• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.317-324
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• 2020

플라스틱은 우수한 물성과 가공성 및 경제성으로 소비가 급증하고 있는 반면에, 분리, 선별이 제대로 이루어지고 있지 않아 재활용률이 저조한 실정이다. 특히, 생활폐기물 발생 폐플라스틱은 이물질과 혼합배출로 분리, 선별 공정 비용이 증가하여 재활용이 상대적으로 저조한 실정이다. 이에 본 연구는 생활폐기물 발생 복합 폐플라스틱을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 기초 연구로 폐플라스틱 종류(복합재질 1종류 및 단일 재질 2종류) 및 치환율(잔골재 용적 대비 25%, 50% 및 75%)에 따른 콘크리트 특성 변화를 실험적으로 평가하였다. 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재는 양호한 입도 분포로 부순 굵은 골재 대비 밀도는 낮고 흡수율은 높은 것으로 나타났다. 반면에, 단일재질의 폐플라스틱 잔골재는 균일한 크기의 입자로 구성되었으며 부순 잔골재 대비 밀도와 흡수율 모두 낮은 것으로 나타났다. 복합재질 굵은 골재 치환 콘크리트는 가장 많은 폐플라스틱 치환량에도 양호한 입도 분포로 재료 분리 현상이 발생하지 않았으며, 공기랑도 증가량도 적은 것으로 나타났다. 한편, 폐플라스틱 골재의 낮은 강도, 소수성으로 인한 시멘트 수화반응 억제, 폐플라스틱 골재와 시멘트 페이스트 사이의 낮은 부착력 등으로 폐플라스틱 골재 치환량이 증가함에 따라 콘크리트의 압축강도 및 휨강도는 감소하였으며, 입도 분포가 양호한 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재를 치환한 콘크리트의 압축강도 및 휨강도의 저하 정도가 상대적으로 작은 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.63-69
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• 2020

우리나라는 전체 폐기물 발생량 중 건설폐기물 발생량은 약 47.3%로 가장 많은 비중을 차지하고 있고 그 중 폐콘크리트가 약 62.8%로 재활용이 시급한 상황이다. 이에 정부는 건설폐기물의 재활용을 촉진하기 위해 순환골재의 다양하고 폭넓은 활용을 권장하고 있다. 또한 건축물에 콘크리트용 순환골재를 사용할 경우 용적률, 건축높이 등 건축기준을 완화해주고 있다. 그 기준은 콘크리트용 순환골재 최대 25% 사용 시 용적률을 최대 15% 완화해 주는 조건이다. 이에 본 연구는 순환골재의 콘크리트용으로의 사용을 적극 권장하고자 콘크리트용 순환골재 사용 시 건축기준의 완화 내용을 검토하였고 순환골재 중 순환굵은골재을 사용하여 치환율에 따른 배치플랜트에서의 적정 혼합시간을 도출하였다. 또한 건조수축 개선을 위해 순환골재용 혼화제를 사용하여 순환굵은골재 치환율별 콘크리트의 물리, 역학적 특성에 대해 비교 분석하여 건조수축 개선 효과를 나타내어 향후 현장에 안정적으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.294-301
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• 2020

본 연구에서는 클링커의 고Al₂O₃화를 통한 에너지 절감형 시멘트 제조 가능성을 확인하기 위해, Al₂O₃ 함량이 높은 OPC 조합원료를 실험실 전기로에서 소성하여 C₃A 함량이 높은 클링커를 제조한 후 XRD 리트벨트 분석 및 광학 현미경을 통해 클링커의 소성성을 평가하고, 제조된 클링커에 혼합재를 첨가하여 얻어진 시멘트의 미소수화열 및 압축강도 측정을 통해 시멘트 반응성을 평가하고자 하였다. 그 결과 Al₂O₃ 함량을 일반 OPC보다 증가시켜 제조한 시멘트는 OPC에 비해 소성성이 뛰어나 시멘트 제조 에너지 절감에 기여할 수 있으며, OPC에 비해 C₃A(alite) 광물의 함량이 감소하였음에도 불구하고 압축강도가 오히려 향상되는 등 긍정적으로 작용할 수 있다. 유동성 저하, 수화열 증가와 같은 문제에 대해서도 석고 첨가량 및 분말도 조정, 혼합재 첨가와 같은 방법으로 제어할 수 있을 것으로 기대되어 적극적인 연구가 필요하다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.71-78
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• 2012

