• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.857-861
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• 2010

매년 대도시 지역과 그 주변에 오존농도가 환경기준을 초과하는 빈도가 증가하여 오존주의보 발령횟수가 증가하는 추세이다. 따라서 오존의 전구물질인 VOCs에 대한 제어과정이 시급한 실정이다. 국내에서 발생되는 폐기물 중 소각재와 하수슬러지는 발생량이 증가됨에 따라 그 처리 방안이 요구되고 있다. 소각재와 다른 폐기물을 이용하여 건축외장재를 제조하여 소각재 중의 유해중금속을 안정화시키고 제조한 외장재로 대기 중의 VOCs를 흡착, 제거할 수 있다면 환경 부하 저하, 자원 재활용 및 VOCs control이라는 면에서 매우 유용할 것으로 판단된다. 제조한 외장재의 VOC 흡착특성을 알아보기 위해 벤젠 흡착실험과 SEM분석, BET분석을 수행하였고 외장재의 흡착특성을 유지하기 위해 광촉매 코팅을 하여 그 효과를 알아보았다. 실험결과 벤젠 제거 능력은 74~96%로 높게 나타났고 제조한 외장재의 표면에는 다양한 공극이 발달되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 외장재의 환경안정성을 알아보기 위해 중금속 용출실험을 수행한 결과 중금속이 안정화 되어 용출양이 현저히 감소한 것을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제5권1호
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• pp.3-8
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• 1996

석회석슬럿지, 폐주물사, 석탄회 및 폐유리병 등의 산업폐기물을 용융처리하여 시멘트 클링커 상의 일부인 $C_2$S(2CaO.$SiO_2$)를 얻고, 폐기물 원료의 배합비율을 변화시킬 때 각 폐기물의 최종 생성물에 미치는 영향을 조사하였다. 일정한 염기도를 갖도록 혼합된 폐기물을 $1370^{\circ}C$에서 용융 처리한 결과 $\beta$-C$_2$S 및 $C_2$AS(2CaO.$Al_2$$O_3$.$SiO_2$)상으로 이루어진 용융물을 얻을 수 있었고, 2가지 상의 분율은 폐기물 원료의 조합방법에 따라 변하였다. 직교배열표를 이용하여 각 폐기물의 함량이 최종 용융물의 상에 미치는 영향을 조사한 결과, $\beta$-$C_2$S 상의 분율을 증가시키기 위해서는 석탄회의 함량을 감소시키고 폐유리병의 함량을 증가시켜야 함이 밝혀졌다. 분산분석을 행한 결과 석탄회의 함량조절이 최종 용융물의 상을 조절하는데 있어서 가장 중요한 인자임을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.112-118
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• 2012

철강 산업에서는 고로 슬래그, 전기로 슬래그, 전로 슬래그 등 많은 부산물이 발생한다. 그 중 제강 슬래그는 일반 골재와 달리 높은 CaO와 낮은 $SiO_2$가 존재하며, 이를 시멘트와 콘크리트에 적용하게 되면 일부 알칼리 반응을 발생시키는 원인이 된다. 한편, 국내외적으로 제강 슬래그 중 전기로 산화슬래그의 콘크리트 구조용 골재로 사용하는 기준이 제정되어 사용을 장려하고 있지만, 슬래그에 대한 체적 안정성은 해결하지 못하였다. 최근에 이런 문제점을 해결하기 위하여 제강 슬래그의 고속의 공기로 냉각하는 방법이 국내에서 개발되었으며, 이를 적용할 경우 슬래그의 체적 붕괴를 야기시키는 유리 석회의 함유량을 최소화시키고 철 산화물에 대한 안정성을 갖는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 철강 산업에서 발생되는 제강슬래그의 고속의 공기로 냉각한 급냉 전기로 산화슬래그의 콘크리트용 골재로서 활용하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 품질 특성을 검토하였으며, 골재의 입도별에 따른 모르타르 특성을 검토하였다. 실험 결과 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 특성은 아토마이저 공정에 의한 특성을 반영하고 있으며, 기존 콘크리트용 골재 입도 분포 범위에 비해 작은 입도 분포 범위를 가지는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.471-478
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• 2012

