탄산나트륨, 탄산칼륨과 이들의 혼합염(탄산나트륨/탄산칼륨=0.7-2.0)이 밀가루의 아밀로그래프에 의한 호화성질과 파리노그래프에 의한 반죽성질을 조사하였다. 알칼리제 혼합염(0.16%)이 국수의 성질에 미치는 영향도 아울러 검토하였다. 소금(0.17%)과 알칼리는 아밀로그래프의 호화개시 온도를 감소시켰고 최고점도를 증가시켰으며 그 효과는 탄산나트륨이 가장 현저하였다. 최고점도는 알칼리의 농도가 증가할수록 증가하였고 동일한 농도에서는 혼합비율에 따른 차이는 없었다. 파리노그래프의 흡수율은 소금에 의하여 감소되었고 알칼리제에는 영향을 받지 않았으나 소금과 알칼리제가 동시에 존재할 때는 소금의 효과가 감소하였다. 소금과 알칼리제는 반죽의 안정도를 크게 증가시켰으며 소금의 효과가 더욱 뚜렸하였다. 그러나 소금의 존재시 알칼리제 단독 또는 혼합 사용하였을 때는 농도에 관계없이 알밀로그람과 파리노그람 특성값은 큰 차이를 보이지 않았다. 알칼리제 혼합염의 첨가에 따라 건면의 황색도와 파쇄력이 증가하였고 파쇄력은 혼합비율 1.0에서 가장 큰 값을 보였다. 삶은 국수의 경우 무게와 부피증가 정도는 알칼리제 혼합염의 첨가에 따라 큰 변화가 없었으나 전단력과 압착력은 혼합비율 1.0에서 가장 높은 값을 보였다.
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.
본 연구에서는 디젤로 오염된 토양을 효율적으로 정화하기 위해, 알칼리제와 과산화수소를 이용하는 새로운 방식의 토양세척기법에 대하여 일련의 회분식 실험을 통하여 최적의 운전조건을 검토하고자 하였다. 알칼리제인 NaOH를 이용하여 세척수의 pH를 상승시켜, 강알칼리 상태에서 과산화수소를 주입하면 미세기포가 발생되며, 이 미세기포에 의해 토양에 흡착되어 있는 유류 오염물질이 효과적으로 탈착.부상된다. #60(0.25mm) 이하의 자연토양을 6,500 mg TPH/kg dry soil로 오염시켜 사용하였으며, 세척수의 pH, 진탕비(토양 중량 : 세척용액 부피), 과산화수소 주입량, 세척시간에 의한 영향을 살펴보았다. 세척수의 pH는 12, 진탕비는 1:5, 과산화수소 주입량은 1%, 세척시간은 1시간으로 적용한 결과 최대효율(60%)을 얻을 수 있었다.
원유회수증진 중 하나인 화학적 공법은 원유의 특성에 맞는 화학물질들의 종류와 비율에 따라 회수되는 오일의 양이 다르기 때문에 오일 특성에 맞는 알칼리-계면활성제 용액을 제조하는 것이 중요하다. 본 연구 알칼리-계면활성제 용액과 인도네시아 A중질유와의 염도 측정 실험을 통해 마이크로에멀젼의 상 거동을 분석하여 인도네시아 A중질유와 적합한 알칼리-계면활성제 용액을 제조 및 적합한 비율을 선별하였다. 알칼리-계면활성제에 사용되는 계면활성제는 AK켐텍에서 제조된 $C_{16}-PO_7-SO_4$ 계면활성제를 사용하였고, 알칼리 물질과 조용매는 탄산나트륨, IBA 그리고 TEGBE를 사용하였다. 알칼리-계면활성제 용액과 인도네시아 A중질유를 혼합했을 때, 0.0~3.6 wt%의 염도에서 Type III의 마이크로에멀젼이 형성되었으며, 염도가 증가할 때 마이크로에멀젼은 물층(Type I)에서 중간층(Type III)에서 오일층(Type II)으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Huh 방정식을 통해 A중질유와 알칼리-계면활성제 용액의 계면장력을 계산한 결과 원유회수증진을 위해 적용 가능한 계면장력 값을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 특성들을 통해 국내산 알칼리-계면활성제를 이용한 화학적 공법의 적용 가능성을 확인하였다.
