• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.21-26
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• 2018

석탄은 오랜 전부터 사용해온 유용한 산업 자원이다. 그러나 채굴과정에서 많은 폐기물인 석탄 폐석이 발생된다. 석탄 폐석은 주변 환경오염의 주범이며, 그 양 또한 수억 톤이 적치된 상태이다. 이러한 석탄 폐석에 포함된 성분 중 상당량이 $SiO_2$와 $Al_2O_3$ 성분이고 이것은 여러 산업에서 유용하게 사용되는 제올라이트의 주원료이기도 하다. 본 연구는 석탄 폐석을 이용하여 제올라이트를 합성하고, 상용 제올라이트와의 물성 및 흡착 성능을 비교한 것이다. 합성제올라이트는 상용 제올라이트와 유사한 물성을 보여주고 있으며, 대기 환경오염 유발가스($CO_2$, Toluene, $SO_2$, 등)에 대한 흡착성능 또한 우수하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권2호
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• pp.125-137
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• 2024

In paste backfill mining, cemented coal gangue-fly ash backfill (CGFB) can effectively utilize coal-based solid waste, such as gangue, to control surface subsidence. However, given the pressurized water accumulation environment in goafs, CGFB is subject to coupling effects from water pressure and chloride ions. Therefore, studying the influence of pressurized water on the chlorine salt erosion of CGFB to ensure green mining safety is important. In this study, CGFB samples were soaked in a chloride salt solution at different pressures (0, 0.5, 1.5, and 3.0 MPa) to investigate the chloride ion transport characteristics, hydration products, micromorphology, pore characteristics, and mechanical properties of CGFB. Water pressure was found to promote chloride ion transfer to the CGFB interior and the material hydration reaction; enhance the internal CGFB pore structure, penetration depth, and chloride ion content; and fill the pores between the material to reduce its porosity. Furthermore, the CGFB peak uniaxial compression strain gradually decreased with increasing soaking pressure, whereas the uniaxial compressive strength first increased and then decreased. The resulting effects on the stability of the CGFB solid-phase hydration products can change the overall CGFB mechanical properties. These findings are significant for further improving the adaptability of CGFB for coal mine engineering.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1161-1166
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• 2022

Green pitch coke with an average particle size of 2 mm was adopted as densifier and added to the raw materials of conventional A3-3 matrix graphite (MG) to prepare modified A3-3 matrix graphite (MMG) by the quasi-isostatic molding method. The structure, mechanical and thermal properties were assessed. Compared with MG, MMG had a more compact structure, and exhibited improved properties of higher mechanical strength, higher thermal conductivity and better molten salt barrier performance. Notably, under the same infiltration pressure of 5 atm, the fluoride salt occupation of MMG was only 0.26 wt%, whereas it was 15.82 wt% for MG. The densification effect of green pitch coke endowed MMG with improved properties for potential use in the spherical fuel elements of molten salt reactor.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.513-520
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• 1999

20 million tons of coal ash has been produced in Korea annually. This causes the environmental problems and the cost of land for ash pond. However the amount of coal ash for recycling is small because of the low level of recycling technology and the ignorance. As the coal ash has the significant engineering properties, it can be utilized as soft ground stabilizer, backfill materials and so forth. The purpose of this paper is to summarize some of the recycling methods of coal ash. One is structural backfill materials, the other is flowable fill. Optimal mixture ratio(fly ash : bottom ash) is determined for structural backfill materials and the model test is performed. The model test accompanied with physical tests were executed for identifying that the flowable fly ash can be used as fill materials such as trench back filling.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.5-12
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• 2009

본 연구는 발전소의 적치장에서 채취한 석탄회의 정적 및 동적 강도를 제시하였다. 석탄회는 주로 저회로 이루어져 있으며 정적 및 동적 강도를 평가하기 위하여 NGI형 단순전단시험, 반복단순전단시험 및 직접전단시험을 수행하였으며, 이러한 시험으로부터의 강도를 모래의 강도와 비교하였다. 본 연구에 사용된 석탄회 속에 있는 저회는 입도분포에 의하면 모래로 분류되었으며 모래보다 높은 강도 특성을 보였다. 석탄회를 토목공사에 활용되기 위해서 사질토와 석탄회를 50:50의 비율로 배치플랜트에서 섞어 사용하는 것은 사질토층과 석탄회층을 교대로 층별 시공하는 것보다 비효율적이다. 혼합시공과 층별시공을 모사하기 위하여 모래와 석탄회가 50:50으로 조성된 시료를 준비하였다. 시험결과 혼합에 의한 시료가 층별시료보다 약간 큰 정적 및 동적 강도를 나타내었다. 높은 강도는 주로 저회의 모난 입자로부터 기인된 것으로 보인다. 혼합시료에서 액상화시의 반복응력비는 반복횟수가 증가함에 따라 층별시료보다 급격히 감소하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.503-512
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• 2012

There is a new power generation system such as direct coal fuel cell (DCFC) with a solid oxide electrolyte operated at relatively high temperature. In the system, it is of great importance to feed coal continuously into anodic electrode surface for its better contact, otherwise it would reduce electrochemical conversion of coal. For that purpose, it is required to improve the electrochemical conversion efficiency by using either rigorous mixing condition such as fluidized bed condition or just by recirculating coal particle itself successively into the reaction zone of the system. In this preliminary study, we followed the second approach to investigate how significantly particle recycle would affect the coal conversion efficiency. As a first phase, coal conversion was analyzed and evaluated from the thermochemical reaction of carbon with air under particle recirculating condition. The coal conversion efficiency was obtained from raw data measured by two different techniques. Effects of temperature and fuel properties on the coal conversion are specifically examined from the thermochemical reaction.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권4호
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• pp.377-390
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• 2022

