• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.696-700
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• 1999

산업부산자원으로부터 유입되는 중금속이 시멘트 클린커 반응에 미치는 영향과 거동에 대하여 연구하였다. 원료물질에 Cu, Cd, Cr, Pb의 중금속 이온을 500 ppm 첨가하고 $1450^{\circ}C$에서 30분간 소성하여 소성성, 중금속의 고정농도 및 분배율에 따른 거동을 관찰하였다. 중금속의 고정농도는 Pb가 5% 이하로 가장 낮았으며 Cr은 약 85%로 가장 높게 나타났다. $1450^{\circ}C$에서 소성한 Cr을 첨가한 클린커는 free CaO의 함량이 3.41%로 소성성이 낮았으며 기타 중금속의 첨가는 클린커의 반응특성에 크게 영향을 미치지 않았다. 다만 중금속의 휘발로 인하여 클린커 조직에 거대 및 미세 기공이 다수 발생되었다. 클린커 원료에 첨가한 중금속중 Cd와 Cr은 주로 alite와 belite에 분배되었으나 Cu는 간극물질에 집중적인 분배율을 나타냈고 Pb는 휘발도가 높아 클린커 조직내에서 검출한계 내로 존재하지 않는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권3호
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• pp.53-60
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• 2022

본 연구에서는 시멘트 제조공정에서 염소를 함유한 폐자원을 활용하였을 때, 염소가 클링커뿐 아니라 최종 제품에 긍정적인 영향을 끼칠 수 있는 최적의 조건을 제시하고자 염소 함유 시멘트의 물리적 특성을 분석하였다. 동일한 조건의 클링커를 이수석고 중량비 95:5 및 93:7로 분쇄 후 실험을 진행하였다. 또한 클링커 모듈러스를 IM 1.3, 1.5 및 1.7로 제어하여 클링커의 광물학적 특성과 물리적 특성을 동시에 분석하였다. 동일 염소 함량 조건에서 이수석고 함량이 증가할수록 3일 압축강도는 감소하였으나, 장기 압축강도 발현율은 증가하였다. 또한 플로우와 응결시간이 증가하는 것을 확인되었다. IM 감소에 따라 우수한 클링커 광물 특성이 발현되어 free-CaO 함량이 감소하고, alite 및 ferrite 광물이 소폭 증가하였다. 압축강도는 IM이 감소할수록 증가하였으며, IM 1.3의 경우 IM 1.7 대비 약 14%가 상승하였다. 이를 통해 시멘트 제조공정에서 폐자원을 활용하여 자원 절약, 에너지 절감 등의 환경적 측면과 아울러 최종 제품인 시멘트 압축강도 등의 성능 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것을 기대할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제18권4호
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• pp.219-228
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• 1981

To clarify influences of silicious raw materials on mineralogcal and petrological properties in clinkering process clay, shale, quartzite, sand and coal ash have been used as silicious raw materials. The tests on thermal properties, reactivity and burnability of raw mixtures which have different silicious raw materials respectively have been made by means of X-ray diffractometry, differential thermal analysis, optical microscopy and transmission electron microscopy. Limestone contains coarse crystalline grains which show 0.1-1.0mm and its decarbonation temperature is 86$0^{\circ}C$. Reaction temperatures among raw mixtures have been determined by X-ray diffractometry and their results are as follows; clay minerals under 1, 00$0^{\circ}C$, mica group, 100$0^{\circ}C$-110$0^{\circ}C$, feldspar group, 1, 10$0^{\circ}C$-1, 20$0^{\circ}C$ and quartz 1, 20$0^{\circ}C$-1, 30$0^{\circ}C$. Burnabilities of raw mixtures of different temperatures have been found that they mainly depend upon their mineral contents in silicious raw materials and their order is as follows; $clay\geq shale\gg quartzite \geq sand$.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권4호
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• pp.323-327
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• 2004

