• Geomechanics and Engineering
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• 제29권4호
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• pp.391-405
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• 2022

A newly proposed grouting simulation method, the sequential diffusion solidification method was introduced into the numerical simulation of combined bi-borehole grouting. The traditional, critical and difficult numerical problem for the temporal and spatial variation simulation of the slurry is solved. Thus, numerical simulation of grouting and blocking of flowing water in karst conduits is realized and the mechanism understanding of the combined bi-borehole technology is promoted. The sensitivity analysis of the influence factors of combined bi-borehole grouting was investigated. Through orthogonal experiment, the influences of proximal and distal slurry properties, the initial flow velocity of the conduit and the proximal and distal slurry injection rate on the blocking efficiency are compared. The velocity variation, pressure variation and slurry deposition phenomenon were monitored, and the flow field characteristics and slurry outflow behavior were analyzed. The interaction mechanism between the proximal and distal slurries in the combined bi-borehole grouting is revealed. The results show that, under the orthogonal experiment conditions, the slurry injection rate has the greatest impact on blocking. With a constant slurry injection rate, the blocking efficiency can be increased by more than 30% when using slurry with weak time-dependent viscosity behavior in the distal borehole and slurry with strong time-dependent viscosity behavior in the proximal borehole respectively. According to the results of numerical simulation, the grouting scheme of "intercept the flow from the proximal borehole by quick-setting slurry, and grout cement slurry from the distal borehole" is put forward and successfully applied to the water inflow treatment project of China Resources Cement (Pingnan) Limestone Mine.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.169-176
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• 2023

이 연구는, 프리팩트 콘크리트 공법을 적용하여, 상대적으로 높은 열전도도를 가진 굵은 골재를 먼저 채우고 이 사이를 고유동성 그라우트로 충전하는 개념의 열전도도성 되메움재를 개발하는 것을 목표로 한다. 열전도도가 개선된 되메움재는 지중열 교환기 혹은 지중 송전설비의 열교환 효율을 높일 수 있다. 부순 콘크리트를 골재로, 그라우트는 플라이애시 기반으로 설정하였으며, 소량의 시멘트를 사용하여 고화하였다. 연구 결과, ASTM D 6103 기준 플로우 450 mm 이상의 유동성을 갖는 플라이애시-시멘트-가는 모래 기반 그라우트를 사용하여 최대 25 mm 크기의 자갈을 충전할 수 있음을 확인하였다. 또한 자갈로 충전된 되메움재의 열전도도는 1.7 W/m·K 이상으로, 자갈 없이 유동화된 그라우트로는 달성할 수 없는 높은 열전도도를 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.277-282
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• 2015

본 연구는 고품질의 재생골재 제조시 발생하는 폐콘크리트 미분말을 콘크리트용 혼화재료로 활용하기 위한 연구이며, 분말도는 $928cm^2/g$인 폐콘크리트 미분말에 대하여 검토하였다. 폐콘크리트 분말의 주요 특징은 시멘트와 유사한 각진 입형을 나타내고 있었으나 입자 표면에 수화생성물들이 부착되어 있었다. 또한 시멘트와 비교하여 폐콘크리트 분말의 입자 크기는 크게 나타났으며, 화학성분은 $SiO_2$ 함량이 높게 나타났다. 한편, 도로포장은 대부분이 표층에 불투수층인 아스팔트 및 시멘트 콘크리트를 사용한 포장으로 노상과 표층이 차단됨에 따라 노상의 흙은 점진적으로 산성화가 진행되어 영양물질이 부족하여 미생물이 서식하지 못하게 될 뿐만 아니라 토양의 건조화가 진행되어 여러 가지 환경문제가 발생하고 있다. 연구 결과 개발된 Road Compound 및 New Road Compound로써 표층흙을 고화시킬 목적으로 사용할 경우 압축강도를 5MPa에서 최대 29MPa정도까지 발현시킬 수 있으므로 흙포장 도로의 사용목적에 따라 즉 압축강도가 12~15MPa 범위에서는 보도 및 자전거도로용, 15~18MPa 범위에서는 경교통로 및 주차장용, 18~25MPa 범위에서는 일반도로용으로 사용이 가능할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, Road Compound 및 New Road Compound의 혼합률을 조정하면 지반개량공사에 있어 연약지반 개량 및 안정처리용 등으로 폭 넓게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제21권9호
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• pp.502-508
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• 2011