본 연구의 목적은 폐기물에서 발생되는 소각재 용융슬래그의 여과재 활용가능성을 검증하는데 있다. 이를 위하여 소각재 용융슬래그의 여과재 기능을 수행할 수 있는지 안전성 검토를 수행하고, 일반적인 여과재로 사용되는 주문진 표준사를 대조군으로 하여 실제 여과실험을 수행함으로서 그 여과능을 분석하였다. 연구결과에 따르면 용융슬래그 여과재는 중금속 용출율이 지정폐기물 허용기준 내로 사용이 가능한 수준이며, 여과 실험 결과 SS와 COD의 경우 표준여과사와 유사한 수준의 여과능을 나타내었으며, T-N, T-P의 경우는 표준여과사 보다 소각용융슬래그가 T-N은 26.96%, T-P는 6.55% 더 높은 처리율을 보였다. 또한, 소각용융슬래그의 입경에 따른 제거율 비교를 수행한 결과 No.40#(0.43mm)와 혼입경의 경우 표준여과사와 동등 또는 그 이상의 여과능을 보였다. 따라서, 용융슬래그를 여과사로 활용할 경우 주문진 표준사에 비하여 자원절약과 자원재활용의 효과를 가져 올 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권8호
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• pp.765-774
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• 2010

Oxygen equilibrium and the solubility of MgO have been measured in the $CaO-Fe_tO-MgO-SiO_2({\leq}5mass%)-{\Sigma}M_xO_y$ slag in equilibrium with liquid iron in the temperature range of 1550 to $1700^{\circ}C$. The effect of oxides on the MgO solubility, and a method for calculating the solubility of MgO using slag composition and temperature,were discussed. The solubility of MgO is increased with increasing temperature and $Fe_tO$ content, and with decreasing basicity (C/S). The effect of ${\Sigma}M_xO_y$ on the solubility of MgO is a dilution effect due to the increase in slag volume. The activity and activity coefficient of $Fe_tO$ decreased with increasing basicity (B). The effect of temperature on the activity was negligible. The value of ${\rho}=Fe^{3+}/Fe^{2+}$ increased with the increase of the slag basicity (B") and the decrease of the $Fe_tO$ content in the slag.

• Archives of Metallurgy and Materials
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• 제66권4호
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• pp.983-986
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• 2021

This study investigated the recovery behavior of valuable metals (Co, Ni, Cu and Mn) in spent lithium ion-batteries based on Al₂O₃-SiO₂-CaO-Fe₂O₃ slag system via DC submerged arc smelting process. The valuable metals were recovered by 93.9% at the 1250℃ for 30 min on the 20Al₂O₃-40SiO₂-20CaO-20Fe₂O₃ (mass%) slag system. From the analysis of the slag by Fourier-transform infrared spectroscopy, it was considered that Fe₂O₃ and Al₂O₃ acted as basic oxides to depolymerize SiO₄ and AlO₄ under the addition of critical 20 mass% Fe₂O₃ in 20Al₂O₃-40SiO₂-CaO-Fe₂O₃ (CaO + Fe₂O₃ = 40 mass%). In addition, it was observed that the addition of Fe₂O₃ ranging between 20 and 30 mass% lowers the melting point of the slag system.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.114-118
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• 2009

본 연구에서는 소각재와 하수슬러지, 용융슬래그 등을 이용하여 기존의 벽돌을 대신 할 수 있는 건축외장재를 제조하고,사용 재료의 혼합비와 소성온도 등 적정 제작 조건을 도출하고자 한다. 외장재 제조는 재료를 각 비율별로 성형하여 상온과 $160^{\circ}C$에서 각각 24시간 동안 건조 후 1,080~$1,130^{\circ}C$에서 2시간 동안 소성하였다. 소성한 다음 제조한 외장재 시편의 압축강도를 측정해 본 결과 소성온도가 증가할수록 압축강도는 증가하였으며, 소각재의 함유량이 적을수록, 용융슬래그의 함량이 증가할수록 압축강도가 증가하였다. 본 연구에서 도출된 외장재 제조 적정조건은 소각재 : 용융슬래그 : 하수슬러지 : 점토의 비율이 10 : 20 : 5 : 65로 제조된 시편을 $1,115^{\circ}C$에서 소성한 시편의 압축강도가 41 MPa 이상으로 나타나 외장재로서의 사용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 제조한 외장재의 중금속 용출실험결과 환경적으로 안전한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.688-696
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• 2020

