• 한국주조공학회지
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• 제42권6호
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• pp.387-391
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• 2022

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.39-47
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• 2024

본 연구에서는 재활용 시 도로용이나 지반 보강재로 사용되는 전기로 제강슬래그의 입경별 중금속 용출 실험과 제강슬래그와 점토를 혼합한 혼합비별 공시체의 이온 용출을 실험하여 환경적 특성을 분석하였다. 폐기물 공정시험결과 시료 시험항목에서 중금속은 검출되지 않은 것으로 나타났으며, 물과 접하지 않은 제강슬래그의 경우 용출이 일어나지 않는 것을 알 수 있었으나, 제강슬래그의 중금속 용출 실험을 진행하여 ICP-OES 분석한 결과 일부 중금속이 검출되었다. 제강슬래그가 물과 반응하면 제강슬래그 내에 존재하는 Free CaO와 화학반응이 일어나 용출이 되는 것을 알 수 있었다. 제강슬래그의 입경별 용출 실험을 진행한 결과 가장 많은 용출이 일어난 알루미늄의 경우 입경이 작을수록 커지는 것으로 나타났으며, 제강슬래그와 점토를 혼합한 혼합토의 경우 제강슬래그의 함량이 증가할수록 알루미늄의 용출량은 증가하였다. 그러나 제강슬래그만을 사용했을 때보다 제강슬래그와 점토의 혼합토에서 용출되는 알루미늄의 양이 현저히 낮아졌으며, 다른 중금속들도 용출되는 양이 기준치 이하로 나타났다. 그러므로 제강슬래그와 점토의 혼합토를 재활용하여 도로용이나 성토용 재료로 사용 시 중금속의 용출에 대한 우려는 매우 낮아질 것으로 사료된다. 이러한 결과는 순수 제강슬래그만을 사용하는 것보다 제강슬래그와 점토를 혼합한 재료가 친환경적으로 지속가능하고 안전한 대안이 될 수 있다고 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제5권3호
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• pp.161-168
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• 1993

본 연구는 아스팔트 콘크리트의 채움재로서 제강더스트의 사용가능성을 실험을 통하여 분석하였다. 실험에는 제강더스트의 기본물성시험과 혼합물의 비교시험을 포함시켰다. 비교시험에서는 채움재로서 석회석분을 사용하는 경우와 제강더스트를 사용하는 경우, 채움재와 아스팔트를 혼합한 필리-비투먼, 그리고 골재까지 혼합한 아스팔트 콘크리트에 대하여 물성을 비교분석하였다. 실험결과 제강더스트는 포장용 채움재의 규정을 만족시키며, 제강더스트를 채움재로 사용한 아스팔트 콘크리트보다 우수하며, 제강더스트는 아스팔트 혼합물용 채움재로써 충분히 사용가능한 것으로 밝혀졌다.

• 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.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권10호
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• pp.662-671
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• 2008

The behavior of hydrogen in the steel making process was investigated. The relation between the composition of ladle slag and hydrogen concentration in molten steel was considered. The hydrogen distribution ratio between ladle slag and molten steel was increased with increasing basicity of the slag; it was about 20 when the basicity of slag was 15. Hydroxyl capacity measured from the hydrogen distribution ratio between slag and the molten steel was comparatively corresponding to the value of hydroxyl capacity measured by the equilibrium reaction of slag and $H_2O$ gas. However, it is considerably different from the value calculated by regular solution model. The influence of hydrogen on a sticking type breakout is considered. The effect of hydrogen and $H_2O$ gas on the crystallization behavior of mold powder was investigated by DHTT (Dual hot thermocouple technique). As a result, it was proved that mold powder could be crystallized by $H_2O$ gas in the atmosphere. Therefore, it is concluded that $H_2O$ gas in the atmosphere can be a possible cause of the sticking type breakout that occasionally occurs in the continuous casting process.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.77-84
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• 2005

제강 슬래그는 제강 공정에서 발생되는 부산물로서 주로 에이징 한 후 도로용 노반재로 사용된다. 제강 슬래그내에 포함된 free-CaO와 물과의 반응하여 체적팽창을 일으키기 때문에 공기중에 장시간 에이징 하는 것이 필요하다. 이러한 문제 때문에 제강 슬래그를 콘크리트용 골재로 사용하는데 어려움이 있다. 그러나, 본 연구에서는 고온의 용융상태에서 고속공기로 뿜어 급냉시킨 제강 슬래그를 사용하였다. 이와 같이 급냉시키는 방법은 제강 슬래그내의 free-CaO의 생성량을 저감시킨다. 본 연구에서는 통계적 실험계획법 중 일원배치법을 이용하여 급냉 제강 슬래그 대체율이 플로우, 고성능감수제의 첨가율, 물-시멘트비 및 압축강도 등 모르타르의 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 또한, 이들 데이터를 분산분석 후 F-검정을 실시하여 급냉 제강 슬래그가 모르타르의 특성에 유의한 영향을 주고 있는 지를 검정하였다. F-검정결과 유의수준 $1\%$내에서 급냉 제강 슬래그 대체율이 증가할수록 모르타르의 플로우 증가, 고성능감수제 첨가율 및 물-시멘트비의 감소, 압축강도의 증진에 크게 영향을 미치는 것을 검정하였다. 또한, 유동성 및 압축강도를 고려할 때 강모래에 대하여 급냉 제강 슬래그 대체율 $75\%$를 사용하는 것이 가장 우수한 유동성과 압축강도 발현하는 것으로 나타났다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제39권5호
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• pp.303-309
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• 2017

