• 한국토양비료학회지
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• 제27권2호
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• pp.65-71
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• 1994

석탄회(石炭灰)인 무연탄회(無煙炭灰)와 유연탄회(有煙炭灰)를 논토양(土壤)의 식양토(埴壤土)와 사양토(砂壤土)에 0, 4, 8, 12톤/10a 시용(施用)하였고 밭 토양(土壤)의 식양토(埴壤土)와 사양토(砂壤土)에 0, 3, 6, 9톤/10a를 시용(施用)하여 벼와 콩을 재배(栽培)한 후에 수확기(收穫期)에 표토(表土)와 심토(深土)에서 중금속(重金屬)인 Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, Fe, Mn함량(含量)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 무연탄회(無煙炭灰) 가. 논토양(土壤) 식양토(埴壤土)에서 Cu와 Zn은 표토(表土)에서, Cd와 Ni은 심토(深土)에서 석탄회(石炭灰) 시용량(施用量) 증가(增加)에 따라서 증가(增加)되었으나 그외 성분(成分)은 증가(增加)되는 경향이 없었고. 나. 사양토(砂壤土)에서는 Fe 만이 표토(表土), 심토(深土) 모두에서 증가(增加)되었다. 다. 밭토양(土壤) 식양토(埴壤土)에서는 Ni, Cr은 표토(表土)에서, Cd는 심토(深土)에서 증가(增加)되었고. 라. 사양토(砂壤土)에서는 표토(表土)에서 Cr, 심토(深土)에서는 Pb만이 증가(增加)되었다. 2. 유연탄회(有煙炭灰) 가. 논토양(土壤) 식양토(埴壤土)에서는 심토(深土)에서 Cu, Zn만이 석탄회(石炭灰) 시용량(施用量) 증가(增加)에 따라 증가(增加)되는 경향이었고. 나. 사양토(砂壤土)에서는 표토(表土)에서 Pb 및 Ni만이 증가(增加)되는 경향이 있었다. 다. 밭토양(土壤) 식양토(埴壤土)에서는 Ni, Fe는 표토(表土)에서, Pb는 심토(深土)에서 증가(增加)되는 경향이었고. 라. 사양토(砂壤土)에서는 Cr은 표토(表土)에서, Fe는 심토(深土)에서 Cu, Mn는 표토(表土), 심토(深土)에서 증가(增加)되는 경향이었다. 3. 논과 밭 토양(土壤)에서 대부분의 성분(成分)은 일정한 경향이 없었고 일부성분이 석탄회(石炭灰) 시용량(施用量) 증가(增加)에 따라서 증가(增加)되었으나 우리나라 토양(土壤)의 자연함량평균치(自然含量平均値) 또는 자연함량평균치(自然合量平均値)+(표준편차(標準偏差)와 유사(類似)하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권1호
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• pp.65-69
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• 1998

토양반응이 산성이고 칼슘함량이 낮은 식양질 논에서 토양개량제인 석탄회와 석고, 패각을 석탄회80, 패각4, 석탄회56+석고24, 석탄회40+석고24+패각0.8톤/ha 시용하여 시설 봄배추를 재배했을 때, 이들의 토양개량 및 작물중수 효과를 검토하였다. 전반적으로 석탄회,석고,패각 시용은 토양화학성을 개선하였다. 개량제 중 석탄회 단용구에서는 토양의 산도중화능이 우수하였고 유효인산과 치환성 칼리 및 붕소의 증가와 아연의 감소가 뚜렷하였다. 석탄회+석고+패각 혼용구에서는 토양산도의 중화와 함께 마그네슘의 증가와 철, 망간의 감소가 뚜렷하였다. 배추 수확기 토양에서의 세균수/진균수와 (세균수+방선균수)/진균수 비는 석탄회 단용구에서 가장 높았다. 그리고, 개량제시용에 따른 배추의 생육은 초기에만 알카리장해로 부진하였고 중기 이후에는 대조구와 달리 칼슘결핍 없이 증수된 경향이었다. 처리별 증수효과는 대조구 수량 135.3t/ha을 기준으로 석탄회+석고+패각 혼용구에서 23%, 석탄회+석고 혼용구에서 21%, 석탄회 단용구에서 19%, 패각 단용구에서 18%였다. 수확된 배추체내 N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, B, 환원당, 비타민-C는 석탄회 단용구와 석탄회+석고+패각 혼용구에서 높았다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권2호
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• pp.164-169
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• 1998

