• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권12호
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• pp.17-26
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• 2016

본 연구에서는 등급 외 플라이애쉬 중 산화칼슘 함량이 높은 플라이애쉬를 저강도 유동화 채움재(controlled low strength material, CLSM)의 바인더로써 활용 가능성을 알아보았다. 사용된 플라이애쉬는 상대적으로 산화칼슘 함량이 높은 플라이애쉬를 배출하는 유동층형 보일러(circulating fluidized bed combustion boiler, CFBC)에서 시료를 채집하여 사용하였다. 배합한 시료의 유동성, 일축압축강도, 단위중량 등을 파악하여 CLSM 시료의 공학적 특징을 알아보았으며, 미세구조관찰과 X선 회절분석을 통한 CLSM 시료의 경화 메커니즘을 파악하였다. 실험 수행 결과 유동성을 만족하는 함수비는 42에서 85%의 범위를 보였으며, 유동성 시험 결과 골재의 종류와 관계없이 골재율이 증가함에 따라 유동성이 증가하는 것으로 나타났다. 일축압축강도는 0.3MPa에서 1.9MPa의 분포를 보였다. 규사를 골재로 사용한 경우 골재율이 증가함에 따라 일축압축강도는 증가하였으나, 바텀애쉬를 골재로 사용한 경우 골재율이 증가함에 따라 일축압축강도는 감소하였다. 미세구조관찰 결과와 X선 회절분석을 통해 CLSM 시료는 고분자 중합반응과 시멘트 수화반응을 통해 강도를 발현하는 것으로 확인하였다. 본 연구의 결과로부터 산화칼슘 함량이 높은 플라이애쉬의 자체 경화성을 이용하여 저강도 유동화 채움재로써 활용이 가능하다고 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권1호
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• pp.10-16
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• 2019

BACKGROUND: Coal ashes generated from thermal power plants have been known as beneficial materials for agricultural use because of their nutrient elements. However, there is limitation to recycle them due to their alkalinity. The objective of this study was to evaluate the effectiveness or safety of the coal ashes for their heavy metals on agricultural recycling when adjusted to pH of 5 with sulfuric acid. METHODS AND RESULTS: Concentration of hydrogen which is needed to adjust pH of coal ash was estimated by using a buffering curve and then the amount of sulfuric acid was changed by the estimation before incubation. Each of fly ash (FA) and bottom ash (BA) was collected from both thermal plants of Yeongdong (YD) and Yeongheung (YH). The pH values of coal ashes increased to 4.76 (from 4.34) after incubation with sulfuric acid for 56 days, closer to the targeted pH. Coal ashes also increased the contents of available phosphorus by 2-fold (165 mg/kg) and 11-fold (1,137 mg/kg) for YDBA and YDFA, respectively, compared to the control. CONCLUSION: The utilization of coal ash with its acidity regulation would be very beneficial to agriculture sector and further suggest promising environmental safety against heavy metals.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.311-320
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• 2011

화력발전 부산물 중 플라이애쉬는 포졸란 반응을 활용하여, 콘크리트 혼화재로 적극적으로 사용되고 있으나, 바텀애쉬는 주로 매립되어 재활용이 많이 요구되는 실정이다. 매립회에는 바텀애쉬와 플라이애쉬가 혼재되어 있는데, 이 연구에서는 국내 6개 발전소 매립회를 수집하고 5가지 치환율(10%, 20%, 30%, 50%, 70%)을 고려하여 매립회의 공학적 특성과 매립회 콘크리트의 역학적/내구 성능이 평가되었다. 골재 실험으로는 조립률, 밀도 및 흡수율, 안전성, 염화물 함유량, 유해이온 함유량, 알칼리 골재 반응 등이 수행되었으며, 매립회 콘크리트에 대해서는 경화 전 특성으로 슬럼프, 공기량 시험을, 경화된 콘크리트에 대해서는 압축강도, 건조수축, 염해 저항성 및 확산계수, 촉진 탄산화 실험, 동결 융해 실험 등이 수행되었다. 매립회는 일반 잔골재보다 큰 흡수율과 작은 밀도를 가지고 있었으나, 콘크리트 골재로 사용 가능하며, 매립회 콘크리트 역시 일반 콘크리트에 해당하는 적절한 성능을 확보하고 있었다. 특히 치환율이 증가함에 따라 강도는 증가하였으며, 우수한 탄산화 저항성을 확인하였다. 최종적으로 실험 결과를 정량적으로 등급화 하여 가장 우수한 매립회 및 매립회 콘크리트의 적용 제한 사항을 도출하였다. 이 연구는 매립회 및 매립회 콘크리트의 공학적 특성을 중심으로 다루고 있으며, 실제 구조물에 대한 모형 실험을 통한 적용성 평가가 추가로 진행될 것이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권3호
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• pp.441-464
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• 2017