순환골재는 건설폐기물을 재활용함으로써 자원절약 및 대체자원의 개발과 환경보호의 측면에서 국가 사회적으로 많은 이점을 가지고 있다. 하지만 낮은 밀도와 높은 흡수율을 가지는 저품질 순환골재는 구조용 콘크리트 골재로 사용되지 못하고 주로 저부가가치로 사용되고 있다. 따라서, 이를 위하여 폐콘크리트 파 분쇄 후 발생되는 순환골재의 재료적 특성을 규명하기 위하여 물리적인 주요성질인 시멘트함유량, 절대건조밀도, 흡수율, 등을 검토하고, 2차 제품 생산을 위한 배합설계(안)을 도출하여 이를 적용한 배합으로 생산된 시제품의 휨 강도, 흡수율, 동결 융해 후 휨 강도, 압축강도, 기건비중 등에 대한 성능평가를 실시하여 품질기준 GR규격과 비교 검토 하였다. 실헌결과 순환골재 대체율 50~90%로 증가함에 따라 GR F 4007의 성능기준 보다 우수한 품질로 나타났으며, 순환골재를 사용한 콘크리트 2차 제품의 제조 및 활용할 수 있는 소정의 물리적 특성을 확보함에 따라 각종 건설공사에서 다양하게 사용이 가능 할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.22-28
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• 2019

시멘트는 건설업에의 기초소재이지만 시멘트 제조시 고온의 소성이 필요하고, 소성시의 원료 및 연료로부터 발생하는 $CO_2$는 새로운 환경문제로 인식되어 이를 저감하기 위한 노력이 지속되고 있다. 콘크리트 분야에서의 $CO_2$ 저감을 위한 기술은 고로슬래그 및 플라이애시 등의 혼합시멘트 사용을 권장하는 것이 저감 대책의 대부분을 차지하고 있다. 또한 콘크리트 구조물 해체 시 발생하는 건설폐기물도 또 다른 환경문제로 인식되며 재활용률을 높이기 위한 여러 가지 방안들이 시행되고 있다. 본 연구는 구조물 해체 시 발생하는 무기계 재생원료를 리사이클을 통해 시멘트 제조의 원료로서 활용하기 위한 것이다. 폐콘크리트, 폐시멘트블록, 폐점토벽돌 및 폐천장재 미분말의 원료조성 검토를 통해 시멘트의 원료로서 활용하고자 한다. 연구결과 재생원료의 원료조성 및 조합을 통해 저탄소형 수경성 시멘트 결합재 제조가 가능한 것을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권2호
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• pp.183-193
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• 2018

현재, 한국원자력연구원은 부산 기장에 연구용 원자로(Ki-Jang Research Reactor, KJRR)를 건설 계획하고 있다. 원자로를 운영하면 중 저준위 방사성폐기물이 발생하므로 방사성 폐기물을 안전하게 처리 하는 것이 중요하다. 현재, 다양한 형태의 방사성 폐기물을 처리 할 수 있는 시멘트 고화 방법을 일반적으로 사용하고 있으며, 방사성 폐기물 처분시설 인수 기준(압축 강도, 유리수, 침수 및 침출시험 등)을 만족해야 한다. 특히, 폐기물에 함유된 방사성 세슘이 유출 될 경우 범 국제적인 문제를 야기하므로, 고화체 인수 기준 중에서 침출시험이 가장 중요한 인자이다. 시멘트 고화 방법은 다른 고화 방법 보다 공정이 간단하며 비용이 적게 들지만, 침출 저항성이 낮다. 이에 본 연구는 시멘트 고화체 세슘 침출 저항성 증진을 위하여 기장 연구용 원자로(KJRR) 모사폐액과 대표적인 세슘 흡착제인 제올라이트와 황토를 혼합하여 기장로 모의폐액 시멘트를 제조하였다. 제올라이트와 황토가 시멘트 고화체와 결합되어 있는 것을 SEM-EDS를 통하여 정량적으로 확인하였다. 침출 시험은 ANS 16.1 방법에 의해 90일동안 진행하였다. 기장로 모의폐액 시멘트의 세슘(3000 ppm)을 첨가하여 90일간의 침출시험 후 침출수의 세슘 농도 분석 결과, 제올라이트와 황토가 포함된 모의폐액 시멘트는 제올라이트와 황토를 첨가하지 않은 대조군에 비해 최대 27.90%, 21.08%의 세슘 침출 저항성 정도를 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 제올라이트와 황토가 포함된 기장로 모의폐액 시멘트는 인수 기준(압축강도, 유리수 유무, 침수 및 침출 지수)을 통과 하는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.595-602
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• 2005