토양반응이 산성이고 붕소함량이 낮은 사양질 밭에서 토양개량제로 석탄회와 석고, 패각을 석탄회 80, 패각4, 석탄회56+석고24, 석탄회40+석고24+패각0.8ton/ha 사용하고 가을 노지배추를 재배하여, 이들의 토양개량 및 작물증수 효과를 검토하였다. 전반적으로 석탄회, 석고, 패각 시용은 토양화학성을 개선시켰으며 배추 수량과 엽중 N, P, K, Ca, B 함량을 증대시켰다. 개량제중 석탄회를 단용한 구에서는 토양의 산도중화능이 우수하였고 유효인산 및 붕소의 증가와 철의 감소가 가장 뚜렷하였다. 석탄회+석고+패각의 혼용구에서는 칼슘, 마그네슘, 붕소의 증가가 뚜렷하였다. 그리고 석탄회가 시용된 구에서는 개량제 무시용구 및 패각단 용구와 달리 붕소결핍 없이 증수된 경향이었다. 처리별 증수효과는 대조구 수량 78.2ton/ha을 기준으로 석탄회+석고+패각 혼용구에서 85%, 석탄회+석고 혼용구에서 77%, 석탄회 단용구에서 66%, 패각 단용구에서 5%였다. 수확된 배추내에 N, B, 환원당, 비타민-C 함량은 처리별 성적 수량과 일치하였고 조섬유 함량은 그 반대 경향이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권2호
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• pp.151-157
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• 1998

토양반응이 pH 5.3이고 규산과 붕소함량이 낮은 식양질 논에서 유연탄회와 무연탄회를 각각 0, 50, 100, $150Mg\;ha^{-1}$ 시용하여 맥주보리를 재배한 결과, 토양의 화학성이 개선되면서 수량성이 향상되었다. 석탄회별로는 유연탄회구가 무연탄희구 보다 양호한 성적을 보였다. 특히, 토양화학성의 개선효과가 컸던 성분은 pH와 유효인산, 규산, 붕소, 치환성 칼슘 등이었다. 맥주보리의 생육에서 해빙기까지의 초장과 분얼수는 유연탄회의 경우 $50Mg\;ha^{-1}$구에서 좋았고 무연탄회는 $100Mg\;ha^{-1}$구에서 좋았으나 출수기의 수당 영화수는 석탄회를 증시할 수록 많아졌다. 그 결과, 수량은 유연탄회 시용구에서 $13.8(50Mg\;ha^{-1}){\sim}37.7%(150Mg\;ha^{-1})$, 무연탄회 시용구에서는 1.1($50Mg\;ha^{-1}$구)~20.6%($150mg\;ha^{-1}$) 증수되면서 최고수량이 전자에서 $5.106Mg\;ha^{-1}$ 이었고 후자에서는 $4.473Mg\;ha^{-1}$ 이었다. 곡실중의 단백질 함량은 석탄회종류에 관계없이 $150Mg\;ha^{-1}$ 구에서 가장 높았지만 이 때의 성적은 유연탄회구에서 10.5%, 무연탄회구에서 10.8%로 맥아기준에 적정수준이었다. 그러나, 수확기에 유연탄회 100 Mg 과 $150Mg\;ha^{-1}$ 구의 식물체는 도복율이 무연탄회 시용구 보다 각각 2배가량 높은 49%와 58%에 달하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권3호
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• pp.189-194
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• 1998

토양반응이 산성이고 붕소함량이 낮은 사양질 밭에서 토양개량제로 석탄회와 석고, 패각을 석탄회80, 패각4, 석탄회56+석고24, 석탄회40+석고24+패각0.8ton/㏊ 수준으로 시용하고 가을배추 재배에 이어서 2년차 봄배추를 재배하여 배추생육과 품질에 대한 시용잔효를 검토하였다. 개량제 시용에 따른 배추의 수확물은 대조구의 8.7ton/㏊을 기준으로 석탄회+석고+패각 혼용구에서 834%, 석탄회+석고 혼용구에서 786%, 석탄회 단용구에서 755%, 패각 단용구에서 193% 증가하였다. 수확된 배추체내 환원당과 비타민-C, 전질소 함량은 처리별 수량 성적 경향과 일치하였고 조섬유는 반대경향을 보였다. 또한 석탄회가 시용된 구에서는 개량제 무시용구 및 패각단용구를 달리 붕소결핍증이 없었고 유해 중금속의 식물체 잔류량이 감소되거나 자연함량 이하였다. 그리고, 이들 토양개량제를 상용할 경우에는 작물의 균형있는 양분흡수를 위해 3요소비료와 함께 마그네슘을 별도 시용하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권1호
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• pp.61-66
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• 1998

화력발전소에서 대량 발생되고 있는 폐석탄재를 이용하여 환경보전형 신규자재를 개발하여 활용하고자 폐석탄재를 알카리액으로 가열처리하여 인공제올라이트를 제조한 뒤 폐수중 중금속 제거량을 분석한 결과는 다음과 같다. 유연탄재와 3.5 N NaOH 액을 1:8 (w/v) 비율로 넣고 $100{\pm}3^{\circ}C$ 조건에서 24시간 교반 가열 처리하면 양이온치환용량은 $299cmol^+\;kg^{-1}$로 유연탄재보다 59.8배 향상되었으며, 0.1N HCI 가용성 성분중 Zn을 제외한 Cu, Pb, Cd, Ni, Cr 와 같은 유해중금속 함량이 현저히 낮아졌다. 인공제올라이트의 중금속 흡착양상은 폐수와의 진탕온도가 높거나, 또는 진탕 시간이 길어질수록, 중금속의 제거량이 증가하는 것으로 보아 화학적 흡착양상을 나타냈다. 인공제올라이트 g당 폐수중 중금속 제거량을 보면 아연은 123.5mg, 구리는 164.7mg, 카드늄은 184.4mg, 납은 350.6mg을 각각 제거하여 천연제올라이트나 활성탄 보다 3~5배 많은 양을 흡착 제거하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.445-449
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• 2005