호주밀인 Australian standard white(ASW) 밀가루의 제면 적성을 알아보기 위하여, 단백질 함량이 같은 HRW-WW와 HRW-ASW의 혼합 밀가루를 만들어 이들 밀가루의 물리적 특성과 첨가제(소금 1.7%, 알칼리제 0.17%)의 영향을 분석하고, 건면을 제조하여 건면의 조리 성질과 조리된 국수의 관능검사를 실시하였다. 파리노그람에서 HRW-WW와 HRW-ASW 혼합 밀가루의 흡수율은 각각 57.5 및 59.2%이었으며, 소금을 첨가한 경우에는 밀가루의 흡수율이 약 2%, 혼합 밀가루의 흡수율은 약 1% 정도 감소되었으나 알칼리제는 밀가루 또는 혼합 밀가루의 흡수율에는 영향을 주지 않았다 소금과 알칼리제는 밀가루 및 혼합 밀가루의 반죽 강도를 증가시켰으며 그 효과는 소금만 첨가했을 때가 더욱 뚜렷하였다. 아밀로그람에 있어서 HRW-WW와 HRW-ASW 밀가루는 비슷한 아밀로그람 커브를 보였으며 점도도 비슷하였다. 조리에 따른 건면의 무게와 부피 증가율은 HRW-WW와 HRW-ASW 혼합 밀가루로 만든 두 국수사이에 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 알칼리제를 첨가한 국수의 경우에 있어서 부피 증가는 소금만 첨가한 경우보다 낮았다. 건면의 파쇄력 값과 조리된 국수의 절단력 값을 t-test 검정 결과 두 국수 사이에는 유의적 차이를 보이지 않았다. 또한 이들 값은 소금만 첨가한 국수보다 알칼리제를 함께 첨가한 국수가 모두 높았다. 조리된 국수의 관능검사에 있어서 HRW-WW와 HRW-ASW 혼합 밀가루로 만든 두 국수는 첨가제에 관계없이 유의적으로 달랐으나 그 차이는 미미한 것으로 인식되었다. 국수에 대한 기호도 평가에서는 두 국수 사이에 유의적 차이를 보이지 않았다.
밀가루에 면류첨가알칼리제를 첨가한 밀가루 면(0.2, 0.4%)과 밀가루에 쌀가루(10-40%)와 면류첨가알칼리제(0.2, 0.4%)를 첨가한 쌀가루 면의 품질 특성을 비교하고 쌀가루와 면류첨가알카리제의 최적 첨가량을 조사하였다. 면에 쌀가루를 첨가할 경우 밀가루면 대비 색도가 밝아지는 것을 알 수 있었으며, 황색도는 알칼리제의 첨가량이 많아질수록 높게 나타났다. 조리적 특성을 보면 쌀가루를 첨가할수록 조리면의 수분흡수율, 부피, 무게가 감소하였으며, 반면에 탁도는 높아지는 경향이 나타나 조리 과정 중에 쌀전분의 용출작용이 병행되는 것을 알 수 있었다. 쌀가루의 면의 조직감은 쌀가루 첨가량이 적정수준을 넘어가면 경도, 탄력성, 씹힘성, 신장성이 떨어지는 경향을 보였다. 본 연구결과 20% 쌀가루와 0.4% 알칼리제를 첨가한 면이 밀가루에 알칼리제 0.4% 첨가한 면과 유사한 조직감을 나타내었다. 따라서 본 연구결과는 쌀가루 및 면류첨가알칼리제를 첨가한 쌀국수 제조방법의 기초자료로 제공되어 향후 연구 수행에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 고유동, 저발열 및 고강도 특성을 발현하는 belite-rich cement(BRC)에 있어서 카르복실산계 유기혼화제를 사용했을 때 가용성 알칼리의 함량 변화에 따른 흡착거동과 유동특성에 미치는 영향성에 대해 검토하였다. BRC에서 알칼리 0.1~0.2 wt% 및 알칼리 설페이트 0.3~0.5 wt% 첨가시 슬럼프가 증가하거나 손실이 거의 없었으며, 그 이상의 함량을 첨가하였을 때 다시 유동서 저하를 가져왔다. 그러나, 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)의 슬럼프 유지능력은 알칼리 및 알칼리 설페이트를 첨가할수록 감소되었다.