본 연구는 건설 폐기물로 발생하는 폐 콘크리트에서 분리한 재생골재의 투수성 포장 재료로서의 유효이용을 위하여 포러스 콘크리트의 재생골재 혼입률과 폴리머분산제의 혼입률에 따른 역학적 특성 및 내구성을 평가하였다. 시험결과, 포장용 포러스 콘크리트의 공극률 및 투수계수는 재생골재의 혼합비율이 증가함에 따라 다소 증가하고 폴리머 혼입률 증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었으나 폴리머를 $20\%$혼입한 경우 국내 포장용 투수 콘크리트에 관한 규정($8\%$ 및 0.01cm/sec)을 만족하였으며, 압축강도 및 휨강도는 재생골재의 혼입률이 증가함에 따라 감소하였으나, 폴리머의 혼입률이 증가함에 따라 크게 증가하는 경향을 나타내어 폴리머를 $10\%$ 이상 혼입하면 재생골재를 $75\%$ 혼합$\cdot$사용한 경우에도 국내 포장 콘크리트에 관한 규정(18MPa 및 4.5MPa 이상)을 만족하였다. 또한 미끄럼저항성은 재생골재의 혼입률이 증가에 따라 BPN값은 증가하였으나, 폴리머를 혼입함에 의해 BPN값은 감소하는 경향을 나타내었으며, 내마모성 및 동결융해저항성은 쇄석골재만을 사용한 경우에 비해 재생골재의 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였으나, 폴리머를 혼입한 경우에는 현저히 개선되어 폴리머를 $10\%$ 혼입한 경우 혼입하지 않은 경우에 비하여 내마모성 및 내동해성은 각각 약 $8.6\%$ 및 3.8배정도 개선되는 것으로 확인되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.252-258
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• 2014

최근에 저탄소녹색성장 및 OPC 절감의 요구에 따라 BS와 같은 산업 부산물을 많이 사용하고 재건축의 증가 및 건설폐기물 발생량이 많아지면서 RA 사용 확대하게 되며, RA 및 무 시멘트 결합재 관심 증대 되고 있다. 무 시멘트 결합재와 RA의 활용을 모두 만족시키기 위하여, RA와 철강 산업 부산물인 BS을 혼합함으로써, 100% 순환자원만을 활용하여 무 시멘트 상태에서 강도발현성을 확인한 바 있다.이에 본 연구는 OPC를 사용하지 않고, BS과 RA 및 CS를 사용하여 모르타르를 제조함으로써 기존 강알칼리를 투입하여 제조하는 지오폴리머 모르타르(Geopolymermortar)와 또 다른 관점에서 접근하였다. 결과적으로, RFA의 유동성 저하 및 초기강도 저하문제만 해결 될 수 있다면, BS에 CS를 15% 치환하고 RFA골재를 사용하는 무 시멘트 모르타르가 OPC 100%를 사용한 종래의 시멘트 모르타르 만큼의 품질을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.59-74
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• 1997

본 논문에는 사용종료된 쓰레기 매립장의 건설부지로의 개발가능성을 알아 보기 위하여 지반 조사와 침하해석을 수행한 결과를 나타내었다. 쓰레기 폐기물의 침하특성을 저감하고 강도특성을 향상하기 위하여 생석회와 시멘트 계통 그라우트재를 혼합 그 특성변화를 분석하였으며 대상 약액으로는 생석회, 보통시멘트, 슬래그시멘트, Geocrete시멘트의 4종류가 사용되었다. 현장지반조사 결과 쓰레기의 매립기간이 짧아 유기질 함량이 큰 쓰레기가 매립기간이 긴 쓰레기에 비교하여 최적함수비는 크고 최대건조밀도가 작은 것으로 나타났다. 매립쓰레기의 두께가 지점별로 큰 차이를 보였으며 침하량 분석 결과 위치에 따른 침하량의 차이가 크게 나타났다. 고결공법의 적용성을 검토한 결과 쓰레기 강도의 향상정도는 Geocrete시멘트, 슬래그시멘트, 보통 포틀랜드시멘트, 생석회의 순으로 우수한 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권5호
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• pp.17-24
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• 2021

천연골재의 지속적인 개발은 환경 및 자원고갈 문제를 발생시키기 때문에 건설폐기물은 원활한 골재 수급을 위한 중요한 원료이다. 대부분의 순환골재 처리업체에서 생산되는 순환 골재는 시멘트 페이스트 및 모르타르 부착률이 상대적으로 높아 흡수율과 밀도에 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 순환 골재의 품질을 개선하기 위해 볼의 혼합 방지와 움직임을 개선할 수 있는 체가 적용된 다단 박리형 볼밀을 활용하였다. 생산된 제품을 순환 골재로 사용하기 위해 품질 조건 만족 여부를 확인하였다. 최종적으로 다단 박리형 볼밀은 시멘트 페이스트와 모르타르를 효율적으로 단체 분리할 수 있었으며, 순환골재 생산에 적합한 장비임을 확인하였다.