• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.57-64
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• 1996

Lately, rapid expansion of construction industry and following increment of demand for concrete in the construction created shortage of aggregates in the nation. Supplement of good quality aggregate is an immediate issue for the construction industry to solve. Therefore, this study evaluated a possibility of using coal mine waste collceted from Kwangwon-do region as a source of aggregate in manufacturing polymer concretes which have high strength and high durability. First, aggregates were obtained by crushing coal mine waste and polymer concrete was manufactured using these aggregate. Mechanical property test results for the polymer concrete showed that the coal mine waste aggregates were acceptable to use as a replacement of the aggregate in polymer concrete manufacture.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권2호
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• pp.128-133
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• 2000

In this work, soft carbons produced by pyrolysis of petroleum and coal-tar pitch were used as the negative electrode for Li-ion batteries. We studeid the charge/discharge capacity and the interfacial reaction of these electrodes by constructing a half cell. Charge/discharge property was studied by a constant-current step and the interfacial reaction between the electrolyte and the surface of a carbon electrode was studied by the cyclic voltammetry. The initial charge/discharge capacity for the coal-tar pitch carbon increased exceedingly with the heat treatment temperature. On hte other hand, the capacity of the petroleum pitch carbon increased with temperature up to 1000$^{\circ}C$, thereafter decreased continuously. While the charge capacity decreased with the cycle number, the reversibility increased above 90%. In addition, the thermal stability and crystallization of petroleum and coal-tar pitches were analyzed by TGA and XRD, respectively.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권2호
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• pp.111-119
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• 2019

Due to certain geological characteristics (high thickness, rocky properties), some underground coal mines require the use of explosives. This paper explores the effects of fragmentation of different decks detonated simultaneously in a single borehole with the use of numerical analysis. ANSYS/LS-DYNA code was used for the implementation of the models. The models include an erosion criterion to simulate the cracks generated by the explosion. As expected, the near-borehole area was damaged by compression stresses, while far zones and the free surface of the boundary were subjected to tensile damage. With the increase of the number of decks in the borehole, different changes in the fracture pattern were observed, and the superposition effects of the stress wave became evident, affecting the fragmentation results. The superposition effect is more evident in close distances to the borehole, and its effect attenuates when the distance to the borehole increase.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권4호
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• pp.1017-1027
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• 2018

To explore the influence of coal thickness on the mechanical behavior and the failure characteristics of rock-coal-rock (RCR) mass, the experimental investigation of uniaxial compressive tests was conducted first and then a systematic numerical simulation by particle flow code (PFC2D) was performed to deeply analyze the failure mechanical behavior of RCR specimens with different coal thicknesses in conventional compression tests. The overall elastic modulus and peak stress of RCR specimens lie between the rock and the coal. Inter-particle properties were calibrated to match the physical sample strength and the stiffness response. Numerical simulation results show that the deformation and strength behaviors of RCR specimens depend not only on the coal thickness, but also on the confining pressure. Under low confining pressures, the overall failure mechanism of RCR specimen is the serious damage of coal section when the coal thickness is smaller than 30 mm, but it is shear failure of coal section when the coal thickness is larger than 30 mm. Whereas under high confining pressures, obvious shear bands exist in both the coal section and the rock section when the coal thickness is larger than 30 mm, but when the coal thickness is smaller than 30mm, the failure mechanism is serious damage of coal section and shear failure of rock section.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권4호
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• pp.265-273
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• 2005