본 연구는 석회석, 셰일, 전로슬래그, 플라이 애쉬를 사용한 혼합원료에 대해 보통 포틀랜드 시멘트 원료로서 하수슬러지 소각재의 사용에 대해 조사하였다. 이와 관련하여 원료 중 셰일에 대한 하수슬러지의 적정 치환 비율을 확인하였으며, 1,300, 1,350, 1,400, 1,450, 1,50$0^{\circ}C$에서 1시간 혼합원료를 소성하였다. 이후 공기중 급냉을 시행하였으며, XRD, SEM을 통하여 합성된 클링커의 특성을 평가하였다. 또한, 클링커의 미반응 산화칼슘을 측정하여 소성성에 대한 결과를 얻었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제21권3호
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• pp.221-230
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• 1984

In this study an investigation was made to determine optimum ratio between $SO_3$, MgO and $K_2O$ that maximizes $C_2S$ formation in Clinkering reaction Using response surface analysis method. It was proved that 1) Residual $K_2O$ int he clinker should be converted to $K_2SO_4$ because $K_2SO_4$ has less effect on the burnability than $K_2O$, 2) Optimum ratio if $SO_3$/K2O is 1.5, 3) Optimun balance between $CaSO_4$ and MgO is to be adjusted to such a level that w/o SO3=0.7(w/o MgO-2).4) In case of lack of $K_2O$ free CaO was minimized when $K_2SO_4$=2.3w/o and MgO=1.5w/o but if remaining $K_2O$ was 2w/o free CaI was minimized in the level that $K_2SO_4$=2.3w/o and MgO =1.5 w/o but if remaining $K_2O$ was 2 w/o free CaO was minimized in the level that $K_2SO_4$=4.5w/o and MgO =3.0 w/o.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권9호
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• pp.483-488
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• 2007

The influence of $P_2O_5$ on clinker mineral composition and the cement quality was investigated. When the sewage sludge was used as a raw material in place of clay, the presence of $P_2O_5$ in sewage sludge affects the mineral composition and the clinker quality. As the $P_2O_5$ concentration in raw mix increases, the burnability of clinker becomes worse and the alite decomposes into belite and free-CaO, so belite increases with the decrease of alite. The early strength of mortar decreases with the increase of $P_2O_5$ concentration. On the other hand, later-age strength increases with the increase of belite content. The setting time of cement was delayed with the $P_2O_5$ concentration above 0.6 wt%.

• 자원리싸이클링
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• 제13권4호
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• pp.3-10
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• 2004

생활폐기물 소각재(바닥재+비산재)를 이용하여 보통 포틀랜드 시멘트를 제조하고자 하였다. 주원료로는 석회석, 폐주물사, shale, 전로슬래그 및 fly ash를 이용하였으며, modulus를 LSF 91.0, SM 2.40, IM 1.80의 수준으로 배합하였다. 바닥재의 경우는 배합물에 1, 2, 3wt.％까지 첨가하였으며, 바닥재와 비산재의 혼합시료는 각각의 함량을 0.9 및 0.1 wt.%로 하여 첨가하였다. 클링커 분석결과 소성성 지수(B.I)는 소각재가 많이 첨가 될수록 낮아지는 것으로 나타났으며, calcium silicate 광물의 발달이 저하되는 것을 확인 할 수 있었다 또한, 압축강도 측정결과, 소각재 사용량이 증가함에 따라 강도가 저하되는 것으로 확인되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권8호
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• pp.804-810
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• 2003

건설폐기물 중 폐콘크리트를 40$0^{\circ}C$로 가열한 후 ball mill로 분쇄하여 재생골재를 생산할 때 발생된 미분말을 보통 포틀랜드 시멘트의 SiO$_2$, CaO, A1$_2$O$_3$원에 대한 대체원료물질로서 활용하고자 하였다. 클링커를 제조하기 위한 주원료는 석회석, shale, 전로슬래그, fly ash를 이용하였고, modulus는 LSF:91.0, SM:2.60, IM:1.60로 고정한 후 shale에 대해 미분말을 25, 50, 15, 100%까지 치환하여 클링커를 제조하였다. 클링커의 주요생성광물은 1,45$0^{\circ}C$에서 OPC와 같은 광물상인 $C_3$S, $\beta$-C$_2$S, $C_3$A, $C_4$AF 상으로 나타났다. 조합원료의 반응성을 비교하기 위해 시차열분석을 실시하고, 소성성지수를 구한 결과, 클링커의 광물상 생성온도는 plain과 유사했으며, 소성성지수는 48.6-51.4 정도로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.49-55
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• 2012