The goal of the present work was to investigate the development of a geopolymeric ceramic material from a mixture of mine residue, coal fly ash, blast furnace slag, and alkali activator solution by the geopolymer technique. The results showed that the higher compressive strength of geopolymeric ceramic material increased with an increase in active filler (blast furnace slag + coal fly ash) contents and with a reduction of mine residue contents. The geopolymeric ceramic had very high early age strength. The compressive strength of the geopolymeric ceramic depended on the added active filler content. The maximum compressive strength of the geopolymeric ceramic containing 20 wt.% mine residue was 141.2 MPa. The compressive strength of geopolymeric ceramic manufactured by adding mine residue was higher than that of portland cement mortar, which is 60 MPa, when cured for 28 days. SEM observation showed the possibility of having amorphous aluminosilicate gel within geopolymeric ceramic. XRD patterns indicate that the geopolymeric ceramic was composed of amorphous aluminosilicate, calcite, quartz, and muscovite. The Korea Standard Leaching Test (KSLT) was used to determine the leaching potential of the geopolymeric ceramic. The amounts of heavy metals were noticeably reduced after the solidification of mine residue with active filler.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권4호
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• pp.287-293
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• 2019

국내 화력발전소의 석탄회 발생량은 매년 증가하고 있는 상황이다. 특히 Fly Ash보다 상대적으로 생산량이 15 % 정도로 적은 저회의 경우 적은 생산량에도 불구하고 재활용률이 낮아 발전소에 단순 매립되어 있는 실정이다. 하지만, 발전소 마다 매립장이 포화상태에 있고, 새로운 매립장 건설이 어려운 상황이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 매립석탄회를 토목 공사에의 대규모 적용을 촉진하는 방안이 가장 합리적인 방안이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 산업폐기물인 석탄재와 항만 준설을 하면서 대량으로 매립되고 있는 준설토를 혼합한 혼합토의 표층고화처리공법에 대한 적용성을 검토하기 위해서 유동성 및 일축압축시험을 통한 역학적 거동 특성을 연구하였다. 시험결과, 유동성은 준설토와 석탄회 혼합토의 경우 함수비 91-92%에서 유동성 200 mm를 확보하여 우수했고, 준설토 100 %와 모래와 석탄회의 혼합토는 상대적으로 낮은 유동성을 나타냈다. 일축압축강도 역시 준설토와 석탄회의 혼합토는 28일 강도에서 요구 강도 159 kN/㎡을 만족하면서 우수한 결과를 나타냈으나, 그 외 시료들은 요구 강도를 만족하지 못하는 결과를 나타냈다. 본 연구에서는 시멘트와 양생 기간에 따른 압축강도 거동 예측식을 제시하였다.

• 유기물자원화
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• 제11권2호
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• pp.66-73
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• 2003

석유화학공장폐수 슬러지를 폐석고와 시멘트, fly ash 및 고화제 등을 배합하여 성형하면 시멘트벽돌 및 보통시멘트의 압축강도 기준을 초과함으로 제조된 고화체는 벽돌, 블록, 경량골재, 노반재 등으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 실험 결과 다음의 결과를 얻었다. 시멘트량을 전체 중량비의 20%인 1.29kg에서 fly ash/슬러지의 배합비의 모든 조건과 시멘트량을 전체 중량비의 15%인 0.9kg에서 fly ash/슬러지의 배합비가 0.31~0.45일 때, 시멘트벽돌 및 보통시멘트의 압축강도 기준을 초과하였다. 제조된 고화체(제품)의 유해성 평가를 위해서 침출수 중의 $Cr^{+6}$, Cu, Zn, Cd, Pb의 용출농도를 실시한 결과 모든 대상시료의 중금속 농도는 배출허용기준치 이내를 유지하여 유해물질로 인한 문제는 없을 것으로 판단되었다. 고화체를 시멘트벽돌 및 보통시멘트에 준해서 활용이 가능한 제조조건에서 제조원가를 조사하였다. 조사결과 자원화시설의 고화체 제조능력을 연간 약 18,000톤을 기준으로 할 때, 총괄원가 및 톤당제조원가는 각각 678,664천원 및 37,704원으로 조사되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.87-95
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• 2023