본 연구에서는 폐탄광 주변 산림의 복원을 위한 기초자료를 제공하고자 경북 문경지역에 위치한 폐탄광 중 4개의 광산을 대상으로 산림토양의 화학적 특성과 중금속 오염현황을 i.자한 결과를 보고한다 폐탄광지 산림토양의 pH는 $5.30\~6.76$의 범위에 있었으며, 대조구 지역의 토양 pH는 5.23이었다. 폐탄광지역의 산림토양 중 유기물과 전질소 함량은 각각 $4.46\~7.19\%,\;0.07\~0.15\%$의 범위에 있는 것으로 조사되었다. 평균 유효인산 함량은 삼창탄광 6.54, 봉명탄광 6.52, 갑정탄광 3.94, 단봉탄광 5.45 그리고 대조구 5.25mg/kg으로 토양 pH와 정의 상관을 가지는 것으로 나타났다. 폐탄광지역의 치환성양이온 평균 함량은 Ca 196.1, Mg 88.7, K 88.2 그리고 Na $10.2cmol^+/kg$로 나타났으며, 그 범위는 Ca $132.1\~242.1,\;Mg 24.2\~138.6,\;K 64.9\~120.8$ 그리고 Na $8\~12.2cmol^+/kg$에 있는 것으로 조사되었다 대조구 지역의 Ca, Mg, K, Na의 평균 함량은 각각 192.8, 95.8, 104 and $21.2 cmol^+/kg$로 조사되었다. 폐탄광지 산림토양의 중금속(Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) 함량은 대조구 산림토양보다 높은 것으로 분석되었다. 특히, Al, Mn 그리고 Pb의 함량은 대조구에 비해 폐탄광지가 아주 높은 것으로 나타났다. 폐탄광지 산림토양의 Al함량은 $397\~917 ppm$으로 나타나 식물생육에 영향을 미칠 수 있을 것으로 추정된다 그러므로 과거 석탄채굴이 활발하게 이루어졌던 폐탄광지에 대해서는 환경문제를 최소화하기 위하여 산림토양을 대상으로 한 적절한 관리가 필요할 것으로 추정된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권11호
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• pp.697-704
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• 2016

본 논문에서는 역청탄인 Glencore 탄을 염산과 질산수용액을 이용하여 산 처리하고 원탄과 산 처리 된 석탄의 물리, 화학적 비교분석과 직접탄소 이용 연료전지(Direct Carbon Fuel Cell, DCFC)의 성능 비교 분석을 수행하였다. 석탄의 물성들을 분석하기 위해 열중량 분석과 가스 흡착법, X선 광전자 분광법을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 연료의 열적 반응성이 증가하였음을 알 수 있었고, 가스 흡착법 결과로 기공의 평균지름은 변화가 없었지만 표면적은 감소함을 알 수 있었다. X선 광전자 분광법에서는 $HNO_3$ 처리의 경우 가장 높은 산소/탄소 비율을 보였고, 이를 통해 다양한 표면 산소작용기가 증가한 것을 확인하였다. 연료의 표면 물성과 전기화학 성능을 비교한 결과, 표면의 산소 성분의 변화가 DCFC의 성능 향상에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권6호
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• pp.449-461
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• 2012

화력발전소에서 발생하는 석탄회를 지반침하의 방지를 위하여 갱내충전용으로 사용하고자 한다. 따라서 영동화력발전소에서 발생하는 석탄회를 이용하여 기본적인 물리적 특성 및 유동 특성을 파악하였으며, 한보탄광의 제1사갱을 대상으로 모형갱도를 제작하여 총 8회의 수압식 충전실험을 수행하였다. 석탄회의 비중은 2.34이고 입도분석결과 실트질 모래인 SM에 해당한다. Slump 시험 및 Flow 유동시험 결과 석탄회 70 wt,% 이하에서 액상형태로 나타나므로 모형충전실험에서는 석탄회 60 wt,%를 적용하였다. 모형충전시험결과 갱내수 유, 무에 상관없이 토출구를 사갱이나 수갱 바닥에 위치시키는 것이 충전효율을 향상시키는데 유리한 방법임을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제2권2호
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• pp.208-214
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• 1993

