• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.441-447
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• 2009

황산염침식을 방지하기 위하여 포틀랜드시멘트 중의 황산염침식 저항성이 우수한 시멘트를 선정하기 위한 연구의 일환으로 황산나트륨 용액에 360일간 침지한 후 모르타르의 역학적 특성 및 기기분석을 통하여 침식 특성을 평 가한 결과, 외관조사, 강도감소 및 길이변화에 따른 성능저하 순서는 보통 포틀랜드시멘트 >내황산염 포틀랜드시멘트 > 저열 포틀랜드시멘트 순으로 나타났다. 포틀랜드시멘트의 주요 반응생성물은 Calcite 피크 이외에도 황산염과의 반응으 로 인한 Gypsum, 에트린자이트 및 Thaumasite로 확인되었다. 포틀랜드시멘트의 경우 시멘트의 조성광물 비에 따라 성 능저하 형태가 상이하게 나타났다. 특히, C3A량과 칼슘실리케이트비가 가장 적은 저열 포틀랜드시멘트가 황산염침식 저 항성에 매우 우수한 것으로 확인되었다.

• 환경영향평가
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• 제32권2호
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• pp.123-133
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• 2023

이차전지 생산공정에서 발생한 폐수에는 리튬과 고농도의 황산염을 포함하고 있으며 최근에는 에너지 밀도가 높은 High Ni 계열의 전구체 수요가 급증하면서 니켈의 배출도 우려되는 상황이다. 리튬과 황산염의 경우 현재 수질오염물질 배출허용기준에 포함되어 있지 않으므로, 이들이 적절하게 처리되지 못하고 배출되었을 경우 향후 환경에 대한 부정적 영향이 클 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 물벼룩(Daphnia magna)과 발광박테리아(Aliivibrio fischeri)를 이용하여 이차전지 생산공정 배출수에 포함되어 배출될 수 있는 잠재오염물질인 리튬과 니켈 및 황산염의 생태독성을 평가하였다. 생태독성평가 결과, 물벼룩 24시간, 48시간 리튬 EC₅₀ 값은 18.2mg/L, 14.5mg/L, 니켈의 경우 7.2mg/L와 5.4mg/L, 황산염 EC₅₀ 값은 4,605.5mg/L, 4,345.0mg/L로 나타나, 물벼룩의 경우 물질 및 반응시간(24시간, 48시간)에 따른 생태독성 차이가 있음을 알 수 있었다. 리튬, 니켈, 황산염에 대한 물벼룩의 EC₅₀을 비교하면, 니켈의 24h 및 48h EC₅₀은 리튬에 비해 39.6-37.2%, 황산염에 비해서는 0.1-0.2% 수준으로 세 물질 중 가장 독성이 강한 것으로 나타났다. 그 차이는 노출시간과 상관없이 유사한 수준으로 나타났다. 반면, 황산염의 EC₅₀은 리튬과 니켈에 비해 각각 253.0-299.7%, 639.5-804.6% 수준으로 세물질 중 독성이 가장 약한 것으로 나타났다. 발광박테리아의 리튬에 대한 30분 EC₅₀ 값은 2,755.8mg/L, 니켈은 7.4mg/L, 황산염 EC₅₀ 값은 66,047.3mg/L로 니켈과는 달리 리튬과 황산염에 대한 물벼룩과 발광박테리아 생물 종별 민감도 차이도 있음을 확인하였다. 이차전지 배출수 관리를 위해 향후 이들 물질에 대한 복합 독성에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.527-537
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• 2018

