졌으며, 중금속함량에 가장 큰 영향을 주는 재료들도 평가하였다. 연구결과, 시멘트는 다른 어떤 재료들 보다 Cu, Pb, Zn에서 현격히 높은 중금속농도를 보였다. 이로 인하여 시멘트를 비산재로 대체할 경우 중금속 농도는 뚜렷이 낮아지는 경향을 보였다. 매립재는 전체적으로 비산재에 비하여 낮은 중금속농도를 보였지만, 모래보다는 높은 Cu 및 Ni농도와 낮은 Pb농도를 보였다. 전체적으로는 콘크리트 내 중금속농도는 각 재료의 혼합에 의하여 결정되는 양상을 보였다. 본 연구에서 제작된 공시체는 모든 조사된 항목에 있어 토양환경보전법이 정한 토양오염우려기준(1지역)보다 현격히 낮은 농도를 보였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2018년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.167-168
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• 2018

In this study, use to CBS Dust as substitution of cement was explored. And the CBS Dust was intended to be used as a cement substitute, and the possibility as a potential water hardness stimulant for BS was investigated. Test results indicated that it can be used in with BS for a potential hydroponic stimulant.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권1호
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• pp.39-43
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• 2015

최근 콘크리트의 품질을 향상시키기 위하여 플라이애쉬, 고로슬래그, 실리카퓸과 같은 각종 시멘트 혼화재에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 동합금 제련시 발생되는 슬래그의 시멘트 대체재로서의 활용성을 확인하기 위해 동합금 슬래그를 미분쇄하여 상용 포틀란트 시멘트에 첨가하고, 첨가량 변화에 따른 시멘트 모르타르의 유동성, 흡수율, 단위용적중량, 압축강도 및 휨강도 변화를 조사하였다. 또한 5 % 황산용액에서의 동슬래그 함유 시멘트 모르타르의 무게변화를 28일 동안 측정하여 화학적 저항성을 평가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.327-334
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• 2022

이 연구에서는 목재칩 열병합발전소 바닥재를 잔골재로 활용한 모르타르 및 콘크리트 특성을 평가하고자 부순 잔골재 대용으로서 목재칩 골재대체율과 물시멘트비에 따른 모르타르 특성과 목재칩 골재대체율에 따른 콘크리트의 특성을 비교 및 평가하였다. 목재칩 골재 대체율에 따른 시멘트 모르타르의 플로우는 목재칩 골재 대체율이 높아질수록 증가하는 경향을 보이고, 압축강도와 휨강도는 목재칩 골재 대체율이 높아질수록 증가하였다. 콘크리트의 슬럼프와 공기량은 골재 대체율이 높아질수록 증가하고, 콘크리트의 압축강도와 인장강도는 목재칩 골재 대체율이 증가할수록 높은 경향을 보였다. 이에, 열병합발전소로 인하여 발생하는 바닥재를 콘크리트용 잔골재로 활용하는 방안의 가능성을 확인하였다.