The determination of the mixture parameters of stabilization has become a great concern in geotechnical applications. This paper presents an effort about the application of artificial intelligence (AI) techniques including radial basis neural network (RBNN), multi-layer perceptrons (MLP), generalized regression neural network (GRNN) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) in order to predict the unconfined compressive strength (UCS) of silty soil stabilized with bottom ash (BA), jute fiber (JF) and steel fiber (SF) under different freeze-thaw cycles (FTC). The dosages of the stabilizers and number of freeze-thaw cycles were employed as input (predictor) variables and the UCS values as output variable. For understanding the dominant parameter of the predictor variables on the UCS of stabilized soil, a sensitivity analysis has also been performed. The performance measures of root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and determination coefficient ($R^2$) were used for the evaluations of the prediction accuracy and applicability of the employed models. The results indicate that the predictions due to all AI techniques employed are significantly correlated with the measured UCS ($p{\leq}0.05$). They also perform better predictions than nonlinear regression (NLR) in terms of the performance measures. It is found from the model performances that RBNN approach within AI techniques yields the highest satisfactory results (RMSE = 55.4 kPa, MAE = 45.1 kPa, and $R^2=0.988$). The sensitivity analysis demonstrates that the JF inclusion within the input predictors is the most effective parameter on the UCS responses, followed by FTC.

• 한국광물학회지
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• 제27권1호
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• pp.31-40
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• 2014

본 연구에서는 유연탄을 원료로 하는 국내 모 화력발전소에서 발생하는 비회(fly ash)와 석탄회 매립염호수(saline ash pond)에 대하여 지구화학적으로 조사함으로써 석탄회와의 반응에 의한 매립호수의 수질변화와 염수와의 반응에 의한 석탄회내의 원소용출 특성을 고찰하였다. 이를 위해, 각각 1개씩의 비회와 바닥재, 그리고 7개의 매립호수 수질시료를 채취하였다. 이 중, 비회와 바닥재, 그리고 2개의 수질시료는 총 55개 항목의 미량금속원소에 대한 분석을 수행하였다. 비회 내에는 Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Cd, Sb, Au, Pb, B 등과 같은 친황원소들의 함량이 비교적 높게 나타났다. 하지만, 매립호수 내에서는 해수에 비하여 As, Ba, Co, Ga, Li, Mn, Mo, Sb, U, V, W, Zr 등이 상대적으로 농집되어 있었다. 또한, 각 원소에 대하여 비회 내의 농도와 매립호수 내의 농도 비를 비교한 결과, Ag, Bi, Li, Mo, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, W 등이 타 원소들과 비하여 매립호수에 농집되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 상대적 휘발정도에 의해 일부 금속원소가 비회의 표면에 농집된다 하더라도 금속원소의 용출특성이 용해도나 흡착처럼 각 원소의 지화학적 거동 특성에 영향 받음을 의미하는 것이다.

• 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.

• 분석과학
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• 제19권2호
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• pp.172-180
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• 2006

본 연구는 유해폐기물에 의한 환경오염을 예방하기 위해 폐기물 시험방법과 신규 항목을 설정하기 위해 수행하였다. 국내외 유해폐기물의 규제기준, 시험항목 등을 조사검토하여 유해물질에 대한 우선순위를 선정하였다. 선정한 Ba, Be, Cr(VI), F, Ni, Sb, Se, V 8종의 유해물질을 함유한 오니, 폐유, 소각재 등 폐기물 인증표준물질을 사용하여 전처리방법을 비교분석하였다. 이 결과를 통해 시험방법(안)을 확립하고, 관련 항목 배출 가능성이 있는 표본사업장을 선정하여 시료 37건을 채취분석하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.527-536
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• 2023

본 연구에서는 라멘식 모듈러 건축물의 비내력 벽체 적용성 검토를 목적으로 국가건설기준센터 KCS 14 20 20 경량골재 콘크리트에서 규정하는 성능을 기준으로 바텀애시와 코팅된 발포폴리스티렌 비드를 활용하여 경량 콘크리트 실험을 진행하였다. 코팅된 발포폴리스티렌 비드를 사용할 경우, 경량 콘크리트 강도 성능에 부정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 단위 질량의 감소와 단열성능에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났고, 바텀애시의 경우 기존 연구와 마찬가지로 내부 공극 특성으로 인하여 열전도율 값이 낮게 나타났다. 이를 통하여 발포폴리스티렌 비드 50%와 10~20mm의 바텀애시 50%를 굵은 골재로 대체하는 배합이 표준시방서의 단위 질량과 설계기준 강도를 만족하며 가장 열전도율이 낮은 배합으로 나타났다.