황산염 함량이 높은 광산배수를 대상으로 황산염환원균(Sulfate reducing bacteria, SRB)을 이용한 생물반응기의 설계인자를 도출하고자 컬럼실험을 수행하였다. 생물반응기의 기질물질로 우분을 기본으로 하여 버섯퇴비를 혼합하고, 보조제로써 볏짚, 석회석을 각각 혼합하여 적용하였다. 우분(70%), 버섯퇴비(10%), 볏짚(20%)을 기질물질로 사용하였을 때 최대 82%의 용존된 총 황 제거효율을 보였고, 체류시간은 2일 일 때 높은 효율을 보였다. 생물반응기 내 광산배수의 흐름이 상향류 일 때 배출수 내 환원형태의 황이 산소와 직접 접촉하면서 재산화되어 제거효율이 감소하는 것으로 나타났다. 황산염환원에 따른 금속 황화물 형성을 유도하기 위한 무기성 슬러지의 주입은 비소의 환원성 용해 및 SRB에 독성을 발현하여 생물반응기의 장기적 운영을 저해할 수 있다. 연구결과, 우분을 포함한 혼합기질물질을 활용한 하향류의 생물반응기가 황산염 및 용존된 총 황을 효과적으로 제거하였고, 이는 황산염 함유량이 높은 염수의 광산배수에서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.611-617
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• 2009

이 연구는 보통포틀랜드시멘트로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염침식 저항성을 평가하기 위하여 수행되었다. 주요 실험변수는 사용된 황산염용액의 온도조건으로써, 각각 $4^{\circ}C$, $10^{\circ}C$ 및 $20^{\circ}C$로 유지된 5% 황산나트륨 용액에 침지한 모르타르의 침지재령별 팽창, 압축강도 및 휨강도를 측정 한 후, 황산염침식 저항성을 평가하였다. 뿐만 아니라, XRD, DSC 및 SEM/EDS와 같은 기기분석 기법을 이용하여 저온환경에 노출된 페이스트 샘플 중에 생성된 반응생성물 조사 및 미세구조 분석도 아울러 실시하였다. 실험 결과에 의하면, 황산염침식에 의한 모르타르의 성능 저하는 시험용액 온도에 매우 의존적으로 나타났으며, 특히, 저온환경에서는 쏘마싸이트의 생성으로 인한 성능 저하가 매우 극심하게 나타남을 확인할 수 있었다. 따라서, 저온의 황산염환경에 콘크리트구조물이 노출될 경우 세심한 주의가 요구된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.38-46
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• 2005

본 연구에서는 강화도 남단 갯벌에서 혐기성 유기물 분해능과 황산염 환원력을 정량화하고 유기물 분해에 있어 황산염 환원의 상대적 중요성에 미치는 저서 동물의 잠재적 영향에 대해 토의하고자 하였다. 혐기성 유기물 분해능은 $26{\sim}85\;mmol\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$비 범위로 조사되었고, 이를 강화도 남단의 갯벌 면적 (약 90 $km^2$)으로 환산하면 하루 동안 약 46 ton의 유기물이 분해되는 것이라 할 수 있다. 황산염 환원력은 $22.6{\sim}533.4\;nmol\;cm^{-3}\;d^{-1}$의 범위로 조사되었으며, 전체 혐기성 유기물 분해의 $31{\sim}129%$를 차지하는 것으로 나타났다. 이는 연구지역에서의 혐기성 유기물 분해가 황산염 환원에 의해 주도되고 있음을 의미한다. 한편, 10월에 혐기성 유기물 분해에서 황산염 환원이 차지하는 비중이 상대적으로 낮게 나타난 반면, 공극수 내 Fe(II)의 농도가 증가한 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 대형 저서 동물 활동에 의해 Fe(II)의 재산화가 촉진됨으로써 공극수 내 Fe(III)의 공급이 원활해졌고, 그로 인해 유기물 분해과정에서 철 환원 작용이 황산염 환원 작용을 약화시켰음을 의미한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.213-214
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• 2010

본 연구의 목적은 황산염 침투를 받은 콘크리트의 염소이온 확산특성을 평가하는 것이다. 이를 위하여, OPC, 2성분계 및 3성분계 시멘트를 혼입한 3가지 형태의 콘크리트를 물-결합재비 32% 및 43%에 대해서 제작하였다. 제작한 콘크리트 시험체를 365일 동안 황산염 용액에 침지시킨 후 NT BUILD 492에 의해 염소이온 침투 저항성 시험을 수행하였다. 그 결과, 황산염 침투를 받은 콘크리트는 동일 재령의 표준양생 콘크리트보다 염소이온 침투 저항성이 크게 저하되는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.303-310
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• 2004