본 연구는 액상폴리머인 에폭시수지를 이용한 고내구성 폴리머 시멘트계 재료를 개발할 목적으로 고로슬래그미분말 치환율을 20%로 고정하고, 4종류의 알칼리 활성화제를 이용한 경화제 무첨가 에폭시수지 혼입 폴리머 시멘트 모르타르를 제작하여, 강도 특성, 에폭시수지 경화도, 흡수율, 내황산성, 중성화 및 염화물이온 침투저항성을 검토한 것이다. 그 결과, 알칼리 자극제의 종류에 관계없이, 고로슬래그 미분말 20%를 사용한 경화제 무첨가 EMM의 압축강도는 폴리머 결합재비 10%에서 최댓값을 나타냈으며, 폴리머 결합재비 20%에서는 에폭시수지의 경화도 감소와 함께 압축강도 또한 감소하는 것으로 나타냈다. 휨강도는 압축강도와 마찬가지로 수산화칼슘을 첨가한 것이 가장 우수하게 나타났으며, 폴리머 결합재비의 증가와 함께 증가하였으며, 모두 9.0 MPa 이상의 휨강도를 발현하였다. 알칼리 자극제의 종류에 관계없이, 경화제 무첨가 EMM의 방수성, 중성화 및 염화물이온 침투저항성은 폴리머 결합재비의 증가와 함께 현저히 개선되었으며, 4종류의 알칼리 자극제 가운데 수산화칼슘을 첨가한 모르타르가 가장 우수한 것으로 나타났다. 한편, 알칼리 자극제의 종류에 관계없이, 경화제 무첨가 EMM의 내황산성은 폴리머 결합재비의 증가와 함께 떨어졌는데, 이것은 폴리머 결합재비의 증가에 따른 에폭시수지의 미경화 에폭시수지의 증가에 기인한 것으로 판단된다. 4가지 알칼리 자극제의 종류에 대하여 물성 및 내구성을 비교 검토한 결과, 수산화칼슘을 첨가한 것이 가장 우수한 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 고농도의 디젤로 오염된 토양을 효율적으로 정화하기 위해, 알칼리제와 과산화수소를 이용하는 새로운 방식의 토양세척기법에 대하여 일련의 회분식 실험을 통하여 최적의 운전조건을 검토하고자 하였다. 알칼리제인 NaOH를 이용하여 세척수의 pH를 상승시켜, 강 알칼리 상태에서 과산화수소를 주입하면 미세기포가 발생되며, 이 미세기포에 의해 토양에 흡착되어 있는 유류 오염물질이 효과적으로 탈착·부상된다. #60(0.25mm) 이하의 자연토양을 6,500mg TPH/kg dry soil로 오염시켜 사용하였으며, 세척수의 pH, 진탕비(토양중량 : 세척용액의 부피), 과산화수소 주입량, 세척시간에 의한 영향을 살펴보았다. 세척수의 pH는 12, 진탕비는 1 : 5, 과산화수소의 주입량은 1%, 세척시간은 1시간으로 적용한 결과 최대효율(60%)을 얻을 수 있었다.
최근 GGBS 및 Fly ash 등과 같은 산업부산물과 알칼리 자극제를 활용한 알칼리 활성화 시멘트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 알칼리 활성화 시멘트는 산업부산물에 알칼리 자극제를 혼합함으로 시멘트를 사용하지 않고 강도를 발휘하는 결합재의 일종으로 대표적인 탄소저감 기술이나, 알칼리 활성화를 위해 사용되는 알칼리 자극제는 고가이며 강알칼리성으로 인한 위험성으로 현장적용에 여러 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 알칼리 자극제의 대체재로 Red mud의 활용방안을 모색하고자 Red mud와 제지회를 결합재로 활용한 CLSM의 유동특성, 강도특성 등의 공학적 특성과 토양오염 발생가능성을 평가하였으며, Red mud와 제지회를 혼합한 CLSM의 적정 혼합비를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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