• 콘크리트학회지
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• 제9권3호
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• pp.119-126
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• 1997

최근 건설용 골재의 소비량이 증가하여 쇄석골재의 수요량이 급격히 늘어남에 따라 , 광산 현장에 적치 되어 있는 폐석을 효율적으로 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 연구의 목적은 강원도삼화 지역에 분포하는 쇄석 골재용 석회암을 대상으로 암석 기재학적 화학적, 역학적 특성을 구명하여 건설용 골재로서의 적합성을 알아보고, 또한 부가가치가 높은 건설자재와 첨단산업소재 제품 개발의 원료로 활용할 수 있는 기초자료를 제공하는데 있다. 삼화지역에 분포하는 쇄석골재용 석회암은 크게 담회색의 세립질 석회암과 담갈색의 조립질 석회암으로 구분할 수 있었으며, 이중 양적으로 우세한 세립질 석회암은 돌로마이트가 함유되어 있어 MgO와 $SiO_2$의 함량이 높게 나타났고, 물성 및 역학적 특성을 고려할 때 보통암에 해당된다. 따라서 연구 지역의 쇄석골재용 석회암은 구성광물과 입자들의 크기 및 화학성분 등을 고려할 때, 대체로 시멘트 콘크리트용보다는 아스팔트 콘크리트용이나 도로 포장용 또는 철도용으로 이용하는 것이 더 좋을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권5호
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• pp.12-20
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• 2014

칼슘 페라이트는 소결광 제조 시 생성되는 자용성 소결 광물의 일종으로, 제철 공정의 소결광용 결합제 및 제강용 융제로 사용된다. 기존 소결광용 결합제 및 제강용 융제보다 용융온도가 낮아 결합제 및 융제로서의 효과가 우수하다. 본 연구에서는 제철공정에서 발생하는 다양한 산업부산물을 시작원료로 사용하여 칼슘 페라이트를 제조하였다. 칼슘 페라이트 물성을 분석 평가하기 위해, 시멘트 제조공정 시험법을 준용하였다. 더불어 칼슘 페라이트의 물성을 평가하기 위해 결정분석, 파괴하중, 열분석 등을 시행하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.901-904
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• 2008

화력발전소에서 연간 600만톤 이상 발생되고 있는 석탄재는 크게 플라이애시(FA), 신더애시(CA), 바텀애시(BA)로 분류되며, 그 중 플라이애시는 시멘트 원료나 혼화재 등으로 대부분 재활용되고 있고, 이에 대한 연구 또한 활발히 이루어지고 있다. 하지만 석탄재 발생량의 $10{\sim}15$%정도 차지하는 바텀애시는 대부분 단순 매립처리 되고 있어 자연환경보전, 매립지의 부족문제 해소 등을 고려했을 때 이에 대한 활용방안이 시급한 실정이다. 한편, 심각해져가는 환경문제를 해결하기 위한 일환으로 투수, 투기, 식생 및 수질정화 등의 기능을 보유한 포러스콘크리트의 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 산업폐기물인 바텀애시의 유효재활용과 포러스콘크리트의 성능향상을 위하여 석탄재 및 고분자혼합물을 혼입한 포러스콘크리트의 역학적 성능을 검토하였다. 실험결과, 포러스콘크리트의 공극률 및 투수계수는 바텀애시의 혼합비율이 증가함에 따라 증가하였지만, 폴리머의 혼입에 따라서는 감소하였다. 강도특성은 바텀애시 골재의 혼입률이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었지만, 일정량의 폴리머를 혼입하였을 때 강도가 향상되는 것으로 나타나, 석탄재를 포러스콘크리트에 활용한 2차제품 및 포장재료 등에 적용하기 위한 강도향상 재료로서 폴리머의 사용가능성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.215-225
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• 2011

메타카올린은 고령토나 카올린으로 알려진 카올린 광물의 풍화물로, 도자기 산업에 주로 사용되는 원료로, 일반적으로 메타카올린의 입자 크기는 시멘트보다는 작지만, 마이크로 실리카퓸보다는 크다. 본 연구에서는 콘크리트용 혼화재로 메타카올린을 사용한 콘크리트의 압축강도와 염소이온 투과저항 특성에 관한 영향에 관해 조사하였다. 메타카올린과 실리카퓸의 혼입률이 압축강도와 염소이온 투과저항에 주는 영향을 비교하기 위해 물-결합재비를 30%로 고정하고 각각 0, 5, 10, 15, 20%인 배합수준을 설정하여 비교하였다. 연구결과 메타카올린을 혼입한 콘크리트는 실리카퓸을 혼입한 콘크리트와 유사한 강도특성을 보였지만, 염소이온 투과저항성은 다소 불리한 것으로 나타났다. 따라서, 강도와 염소이온 투과저항 성능을 동시에 만족하기 위한 메타카올린의 혼입률은 10% 정도인 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제5권1호
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• pp.14-20
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• 1996