직접 연소시 다량의 공해물질이 배출되는 유연탄을 가공하여 산업용 및 도시가스로 활용이 가능한 고열량 가스(발열량 : 7000 kca1/N㎥)를 생산하기 위한 유연탄 가공 기술개발 연구의 일환으로 고정층 유연탄 이단 열분해 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 코우크스 촉매를 사용하여 열분해온도를 468, 516, 5$65^{\circ}C$, 촉매분해온도를 700, 750, 800, 85$0^{\circ}C$로 변화시키면서 이단열분해 조건이 생성물의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 동진탄에 대하여 코우크스 촉매를 사용하여 이단 열분해 실험을 수행한 결과 촉매에 퇴적되는 탄소량은 생성 tar의 5% 이하였으며, 전체 석탄에너지중 15% 정도가 고열량 가스로 회수되는 것을 확인하였다. Tar 중에 포함된 oil성분의 양은 이단 열분해의 경우가 저온 열분해에서 보다 많이 생성되었으며, 열분해온도가 5$65^{\circ}C$ 인 경우 생성된 tar는 516$^{\circ}C$에서 생성된 tar보다 이단 열분해의 경우 촉매 분해가 잘 되지 않았다. 생성가스의 분석 견과는 촉매분해온도가 80$0^{\circ}C$ 이상이면 에틸렌의 분해속도가 급격히 증가하므로 80$0^{\circ}C$ 이하로 유지하는 것이 적절함을 보여준다.

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.835-841
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• 1998

활성탄제조에 적합한 유연탄과 무연탄을 선정하여 활성탄을 제조하고, 유연탄과 무연탄의 혼합비율을 달리하였을 때 나타나는 물리적 특성을 규명하였다. 유연탄에 무연탄인 Dandong탄을 25, 50, 75 wt.%로 혼합하여 활성탄을 제조할 경우 활성탄 수율은 Dandong탄의 함량 증가에 따라 증가되었으나 겉보기 밀도는 유연탄의 성상에 관계없이 일정하게 나타났고, 흡착력을 나타내는 요오드가는 반대로 감소되었다. Fushun탄과 Dandong탄을 75:25 wt.%로 혼합한 후 활성화조건에 따른 기공특성을 관찰한 결과 기공분포는 활성화온도 $850{\sim}900^{\circ}C$에서 $20{\AA}$ 이하의 미세기공이 발달되었고, $830^{\circ}C$와 $950^{\circ}C$에서는 중간기공이 발달되었다. 또한 제조된 석탄혼합 활성탄의 성능을 고찰하기 위해 상용화된 제품과 실험을 통해 흡착성능을 비교하였는데 경쟁력있는 흡착력을 갖는 것으로 확인되었다. 따라서 활성탄 제조시 탄화 및 활성화 과정에서 여러 가지 조업변수와 원료탄 혼합효과에 의해 그 특성이 달라짐이 확인되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.670-678
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• 2003

최근 폐기물 재활용에 대한 관심이 지대해 지기 시작하면서 많은 연구가 진행 중에 있다. 그 중 석탄회의 재활용 연구로는 시멘트 대체제로 및 고온소성법을 이용한 인공골재 개발등의 연구가 진행되었으나, 경제성에 있어서 부적합하였다. 본 연구에서는 비소성 고형화 기술을 사용하여 석탄회를 재활용한 건설재료의 토목, 건축 구조분야에 실용화하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 재령에 따른 압축강도의 회귀분석을 하였고, 압축강도와 할선탄성계수를 구하였다. 그리고 Lineweaver와 Burk 방법을 적용하여 건조수축의 회귀분석을 실시하여 제안식을 도출하였다. 연구결과, 석탄회 경화체의 압축강도는 구조용 부재로 사용가능 한 수준이었으며 건조수축은 중용열 시멘트 모르터와 유사하였다. 또한, Bottom ash의 첨가가 석탄회 경화체 내부에서 골재의 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 건조수축 양상을 중량감소율 측정결과와 종합하면 Bottom ash 치환율과 공시체 내부의 수분감소가 건조수축의 지배적인 요인임을 파악할 수 있었다. 또한 압축강도로부터 탄성계수를 추정하는 제안식은 본 연구에서의 압축강도 범위에서는 매우 높은 신뢰도를 보였다. 또한 Lineweaver와 Burk 방법으로 도출한 건조수축 추정 제안식도 매우 높은 신뢰도를 보였다.