본 연구에서는 인공경량골재의 주요 물성인 밀도 및 흡수율의 성능 향상을 위하여 융제 종류 및 첨가율에 따른 밀도 및 흡수율 특성을 검토하였다. 실험결과, 화학제품의 융제 사용에 관한 특성으로, $Na_2CO_3$ 및 $CaSO_4$는 경우 낮은 소성온도에서 소성이 가능하나, 흡수율이 증가하였고, $CaCO_3$, NaOH, $Fe_2O_3$는 첨가율이 증가할수록 흡수율은 낮아졌으나, 절건밀도가 높아지는 것으로 나타나 융제로서 부적합하였다. $Na_2SO_4$의 사용한 경우에는 절건밀도 $1.35{\sim}1.50g/cm^3$와 상대적으로 낮은 흡수율로 융제로서 가장 적합하였다. 산업부산물의 융제 사용에 관한 특성으로 유리연마 슬러지는 절건밀도 $1.45{\sim}1.55g/cm^3$ 및 흡수율 9~12 %로 흡수율이 높게 나타났다. 고로슬래그 미분말은 첨가율이 증가할수록 밀도는 높아지고 흡수율은 낮아지는 것으로 나타났다. 산화슬래그는 첨가율 10 %에서 절건밀도 $1.46g/cm^3$, 흡수율 8,5 %로 낮은 절건밀도와 흡수율을 갖는 양질의 인공경량골재를 제조할 수 있었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제28권3호
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• pp.283-291
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• 2018

Objectives: To monitor the radon concentration level in plants that handle phosphorus rock and produce gypsum board and cement, and evaluate the effective dose considering the effect of radon exposure on the human body. Methods: Airborne radon concentrations were measured using alpha-track radon detectors (${\alpha}$-track, Rn-tech Co., Korea) and continuous monitors (Radon Sentinel 1030, Sun Nuclear Co., USA). Radon concentrations in the air were converted to radon doses using the following equation to evaluate the human effects due to radon. H (mSv/yr) = Radon gas concentration x Equilibrium factor x Occupancy factor x Dose conversion factor. The International Commission on Radiological Protection (ICRP) used $8nSv/(Bq{\cdot}hr/m^3)$ as the dose conversion factor in 2010, but raised it by a factor of four to $33nSv/(Bq{\cdot}hr/m^3)$ in 2017. Results: Radon concentrations and effective doses in fertilizer manufacturing process averaged $14.3(2.7)Bq/m^3$ ($2.0-551.3Bq/m^3$), 0.11-0.54 m㏜/yr depending on the advisory authority and recommendation year, respectively. Radon concentrations in the gypsum-board manufacturing process averaged $14.9Bq/m^3$ at material storage, $11.4Bq/m^3$ at burnability, $8.1Bq/m^3$ at mixing, $10.0Bq/m^3$ at forming, $8.9Bq/m^3$ at drying, $14.7Bq/m^3$ at cutting, and $10.5Bq/m^3$ at shipment. It was low because it did not use phosphate gypsum. Radon concentrations and effective doses in the cement manufacturing process were $23.2Bq/m^3$ in the stowage area, $20.2Bq/m^3$ in the hopper, $16.8Bq/m^3$ in the feeder and $11.9Bq/m^3$ in the cement mill, marking 0.12-0.63 m㏜/yr, respectively. Conclusions: Workers handling phosphorous gypsum directly or indirectly can be assessed as exposed to an annual average radon dose of 0.16 to 2.04 mSv or 0.010 to 0.102 WLM (Working Level Month).