The stability of the roof rock-coal pillar-floor rock composite structure is of great significance to coal mine safety production. The cracks existing in the composite structure seriously affect the stability of the roof rock-coal pillar-floor rock composite structure. The numerical simulation tests of rock-coal-rock composite structures with different crack characteristics were carried out to reveal the composite structures' mechanical properties and failure mechanisms. The test results show that the rock-coal-rock composite structure's peak stress and elastic modulus are directly proportional to the crack angle and inversely proportional to the crack length. The smaller the crack angle, the more branch cracks produced near the main control crack in the rock-coal-rock composite structure, and the larger the angle between the main control crack and the crack. The smaller the crack length, the larger the width of the crack zone. The impact energy index of the rock-coal-rock composite structure decreases first and then increases with the increase of crack length and increases with the increase of crack angle. The functional relationships between the different crack characteristics, peak stress, and impact energy index are determined based on the sensitivity analysis. The determination of the functional relationship can fully grasp the influence of the crack angle and the crack length on the peak stress and impact energy index of the coal-rock composite structure. The research results can provide a theoretical basis and guidance for preventing the instability and failure of the coal pillar-roof composite structure.

• 자원리싸이클링
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• 제19권3호
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• pp.16-23
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• 2010

최근 고유가 시대로 접어들면서 연탄의 사용량이 급격하게 증가하고 있어 이때 발생되는 연탄재의 친환경적인 순화자원화 기술개발이 필요하게 되었다. 연탄재에는 가연성분인 미연탄소와 고온열적특성이 우수한 뮬라이트 성분이 다량 함유되어 있어 소성 에코벽돌의 원료로 적합하다고 판단된다. 이 연구의 목적은 연탄재에 함유되어 있는 미연탄소가 소성 에코벽돌의 특성에 어떠한 영향을 미치는 가를 파악하는데 있었다. 미연탄소 함량 10.5 wt%인 연탄재 50 wt%와 폐유리 50 wt%의 배합비율로 제조한 에코벽돌을 $950^{\circ}C$로 소성한 시험체의 압축강도는 소성 점토벽돌 국내규격(KS L 4201)의 1종 규격에 해당하였다. 특히, 미연탄소 함량이 1.0 wt%인 연탄재의 배합비율을 70 wt%까지 증가시켜 제조한 소성 에코벽돌 시험체의 압축강도는 소성 점토벽돌 1종 규격에 해당하였다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.586-591
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• 1999

유연탄과 무연탄 및 유, 무연탄의 연소특성을 해석하기 위하여 내경 0.109 m의 유동층반응기에서 회분석 석탄주입에 따른 유동화특성과 연소특성 실험을 수행하였다. 온도변화곡선, 압력요동특성치를 이용하여 회분식유동층에서 유연탄과 무연탄 및 혼합석탄의 연소특성을 측정하였다. 유연탄과 무연탄의 입자크기, 두 석탄의 혼합비, 유동화매질의 입자크기에 따른 영향을 고찰하였다. 유연탄과 무연탄의 혼합연소시 무연탄의 혼합비가 30 %인 경우가 유연탄의 연소속도 및 연소거동이 최적으로 나타났다. 저품위 고회분 무연탄의 경우 유동화특성보다 연소특성에 의한 영향이 더욱 크게 나타났다. 또한 유동층의 유동화 특성에 의하여 연소거동이 변화됨을 알 수있었다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.149-169
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• 2022

인도네시아 석탄은 중국, 인도, 한국 등 아시아의 주요 국가들에서 에너지원으로써 널리 소비되고 있다. 민간기업들의 높은 수요로 인해, 인도네시아 석탄 탐사사업은 해외자원개발 조사사업을 통해 가장 많이 지원된 국가이자 광종이다. 본 논문에서는 석탄 탐사를 통해 그동안 축적된 탐사자료를 활용하여 인도네시아 함탄분지와 함탄층의 특성에 대해 종합하여 고찰하고자 한다. 인도네시아의 동부 깔리만탄과 수마트라의 신생대 제3기 퇴적분지들은 동아시아에서 가장 생산적인 함탄분지들이다. 주요 탄층의 산출특성은 지질시대별로 차이를 보인다. 깔리만탄의 바리또 분지와 아셈아셈 분지 내 에오세 탄층들은 탄폭은 얇고 부존 매수가 적은 경향이 있으나, 고열량의 양호한 탄질로 인하여 일찍부터 주요 탐사대상이었다. 후기 올리고세-전기 마이오세 탄층들은 소규모로 부존하지만, 중소규모의 탄광으로 개발하기에 적합하다. 동부 깔리만탄과 수마트라에 걸쳐 광역적으로 분포하는 마이오세-플라이오세 탄층들은 낮은 열량에도 불구하고, 두꺼운 탄폭과 다량의 부존매수의 이점을 활용하여 활발히 개발되고 있다. 다양한 사례들은 효율적이고 성공적인 탐사를 위해 함탄층의 지질학적 부존여건에 대한 전반적인 이해가 선행될 필요가 있음을 보여준다. 본 논문에서 제공하는 인도네시아 함탄분지와 함탄층에 대한 전문학술정보는 향후 우리나라 기업들의 탐사활동에 유용한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.