가스화 공정에서 원료 회분의 연속적인 제거를 위해 회분 성분에 따른 점도 거동뿐만 아니라, 온도가 낮아지면서 형성되는 결정체가 점도에 미치는 영향이 연구되어야 한다. 본 연구에서는 석유코크스 슬래그의 주성분 중 CaO와 V2O3 성분의 변화에 따른 슬래그의 점도 거동과 결정 분석을 통해 이 두 성분이 석유코크스 슬래그 점도에 미치는 영향을 조사하였다. 각각의 함유량을 변화시키면서 약 1600 ℃부터 약 1100 ℃까지 온도를 낮추며 점도를 측정하였고, 냉각된 시료의 결정상이 분석되었다. 측정된 시료는 대부분 결정형 점도 거동을 보여주었다. V2O3의 농도가 증가할수록 점도는 유리형에서 결정형으로 변화하였고, Tcv도 증가하는 경향을 보여주었다. CaO의 경우 농도가 증가할수록 낮은 점도와 낮은 Tcv를 보여주었다. 기준 시료를 포함한 모든 시료의 상, 중, 하부에서 다른 결정을 볼 수 있었다. 상, 중부에는 anorthite와 Ca-V 상이 관찰되었으면 하부에서는 주로 V2O3 결정과 anorthite이 관찰되었다. 슬래그의 바나듐은 Ca-V상, V-Fe, 용융 슬래그 상을 형성한다. 융점이 낮은 Ca-V 상은 점도를 낮추는데 기여하는 것으로 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.233-239
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• 2014

석탄 연소 시 발생하는 회가 보일러 벽면에 부착되어 일어나는 슬래깅 현상은 보일러의 열효율을 감소시키고 보일러 안정성에도 악영향을 준다. 이러한 슬래그의 유동 특성은 회의 용융 특성과 관련이 있는데 이는 회의 화학적 조성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 회의 용융특성을 TMA(Thermo-Mechanical Analysis) 장비를 이용하여 분석하였다. 이 테스트는 회의 수축률에 따른 용융온도(T25%, T50%, T75%, T90%)를 정량적으로 측정 하는 방법이다. TMA에서 측정된 각각의 온도는 용융단계별 특성을 나타낸다. TMA로 분석된 결과 값에 XRF 장비를 이용하여 분석한 회의 성분 조성이 미치는 영향을 분석하였다. 회에 포함된 성분 중 refractory, fluxing contents가 회분의 용융온도에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. Refractory contents 성분인 $SiO_2$, $Al_2O_3$의 함량이 많을수록 전체적인 용융온도가 올라가며 $SiO_2/Al_2O_3$가 커질수록 고온에서의 용융온도인 T75%, T90%가 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이와 달리 fluxing contents 성분인 $Fe_2O_3$, $K_2O$, CaO의 함량이 많아질수록 전체적인 용융온도가 낮아지며 이중 $K_2O$, CaO는 초기 용융 온도인 T25%를 낮추는데 큰 역할을 하는 것으로 판단되었다. TMA 분석과 회의 조성 비교를 통하여 회의 용융 특성을 예측하고 설명할 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제22권4호
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• pp.160-166
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• 2002

The structure and properties of Fe-29Ni-17Co alloy which had been melted using induction furnace in air atmosphere and than electroslag-remelted were investigated. The oxygen content was reduced to 0.03% when the ingot was refined from $0.09{\sim}0.12%$ of that air melted. The amounts of spheroidal oxides inclusions and gas porosities of ingot were markedly reduced by the ESR process. CTE of ESR ingot contained small amount of oxides and porosities was found to be lower than that of AIM ingot, and tensile properties of ESR ingot and plate were found to be superior than that of AIM ingot and plate.