본 연구는 국내에서 생산되는 석회석미분말을 콘크리트의 혼화재료로서 사용하기 위한 기초연구로의 일환으로 석회석미분말의 첨가방법, 첨가율 및 물-분체비 등이 강도발현 및 황산염 침해에 대한 저항성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 석회석미분말을 시멘트에 대해 치환하여 사용하는 경우, 치환율이 증가할수록 강도는 저하되나, 단위시멘트량에 의해 강도가 거의 결정된다. 이런 석회석미분말의 시멘트 치환인 경우는 콘크리트의 수화열이 저감되어 매스 콘크리트에 유효하게 이용 가능할 것으로 판단된다. 그리고 석회석미분말을 잔골재에 대해 치환하여 사용하는 경우, 치환율이 증가할수록 강도와 황산염 침투에 대한 저항성이 증가하며, 이와 같은 석회석미분말을 사용하는 방법은 고강도콘크리트 및 황산염 침투에 대한 저항성이 우수한 콘크리트를 제조하는 데 유효하게 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권6호
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• pp.547-556
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• 2011

경화 콘크리트의 물성에 있어서 황산염 저항에 가장 큰 영향을 미치는 두 요소로서 포틀랜드 시멘트의 화학적 성분과 그 양을 들 수 있다. 본 연구에서는 황산염 침투에 대한 영향을 고찰하기 위하여 ASTM C1012의 규정을 바탕으로 여러 종류의 모르타르를 제작하여 실험을 수행하였다. 본 연구에서 황산염 침투에 대한 영향을 평가하기 위해 TYPE I, 두 가지의 TYPE I-II 시멘트와 TYPE V의 시멘트 등 네 가지 모르타르를 사용하여 실험을 수행하였다. 또한 각각의 모르타르 혼합물들에 사용된 무기혼합물의 경우에도 세 가지 종류를 사용하였다. F타입 플라이애시와 C타입 플라이애시, 고로슬래그를 부피비를 기준으로 대체하여 사용하였으며, 실험을 통한 콘크리트의 팽창률을 ASTM 규정의 권장 팽창 기준을 바탕으로 비교 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.911-914
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• 2008

해수, 지하수 등과 같이 황산염이온이 포함된 환경에 콘크리트 구조물이 증가함에 콘크리트의 황산염침식 및 관련 메카니즘에 대한 관심이 증가하는 추세이다. 콘크리트의 황산염침식을 방지하기 위한 연구가 전세계적으로 여러 연구자들에 의하여 수행되었지만 침식 메카니즘의 복잡성 등으로 인하여 아직도 만족할 만한 성과가 가시적으로 나타나고 있지 않다. 따라서, 본 원고에서는 콘크리트의 황산염침식을 유발하는 반응생성물의 생성과정 및 평가방법 등에 대한 고찰을 실시하였으며, 황산염환경하에 노출된 콘크리트 구조물의 합리적 내구성설계를 위한 참고자료를 제공하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.121-128
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• 2007

본 연구는 실리카 퓸을 사용한 시멘트 경화체의 황산염침식 저항성을 평가하기 위하여 수행되었다. 실리카 퓸을 시멘트 중량에 대하여 0, 5, 10 및 15%의 4단계로 대체한 모르타르 및 0 및 10%의 2단계로 대체한 페이스트를 제조하여 침지실험을 실시하였다. 황산나트륨용액에 510일 동안 모르타르 및 페이스트를 침지한 후 재령별 외관조사, 팽창, 압축강도 감소율 및 공극특성을 조사한 결과, 실리카 퓸 대체율에 관계없이 실리카 퓸을 대체한 시멘트 경화체는 황산염침식에 대하여 저항성이 매우 우수하였으나, 보통포틀랜드시멘트 모르타르 및 페이스트는 황산염침식에 의한 극심한 성능저하 현상이 관찰되었다.