• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.226-231
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• 2024

석탄재는 건축 및 건설 산업에서 모래의 대체재로 사용되어 왔다. 그러나, 무연탄의 고갈에 따른 유연탄의 사용이나, 탈황공정에서 공기정화의 목적으로 사용된 생석회의 사용으로 인한 팽창성분의 혼입으로 인해 최근 석탄재를 혼입한 콘크리트에서 팝아웃 문제가 발생하고 있어 석탄재의 콘크리트 재활용을 심각하게 제한하고 있다. 본 연구에서는 석탄재 콘크리트 팝아웃 문제를 유발하는 성분을 특정하고, 이를 해결하기 위한 방안으로 팽창성분을 미리 완전히 팽창시키기 위한 전처리 방법을 제안하였다. 석탄재에 혼입된 산화칼슘을 완전히 팽창시킬 수 있는 10분씩 2회 처리하는 최적조건을 적용하여 콘크리트의 팝아웃 및 압축 강도 저하의 문제를 극복할 수 있었다. 본 연구에서 제안된 비용 및 시간 효율적인 수처리 방법은 석탄재의 콘크리트로의 재활용을 활성화 시킬 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1075-1082
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• 2008

Recently, coal ashes which are increasing annually are buried in ash ponds as industrial wastes. However, buried coal ashes can pollute ground water and ground due to leachate from coal ashes, which are serious environmental problem. Even though a lot of researches on recycling of coal ashes have been conducted, only 15% of coal ashes are recycled up to now. And those recycled coal ashes are not bottom ashes but fly ashes. So in this study, it was proved that Bottom Ash can be used as an alternative material to O.P.C(Ordinary Portland Cement) according to laboratory test results and test field construction. Also bottom ash is more economical and environmentally friendly than O.P.C.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권2호
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• pp.183-189
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• 2017

플라이애시는 시멘트 계열 재료의 혼화재료로서 널리 사용되고 있는 재료이다. 다만, 플라이애시는 화력발전소의 석탄재를 포집하여 정제과정을 거친 재료로서 정제과정의 에너지 소모 및 유통과정에서의 품질 확보가 중요하다. 이에 본 연구에서는 플라이애시 생산과정 중 발생하는 세 가지 종류의 다른 품질의 석탄재를 대상으로 각각의 입자조건과 시멘트 페이스트 상태에서 레올로지 거동을 평가하였다. 실험결과 리젝트 애시는 작은 석탄재 입자가 응집되어 굳어진 다공질의 큰 입자로 구성되어 있었고, 그러한 이유로 시멘트 페이스트에 포함될 경우 공기량이 높게 측정되는 경향이 나타났다. 유동성 측면에서는 석탄재가 치환되는 경우 유동성이 증진되는 양상을 보였으며 특히 점도 측면에서는 입자조건에 따라 점도를 조정할 수도 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.344-347
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• 2004

The amount of coal ash has been increasing and development of effective use is urgently needed. Various by-products and waste are expected to be used as resources from the point of reduction in environmental load. This is an experimental study to compare the properties of high volume coal ash concrete using the reclaimed coal ash. For this purpose, authors have started work to develop a production method of hardening coal ash concrete. Laboratory tests show that the optimum mixture of coal ash concrete can be determined from multiple regression analysis. According to test results, it was found that the compressive strength of the concrete can be determined by a single curve. And it is obtained from the analysis of the results tested for concrete with the ratio of total power to water and amount of land reclamation ash.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.207-213
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• 1992

본 연구는 비회와 저회를 5:5 또는 6:4 까지의 적정비로 혼합한 석탄회를 도로 성토 및 노상재로서 도로 축조에 사용하기 위하여 다짐할 경우의 강도 및 내구성에 대해 검토한 것이다. 다짐한 직후의 강도는 유연탄 석탄회가 무연탄 석탄회보다 다소 크다. 재령에 따른 현저한 일축압축강도 증가는 유리된 석회의 양이 많이 함유된 호남 화력발전소의 석탄회에서만 관찰될 수 있었고, 나머지 4개 화력발전소의 석탄회에서는 강도 증가가 없거나 매우 적었다. 수침에 대한 내구성에 있어서도 호남석탄회의 경우는 만족한 결과를 보였으나, 나머지 4개 화력발전소의 석탄회는 2% 정도의 시멘트를 첨가함으로서 만족할 수 있었다. 또한, 비회와 저회를 별도로 사용하는 것보다 적정비율로 혼합하여 사용하는 것이 시멘트 첨가에 의한 강도 증대효과가 크다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.211-218
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• 2022