최근 원도심을 대상으로 한 재개발이 이루어짐에 따라 구조물의 대형화 및 초고층화로 인한 인접 위치에서의 시공 필요성이 높아지고 있다. 하지만 밀집화된 도심지에서의 굴착공사는 다양한 원인에 의해 지반 문제가 유발되기 때문에 이를 최소화할 수 있는 재료 및 공법의 활용이 요구되고 있다. 일반적인 흙막이공법으로는 시멘트를 사용하여 지하연속벽, CIP공법 등 다양한 방법이 적용되고 있다. 그러나 흙막이공법의 시공을 위해서는 많은 양의 시멘트가 사용되기 때문에 온실가스 배출량을 획기적으로 감축시키기 위해서는 새로운 시멘트 대체 재료의 개발을 위한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고로슬래그 미분말과 탈황석고 및 고칼슘 플라이애시의 알칼리 자극 반응에 따른 경화반응을 활용하여 SCW공법에 적용하고자 하였다. 연구결과, 개발 고화재를 사용한 고화토의 경우, 재령 28일 압축강도는 OPC 대비 96.2 ~ 106.3%를 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 압축강도 증가율은 사질토의 경우 2.06, 점성토의 경우 2.41로 OPC의 1.85 보다 높은 값을 나타내어 장기강도 측면에서 유리한 것으로 분석되었다. 그리고 환경성 측면에서 중금속 용출은 없고, 온실가스 발생량을 획기적으로 감소시킬 수 있어 추가적인 검토가 이루어진다면 SCW공법으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.64-69
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• 2013

이 연구논문의 주요 목적은 하수슬러지와 생활폐기물을 혼합소각할 경우, 소각시설의 안정적 운영을 위해 가장 중요한 변수인 하수슬러지의 정량공급 방안에 관한 것이다. 실험결과, 슬럼프테스트와 유동화테스를 통해 함수율을 약 87%로 정량공급할 경우, 하수슬러지의 표면연소를 보완하여 완전연소가 이루어 질 것으로 판단되어 향후 생활폐기물과 하수슬러지 혼합소각시 소각시설의 안정화에 기여할 것으로 판단된다.

• 동굴
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• 제67호
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• pp.1-9
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• 2005

본 논문은 제주도 북제주군 협재리 해안가 근처에 소재한 건지굴을 대상으로 화산지역의 용암동굴에서 특이하게 진행되고 있는 용암석회질화(鎔岩石灰質化 : lava-calcification) 현상에 대하여 동굴내부와 주변상황에 근거한 분석과 고찰을 통하여 석회질화의 발생 원인을 규명하고자 하였으며, 특히 동굴내부의 생태계와 연관된 분석을 병행 시도하였다. 용암동굴(화산동굴)은 생성이후 퇴화한다. 그러나 용암석회질화 현상이 발생하면 용암의 기공과 균열부분 또는 용암석간의 틈새에 석회질 성분이 침투하여 고화되면서 구조적 보강효과가 발생하여 오히려 견고하게 진행된다. 이러한 현상은 마치 콘크리트 건축구조물에서 구조재료들을 물리적으로 결합시키는 시멘트의 역할과 같으며, 따라서 퇴화의 일반적 경향에 반하여 용암석회질화 현상이 진행될수록 구조적 견고함의 진행성을 나타내는 특이현상을 갖는다. 이와 같은 진행성 용암석회질화 현상이 북제주군 협재리에 소재한 건지굴에서 진행되고 있음이 국내에서 최초로 확인되었으며, 이러한 현상은 제주도의 경우에서 해안가의 패사 층에 연접되어 분포된 다른 유사 동굴에서도 발견될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권9호
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• pp.583-589
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• 2012

하수슬러지의 처분 방안으로서 하수슬러지를 생활폐기물과 혼합소각시의 가능성을 타진하기 위해 전체폐기물 중 하수슬러지를 20%까지 혼합하여 실험한 결과, 열부하 및 대기오염물질(질소산화물, 황산화물)부하에 영향을 크게 주지 않는 것으로 나타났다. 생하수슬러지(함수율 78.8%) 및 건조하수슬러지(함수율 60%)를 혼합소각한 결과, 건조하수슬러지를 혼합한 경우에는 열부하변동이 거의 없었으나 생하수슬러지를 혼합소각한 경우는 열부하가 다소 낮아지는 것으로 나타나 전처리를 한슬러지 혼합소각이 평상시와 같은 운전조건으로 소각로 연소를 이룰 수 있을 것으로 판단되나 고발열 생활폐기물 발열에 의한 소각로 파손을 방지하기 위해서는 에너지 비용 및 슬러지 경화현상에 의한 국부소각 방지 등을 고려하여 생하수슬러지에 수분을 공급하여 소각하는 방안도 고려해 볼만 하다고 판단된다.