알루미늄 드로스의 처리는 드로스의 특성과 처리후 발생될 폐드로스의 용도를 고려해서 처리하여야 한다. 이 연구에서는 선정된 시료의 성분과 처리 과정중의 성분변화 등을 조사하였으며, 분급과 같은 예비처리를 하여 드로스 입자가 큰 것은 재용해를 통해서 Al 금속을 바로 회수하고, 입자가 작은 것은 배소, 침출과 같은 예비처리를 해서 드로스 중의 염과 금속성분을 분리, 제거시킴으로써 폐기해야 할 드로스의 양을 줄였다. 드로스를 분급하여 바로 재용해하기 위한 입도의 분급 기준은 $300\mu \;extrm{m}$가 적당하였다. 또, 폐드로스의 재활용을 용이하게 하기 위하여 black 드로스를 처리후 발생된 폐드로스를 배소한 결과 폐드로스에 함유된 대부분의 금속 알루미늄을 알루미나로 산화시킬 수 있었다. 이것으로 보아 폐드로스는 배소하여 함유된 성분들을 산화물 상태로 변화시켜서 알루미나시멘트, 타일과 같은 요업재료나 알루미나 제조원료로 재활용하는 것이 바람직하다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.18-24
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• 2023

본 연구에서는 염소 바이패스 분진을 광물 탄산화하여 시멘트의 원료 및 콘크리트 혼화재로 적용하기 위한 초기 연구를 수행하였다. 염소 바이패스 분진의 물리적·화학적 특성을 확인하기 위해 수세 처리 유무 및 수세 횟수에 따른 XRD, XRF, 입도분포 분석을 수행하였으며 그에 따른 특성 변화를 확인하였다. 분진의 종류, 교반 온도, 시간 경과에 따른 염소 바이패스 분진의 광물 탄산화 결과 수세 미처리 샘플은 최대 24%이었으며 수세 처리 샘플은 27%이었으나 실험 조건에 따라 광물 탄산화의 속도 및 정도는 상이하였다. 수세 처리된 분진이 수세 미처리 분진에 비해 더 많은 광물 탄산화가 일어난 이유는 칼슘 함량이 더 높았기 때문이라고 판단되었다. 또한, 더 높은 교반 온도는 초기 광물 탄산화를 더 촉진시키지만 분진의 종류 및 시간 경과에 따라 상이한 결과가 도출되었다.

• 분석과학
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• 제31권4호
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• pp.149-160
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• 2018

국내에서는 많은 수의 친환경 및 건강 증진을 목적으로 하는 기능성 생활제품이 생산되고 있으며 이러한 제품 제조 시 원료물질에 존재하는 모나자이트, 토르말린 등 방사능 농도가 높은 물질이 가공제품 내에 함께 유입 될 수 있어 원료물질과 함께 국민 생활과 밀접한 가공제품의 관리가 필수적이다. 이를 위해서 정확한 방사능 농도 분석 자료 및 유효성이 검증된 분석방법의 이용 및 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 천연방사성 물질의 신속 스크리닝을 위한 ED-XRF 분석법과 정밀분석의 목적으로 ICP-MS를 이용하여 실내 건축자재 및 생활제품 내의 천연방사성핵종($^{238}U$, $^{232}Th$)의 농도를 정량분석하고 비교 및 평가하였다. 타일, 시멘트, 페인트, 벽지, 석고보드 등 총 47 종의 실내 건축자재와 건강제품, 섬유제품, 광물질 등 총 47 종의 생활 가공제품의 실제시료를 분석한 결과, ED-XRF 및 ICP-MS의 결과값은 전체적으로 1:1의 선형성을 보였으며 ED-XRF를 이용한 신속 스크리닝의 적용성과 ICP-MS를 이용한 정량분석법의 유효성을 확인하였다. 한편, 가공제품 중의 $^{238}U$, $^{232}Th$ 방사능 농도는 생활제품에 비해서 건축자재에서 상대적으로 매우 낮은 수준이었으며 특히 생활제품은 47 개 중 6 개의 제품이 원료물질의 관리기준치($1.0Bq{\cdot}g^{-1}$)를 초과(최대 $8.2Bq{\cdot}g^{-1}$)하는 것으로 평가되었다.

• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.543-553
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• 2023

본 연구는 국내 산업원료 광물인 납석의 지속적이고 체계적인 개발과 안정적인 수급 관리를 위할 목적으로 국내 납석 광산 현황을 살펴보고 산업용 원료로써 그 활용 방안을 모색하기 위함이다. 국내 납석 광산은 대부분 중생대 화산암류가 열수변질을 받아 형성된 광상으로써, 납석의 주 구성 광물인 엽납석의 물리적 특성은 비중 2.65~2.90, 굳기 1~2, 밀도 1.60~1.80, 내화도 29 이상이며, 색은 보통 백색, 회색, 회백색, 회녹색, 황색, 황녹색을 띠는 것으로 나타났다. 국내 납석의 화학성분 중 SiO₂와 Al₂O₃는 엽납석의 경우 58.2~67.2%와 23.1~28.8%, 엽납석 + 딕카이트의 경우 49.2~72.6%와 16.5~31.0%, 엽납석 + 일라이트의 경우 45.1%와 23.3%, 일라이트의 경우 43.1~82.3%와 11.4~35.8%, 딕카이트의 경우 37.6~69.0%와 19.6~35.3%인 것으로 분석되었다. 국내 납석 광산의 분포는 한반도 남서부와 남동부 지역에 집중해서 분포하며, 그 외에 한반도 동북부 지역에도 일부 분포하는 것으로 조사되었다. 국내 납석 생산 광산은 21개이며, 매장량은 전남(45.6%) > 충북(30.8%) > 경남(13.0%) > 강원(4.8%), 경북(4.8%) 순으로 전남이 가장 많은 것으로 나타났다. 국내 납석 생산량 상의 10개 광산은 중앙자원광산(37.9%) > 완도광산(25.6%) > 나주세라믹광산(13.4%) > 청석-사지원광산(5.4%) > 경주광산(5.0%) > 백암광산(5.0%) > 민경-노화도광산(3.3%) > 부곡광산(2.3%) > 진해납석광산(2.2%) > 보해광산 순인 것으로 분석되었다. 납석은 열전전도, 열팽창성, 열변형, 팽창계수, 부피밀도가 낮고, 내열성과 부식 저항성이 높으며, 살균 및 살충 효능이 우수한 성질이 있으므로 내화 재료, 도자기 재료, 시멘트 첨가제, 살균및 살충 제조재, 충전재 등 다양한 분야에 활용되는 것으로 나타났다. 또한 납석은 수처리 세라믹 분리막 소재, 디젤엔지 배기가스 저감장치 세라믹 필터 소재, 그리고 유리섬유 및 LCD 패널 소재 등 활용범위가 첨단산업분야로까지 확대되는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.201-210
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• 2014

이 연구는 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 평가를 위한 단계적 모델을 제시하였다. 고려된 시스템 경계는 원료채취에서부터 재활용까지로서, 구성재료, 운송, 레미콘 공장에서의 계량 및 배합, 구조물의 사용 및 해체, 폐콘크리트의 파쇄 및 재활용까지를 포함한다. 구조물의 운영(40년) 및 재활용(20년) 단계에서 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 탄산화 깊이를 예측하기 위해 제시된 모델로부터 산정하였다. 제시된 $CO_2$ 평가모델에 기반하여 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$양을 직접적으로 평가할 수 있는 성능평가표를 구체화하였다. 제시된 성능평가표를 이용한 사례분석 결과 보통포틀랜드 시멘트(OPC)가 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 미치는 기여비율은 약 85%이었다. 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 약 15~18%로 평가되었는데, 이는 OPC 생산으로부터 배출된 양의 약 19~22%에 해당된다. 결국, 제시된 $CO_2$ 성능평가표는 콘크리트 구조물의 각 단계에서 $CO_2$ 배출 또는 포집을 쉽게 결정할 수 있는 가이드라인으로서 설계 또는 시공 시 효율적으로 이용될 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.11-20
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• 2016

천연자원의 고갈과 온실가스의 감축은 우리가 당면하고 있는 현안이다. 이러한 이유로 폐기물의 재활용은 국제사회적으로도 큰 관심사이며, 국내에서도 비용 대비 효과적인 처리 및 재활용 기술의 개발이 지속적으로 이루어져야 하는 과제를 안고 있다. 본 연구에서는 유기성 폐기물의 처리 및 재활용에 따른 비용원단위 등을 비교 분석 함으로써 효과적인 자원화 방안에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 조사된 유기성 폐기물은 폐수처리오니류, 공정오니, 동 식물성 잔재물 등이며, 해당 폐기물을 배출하는 80개 사업장을 대상으로 처리현황 및 처리비용을 조사하였다. 유기성 폐기물의 경제성 있는 적정 처리방법은 퇴비화와 시멘트 부원료로 사용되는 것으로 나타났다. 유기성 폐기물의 성상, 유해물질 등에 따라 경제성 분석이 다를 수 있겠지만, 조사대상 업체로부터 현실적인 폐기물의 처리결과를 바탕으로 분석하였다. 특히, 유기성 폐기물을 퇴비화 제품으로 재활용한다면, 비료의 원료가격 등이 상승됨에 따라 비료가격은 증가 추세로 보이기 때문에 경제적인 효과가 있을 것으로 판단된다. 유기성 폐기물의 안정적인 처리 및 재활용을 위해서는 폐수처리오니 등 유해특성을 갖고 있는 폐기물과 유기성 폐기물의 재활용 처리시 기술적 어려운 점인 악취, 침출수, 이물질에 대한 기술적인 노력을 기울여야 할 것이다.