석탄재는 시멘트 클링커의 실리카와 알루미나질 공급원으로서 활용이 고려되고 있다. 이러한 석탄재의 시멘트 클링커 소성과정에서 소성온도에 따른 고온 미세구조변화를 검토하여, 시멘트 클링커 소성에서 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 시멘트 클링커의 원료로서 사용된 석탄재는 소성온도 950 ℃부터 입자 표면의 형상변화가 관찰되었으며, 1250 ℃ 이상의 소성온도에서 부터는 석탄재의 형상이 소멸되었다. 석탄재의 Al, Fe 성분은 1350 ℃ 이상의 온도에서는 시멘트 간극상으로 전환되는 되는 것을 확인하였다. 또한, 다량의 석탄재를 원료로 적용한 클링커는 1150~1200 ℃의 소성온도 구간에서 Lime의 함량이 낮고, Belite의 함량이 높게 나타나, 석탄재의 적용으로 초기 소성온도에서 칼슘실리케트 광물의 형성이 더 원활하게 진행되는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1452-1457
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• 2010

본 연구에서는 국내 회처리장에 매립되어 있는 매립회를 효율적으로 사용하기 위한 실내 모형시험장치인 CSP 시스템을 제작하여 매립회와 물 그리고 시멘트량을 조절하여 모형지반을 조성하고 이에 대한 강성변화를 평가하였다. 시멘트를 첨가한 모형지반이 시멘트를 첨가하지 않은 경우에 비해 빠른 속도로 경화가 진행되었으며 192시간 경과 후에는 경화속도가 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 모형지반 조성시 전체 중량의 30~45% 사이의 물의 양 변화는 지반의 강성 변화에 큰 영향을 끼치지는 않는 것으로 나타났다. 추후에는 지반 조성 초기에 큰 지반강성의 크기를 얻을 수 있도록 시멘트량을 증가시키는 등의 다양한 영향인자에 대한 시험을 수행하여 고유동성 채움재 활용성을 정량적으로 평가하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제24권5호
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• pp.472-486
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• 2015

국내 석탄화력발전소에서는 매년 800만 톤 이상의 석탄회가 배출되고 있으며, 이에 대한 최종적인 처리는 현재 약 70% 수준의 재활용, 그리고 해안 회처리장을 통해 매립 처리하고 있다. 그러나 실질적으로 개별 발전시설의 회처리장마다 수년 내에 만지(포화) 시기의 도래가 예상되며, 석탄회처리장 건설로 인한 환경영향에 대한 우려로 신규 확보도 어려운 상황이다. 향후 "제7차 전력수급기본계획"을 반영하여 추가적으로 건설될 석탄화력 발전시설을 고려했을 때(2020년 기준 1,000만 톤 배출 예상), 회처리장의 신규조성이 불가피하다. 그러나 회처리장 조성으로 인해 기존의 양호한 자연해안지역이 훼손되는 문제가 우려될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 석탄회로 인한 환경영향을 최소화하기 위해, 근본적으로 추가적인 석탄화력 발전시설과 회처리장의 건설을 줄여나가고 더불어 배출된 석탄회의 유효이용 및 재활용 활성화를 위한 정책적 방안을 제시하고자 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.61-66
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• 2014

회사장 혼합석탄재에 대한 다양한 활용법이 개발되어 그 사용량이 외면적으로는 상당히 증대되고 있다. 그러나 예를 들어 연약지반용 배수재 등으로 활용하는 경우는 사용량이 증가할수록 회사장 석탄재에는 상대적으로 작은 입자의 함유율이 증가하는 현상이 발생함으로써 회사장 석탄재의 지반 공학적 특성은 열악해져서 재활용률은 더 이상 증대되지 못하는 한계에 이르게 된다. 본 연구에서는 회사장 석탄재 중 활용성이 낮은 세립분이 상당량 포함된 석탄재에 바인더를 사용하여 압축강도가 정해진 기준 이상 발현되게 하여 강도용 제품 등으로까지 활용할 수 있도록 하기 위하여 1) 주재료인 혼합석탄재의 다양한 입도분포에 따른 압축강도 변화, 2) 소요 압축강도의 바인더의 종류 및 혼합량 그리고 회사장 석탄재의 최적 세립분 함유 범위 등을 제시하고 있다. 바인더는 압축강도 발현 면에서 생석회보다는 시멘트가 월등히 우수하고, 강도용 제품은 물론 배수용 제품 등으로 회사장 혼합석탄재 전체 물량을 효율적으로 활용하기 위해서 선별하는 체로는 #40체가 적정하다. 또한 순수 모래와 #40체를 통과한 회사장 혼합석탄재의 혼합비율이 2 : 8 이상으로 순수 모래가 함유되게 사용함으로써 부족한 압축강도를 현저하게 증대시킬 수 있다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제1권1호
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• pp.121-125
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• 2015

Distribution of rare earth metals (REMs) and rare valuable metals (RVMs) contents in coal ashes (fly ash, bottom ash, and pond ash) and leachate from 11 coal-fired power plants in Korea were investigated. Coal ashes and leachates were found to contain important REMs and RVMs such as Yttrium (Y) and Neodymium (Nd), which was in the range of 23~75 mg/kg. However, it still requires developing effective recovery and separation methods in order to utilize REMs and RVMs in ash and leachate. Recovery of valuable elements (Y and Nd) from various and extensive ash sources (8.21 million tons/year in 2013) can provide the existing power plants with additional profit; therefore, it can significantly improve economics of the power plants.