본 연구에서는 제강슬래그와 활성탄의 수중의 인 제거 효율을 비교하였다. 제강슬래그는 0.5~2.0 g/200 mL, 활성탄은 3.0~6.0 g/200 mL를 주입하여 흡착실험을 진행하였다. 제강슬래그의 양에 따른 제거 효율은 60분의 실험 결과 47~99%, 활성탄은 240분의 실험 결과 81~98%를 보였다. 흡착등온식을 적용하였을 때 Langmuir식에 더 적합하였으며 제강슬래그와 활성탄의 흡착능력을 비교하였을 때, 이론적 최대흡착량($Q_0$)은 제강슬래그에서 91 mg/g, 활성탄에서 27 mg/g으로 나타났다. 또한 반응속도는 유사 2차식을 따르며 속도상수($k_2$)는 제강슬래그에서 0.023~0.136 g/mg.min, 활성탄에서 0.025~0.122 g/mg.min으로 나타났고, 평형에서의 흡착량($q_e$)은 제강슬래그가 10.8~18.4 mg/g, 활성탄은 3.30~5.49 mg/g로 나타났다. pH의 경우 초기 pH 2에서 제강슬래그와 활성탄 모두 가장 높은 인 제거효율을 나타내었다. 따라서 폐수 내 인 제거 면에서 제강슬래그가 활성탄에 비해 우수하였다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제43권4호
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• pp.305-314
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• 2010

제강슬래그와 석회석을 이용하여 비소로 오염된 농경지 토양으로부터 비소 용출을 안정화 시키는 배치 및 대형 칼럼 실험을 실시하여, 제강슬래그와 석회석이 토양 내 비소안정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 토양의 비소 농도가 토양오염우려기준 농도의 약 2배(12.3 mg/kg)인 전남 광양 주변 초남광산 주변에 위치한 밭토양을 대상으로 안정화 실험을 실시하였으며, 안정화제로 사용한 제강슬래그 이화학분석 결과 비소 공침 효과가 높은 Ca, Fe, Al, Mg 산화물 함량이 70% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 안정화제 종류별 비소 용출 저감 효과를 규명하고 최적 안정화제 주입 비율을 선정하기위한 배치실험을 실시하였다. 오염토양 대비 석회석(또는 제강슬래그)의 첨가 비율을 1, 2, 3% 로 설정하여 비소 용출 저감 효율을 규명하는 실험을 실시하였으며, 석회석과 제강슬래그를 다양한 비 율로 혼합한 혼합안정화제도 실험에 사용하였다. 배치실험 결과 오염토양으로부터 용출되는 비소 농도는 1% 와 3% 석회석 첨가에 의해 안정화제를 첨가하지 않은 오염 토양의 비소 용출 농도 대비 각각 51%, 62% 감소하였다. 1%와 3% 제강슬래그를 오염토양에 첨가한 경우 비소 용출 농도는 각각 46%, 52% 감소하였다. 석회석 1%+제강슬래그 1%, 석회석 1%+제강슬래그 2%, 석회석 2%+제강슬래그 1%를 첨가하여 실험한 경우, 비소 용출농도는 각각 63%, 62%, 72% 감소하였다. 비소 용출 농도 및 용출 누적량을 계산하여 안정화공법에 의한 비소 오염 토양의 장기적 안정화를 예측하고자 인공강우에 의한 연속 용출 실험을 실시하였다. 배수시스템 및 격자형의 하부 스크린이 설치된 직경 15 cm, 높이 100 cm 의 대형 아크릴 칼럼을 제작하였으며, 용출시험 결과로부터 비소 용출 저감 효과가 뛰어난 석회석 2%+제강슬래그 1%를 혼합하여 연속 칼럼 실험의 안정화제로 사용하였다. 안정화제를 첨가하지 않은 칼럼의 경우 인공강우에 의한 비소 용출 농도는 시간이 지남에 따라 약 $50-80\;{\mu}g/L$ 를 유지하였다. 2% 석회석과 1% 제강슬래그를 오염토양과 혼합한 칼럼의 경우 비소 용출 농도는 1년 이내에 80% 이상 감소하였으며, 지하수 생활용수기준치인 $50\;{\mu}g/L$ 보다 낮게 나타나 오염토양으로부터의 비소의 안정화 효과는 매우 높은 것으로 나타났다. 석회석과 제강슬래그의 비소 안정화 기작을 규명하기위해 석회석과 제강슬래그를 3가비소(arsenite) 용액과 혼합하여 반응시 켜 공침된 광물 결정에 대하여 SEM/EDS 분석을 실시한 결과 방해석($CaCO_3$) 이외에 포틀랜다이트(portlandite)와 칼슘-비소 산화물(Ca-As-O 계열)이 추가로 생성된 것으로 나타났으며, 이러한 추가 생성 광물에 의한 비소 포획이 주요 비소 고정 기작인 것으로 나타났다.