• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.271-276
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• 2008

비산재-점토 계 슬립으로부터 제조된 소결체 분쇄 분말을 화력발전소에서 배출되는 비산재와 혼합하여 그 토목공학적 특성을 측정하고 기반재로의 적용가능성을 조사하였다. 분산이 잘 되지 않은 비산재-점토 계 슬립(F-slip)과 이를 분산 시킨 후 재응집시킨 슬립(C-slip)을 제조하고 이로부터 소성체를 합성하였다. C-slip으로부터 제조된 소결체가 F-slip 경우 보다 더 균일한 미세구조를 나타냈으며 따라서 그 밀도 및 강도가 더 높았다. C-slip으로 부터 소성된 소결체를 파쇄한 뒤 $0.84{\sim}2\;mm$ 입자를 추출하여 순수 비산재에 섞은 혼합분말은 압축지수, 압축강도 그리고 투수계수 등 토목공학적 물성이 순수 비산재에 비하여 향상되었다. 따라서 슬립 공정으로 제조된 분말을 비산재에 혼합하게 되면 그 역학적 특성이 개선되어 기반재 또는 기층재로의 적용 가능성이 향상됨을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.848-851
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• 2009

석탄슬래그는 회분의 조성에 따라 고온에서 매우 상이한 슬래그 거동을 보여준다. 국내 가스화 대상탄으로 검토된 탄 중, 산성 산화물의 함량이 높아 고용융점을 갖는 7종의 석탄 회분을 가스화 조건인 고온, 환원분위기에서 점도 측정을 실시하였다. 4종의 탄에 대해서는 높은 점도를 낮추기 위하여 염기성 산화물인 CaO를 3가지 비율로 혼합하여 점도 측정을 실시하였다. 또한, flux의 혼합으로 인해 발생할 수 있는 결정체 형성을 FactSage 평형계산 프로그램과 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도를 이용하여 예측하였다. CaO가 첨가된 시료 모두에서 낮은 CaO 첨가비에서는 원래의 시료보다 낮은 점도를 보였으나, CaO첨가비가 20% 이상일 때는 anorthite이 형성되어 $T_{cv}$를 갖는 결정슬래그로 점도 거동이 변화하면서 실제조업 가능한 온도를 증가시켰다. 점도 측정 후 냉각된 시료의 SEM/EDX 분석을 통해 형성된 결정체를 관찰한 결과, FactSage와 상평형도에서 예측된 결정체와 유사하게 나타나 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도가 결정체 예측에 유용함을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권1호
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• pp.81-89
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• 2021

Uniaxial compression tests were conducted on sandstone-CGFB composite samples with different interface angles, and their strength, acoustic emission (AE), and failure characteristics were investigated. Three macro-failure patterns were identified: the splitting failure accompanied by local spalling failure in CGFB (Type-I), the mixed failure with small sliding failure along with the interface and Type-I failure (Type-II), and the sliding failure along with the interface (Type-III). With an increase of interface angle β measured horizontally, the macro-failure pattern changed from Type-I to Type-II, and then to Type-III, and the uniaxial compressive strength and elastic modulus generally decreased. Due to the small sliding failure along with the interface in the composite sample with β of 45°, AE events underwent fluctuations in peak values at the later post-peak failure stage. The composite samples with β of 60° occurred Type-III failure before the completion of initial compaction stage, and the post-peak stress-time curve initially exhibited a slow decrease, followed by a steep linear drop with peaks in AE events.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SOIL & GROUNDWATER ENVIRONMENT
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• pp.59-61
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• 2005

In Korea, hundreds of abandoned and closed coal and metallic mines are present in the steep mountain valleys due to the depression of the mining industry since the late 1980s. From these mines, enormous amounts of coal waste were dumped on the slopes, which causes sedimentation and acid mine drainage (AMD) to be discharged directly into streams causing detrimental effects on soil and water environments. A limestone slurry by-product (lime cake) is produced from the Solvay process in manufacturing soda ash. It has very fine particles, low hydraulic conductivities ($10^{-8}{\sim}10^{-9}cm/sec$), high pH, high EC due to the presence of CaO, MgO and $CaCl_2$ as major components, and traces of heavy metals. Due to these properties, it has potential to be used as a neutralizer for acid-producing materials. A field plot experiment was used to test the application of lime cake for reclaiming coal wastes. Each plot was 20 x 5 m (L x W) in size on a 56% slope. Treatments included a control (waste only), calcite ($CaCO_3$), and lime cake. The lime requirement (LR) for the coal waste to pH 7.0 was determined and treatments consisted of adding 100%, 50%, and 25% of the LR. The lime cake and calcite were also applied in either a layer between the coal waste and topsoil or mixed into the topsoil and coal waste. Each plot was hydroseeded with grasses and planted with trees. In each plot, surface runoff and subsurface water were collected. The lime cake treatments increased the pH of coal waste from 3.5 to 6, and neutralized the pH of the runoff and leachate of the coal waste from 4.3 to 6.7.