본 연구의 목적은 실제 가동 장치에 연결된 전기집진장치의 제거효율을 향상시키기 위하여 주입되는 트리에틸아민 주입 조건에 대한 실제 장치의 효능을 평가하는 것이다. 국내 발전소에서는 주로 호주, 중국, 남아프리카 및 미국에서 수입되는 비스무스 석탄을 이용하는데 비록 이러한 수입 석탄의 종류에 따라 발생되는 비산재의 전기저항도값이 다소 차이가 있지만, 석탄 연소시 배출되는 비산재의 대표적인 전기저항도값은 $1{\times}10^{12}\;{\Omega}-cm$ 큰 것으로 나타났다. 이 때문에 국내 대부분의 적기집진기 가동시 백 코로나 문제가 빈번하게 나타난 것으로 확인되었다. 전기집진장치 출구에서 직접 측정된 분진의 농도, 매연도 및 분진의 전기저항도와 집진효율을 동시에 확인한 결과에 따르면, 트리메틸아민의 주입이 전기집진장치의 집진효율을 상당량 증가시키는 것으로 확인되었다. 트리에틸아민 주입 전에 비산재의 전기저항도값이 $1.9{\times}10^{12}\;{\Omega}-cm$이던 것이 15 ppm(순도 99.7%) 주입시 비산재의 전기저항도값이 $2.1{\times}10^{11}\;{\Omega}-cm$으로 감소하였다. 이러한 조건에서 연돌에서 배출되는 분진의 배출량은 대략 80% 정도 감소율을 나타내며 농도 대비 $70\;mg/Sm^3$ to $14\;mg/Sm^3$수준이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.401-418
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• 2000

1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.108-117
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• 2013

석탄화력 발전의 부산물 중에서 플라이애쉬는 콘크리트 혼화재료로서 많은 공학적 장점을 가지고 있으므로 다양하게 활용되고 있다. 그러나 바텀 애쉬를 포함한 나머지 부산물 등은 주로 매립되어 공학적 활용성이 떨어진다. 본 연구에서는 매립된 부산물인 매립회 (PA: Pond Ash)를 이용하여 시멘트 모르타르를 제조하였으며, 매립회 시멘트 모르타르의 공학적 특성을 평가하였다. 이를 위해 두 매립지로부터 유연탄 및 무연탄 매립회를 채취하였으며, 2가지 물-시멘트 비 (0.385, 0.485)와 3가지 잔골재 치환률 (0%, 30%, 60%)을 고려하여 시공성, 역학성능, 내구성능을 평가하였다. 흡수율이 높은 무연탄 매립회의 경우, 적절한 시공성, 우수한 강도발현과 내구성능을 확보하였는데, 매끈한 표면과 내부의 풍부한 자유수로 인해 조직구조가 치밀한 시멘트 모르타르가 제조되었기 때문이다. 매립회 중에서도 우수한 성능을 가진 무연탄 매립회의 경우 일반 잔골재의 성능을 확보하고 있으므로, 자원의 재활용이 가능하리라 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제28권2호
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• pp.147-163
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• 2015

석탄화력발전 부산물인 석탄회의 희유 금속 재활용을 위한 기반 연구로서 9개 발전소의 석탄회를 대상으로 화학적 및 광물학적 특성을 분석하였다. 석탄회의 희유원소 화학조성은 전반적으로 셰일의 평균 조성과 부합하며, 국외 석탄회와 차이도 거의 없다. 그러나 국산 무연탄 비산재와 수입 유연탄 비산재는 무기원소 조성에서 약간의 차이가 있으며, 무연탄 비산재의 미연 탄소 함유량이 매우 높다. 바닥재와 비교하여 친황원소들이 비산재에 부화되는 경향이 있다. 규산염 유리가 주요 고상이며, 석영, 일라이트(백운모), 멀라이트, 자철석, 생석회, 경석고가 광물로 함유되어 있다. 규산염 유리는 Al과 Si가 주성분이고, Ca, Fe, K, Mg가 다양한 비율로 함유되어 있다. 규산염 유리는 다공성 구형 또는 비정형 부석질 입자들이며, 흔히 잔존 광물이나 산화철구, 또는 다른 유리입자들과 융접되어 있다. 산화철구 입자는 급속 성장한 산화철 미세 입자와 유리 기질로 구성되어 있다. 석탄회로부터 유가 금속 재활용을 위해서는 이상의 화학조성, 미세조직, 광물학적 특성들이 고려되어야 한다.