• 한국재료학회지
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• 제20권10호
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• pp.524-534
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• 2010

Glass was fabricated using refused coal ore obtained from the Dogye coal mine in Samcheok. We additionally used soda ash and calcium carbonate to make a glass with the chemical composition of soda-lime glass, and we also used white, brown, and green glass cullet to make various kinds of colored glass. Transparent glass was fabricated by melting batch materials including refused coal ore at $1550^{\circ}C$ for 1 hr in an electrical furnace. The light transmittance and color chromaticity were measured by a UV/VIS/NIR spectrometer. Transparent glass with a light transmittance of over 80% was fabricated using normal refused coal ore and white glass cullet. Various kinds of colored glass with a light transmittance of 30-80% were fabricated using refused coal ore and brown or green glass cullet. The light transmittance of the mixed color glass samples, fabricated using normal refused coal ore and brown glass cullet and green glass cullet, indicated 30-47%, a relatively low value, in the condition of a cullet ratio of 20-50%. The characteristics of the color chromaticity of the glass samples were indicated in a chromaticity diagram by x-coordinates, y-coordinates, Y (lightness). The values of x-coordinates and y-coordinates were moved with a regular directional property according to the kind and amount of glass cullet. Therefore, we concluded that refused coal ore can be used for raw materials of color glass products like art glass and glass tile.

• 화약ㆍ발파
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• 제21권2호
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• pp.21-30
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• 2003

현재 터널 굴착시 기초 지보수단으로 활용되고 있는 숏크리트는 암반의 굴착 특성상 조기에 얇은 두께로 타설하여도 높은 강도를 유지할 수 있다는 장점 때문에 그동안 우수한 장비와 재료가 개발되어 비약적인 발전을 거듭해 오고 있다. 또한, 계측기술의 발달로 지하암반 거동상태도 조기에 자세히 파악되어 강도와 두께 등 거의 정확한 설계가 이루어지고 있으며, 신소재의 보강재료도 지속적으로 개발되고 있다. 국내 석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회에는 fly ash와 bottom ash가 있으며, 이러한 석탄회는 시멘트, 골재, 건축, 토목 및 농수산 분야에 이르기까지 많은 분야에 기술개발이 되었으며, 연구가 활발히 진행 중에 있다. 따라서, 본 연구에서는 fly ash를 혼합한 콘크리트를 숏크리트 재료로서 활용하기 위해 기존의 숏크리트 배합설계에서 fly ash를 시멘트의 대체재로서 사용할 때, 압축강도의 향상 및 굴착면의 타설 리바운드 율을 저하시키는 최적의 함량에 대하여 실험을 실시하였다. 그 결과, fly ash를 시멘트에 15% 중량 치환했을 때, 약 10%의 압축강도의 향상과 리바운드 율이 6%감소되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권4호
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• pp.363-370
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• 2011

본 연구에서는 화력발전소에서 발생하는 폐기물인 리젝트 애시를 자원화하기 위하여 시멘트 혼합재로 사용하는 방안을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 포졸란 활성도 비교를 통하여 효율적인 리젝트애시의 분말도를 선정하였으며, 현재 널리 사용되고 있는 콘크리트용 혼합재인 플라이애시와 비교하였다. 고분말 리젝트애시와 플라이애시를 슬래그시멘트와 혼합하여 시멘트복합체를 제조하였으며, 제조한 시멘트복합체 및 고분말 리젝트애시의 성능 평가를 위하여 페이스트(응결, 유동성, 기기분석), 모르타르(압축강도) 실험을 실시하였다. 기기분석 결과 고분말 리젝트애시의 수화반응기구는 플라이애시와 유사하지만 미세조직이 치밀해지는 특성을 나타내었다. 물성 측정결과에서는 고분말 리젝트애시가 플라이애시와 비교하여 응결지연이 감소하고, 초기강도 및 장기강도에서 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 리젝트애시의 분말도를 $6,000cm^2$/g 수준으로 상향시킨다면 시멘트 복합체에 활용하는 것이 가능하며, 시멘트 물성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권1호
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• pp.45-51
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• 2005

유효규산을 다량 함유하고 있는 알카리성 석탄회를 농업적으로 활용하고자 산성의 인산석고와 50:50으로 혼합하여 토양 개량제를 제조하였다. 혼합제재의 적정 시용량과 토양의 이화학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 평택통의 논토양에 혼합제재를 0, 20, 40, $60Mg\;ha^{-1}$의 4 수준으로 처리하여 벼 재배시험을 실시하였다. 혼합제재 시용량이 증가함에 따라 벼의 수량성은 증가하여 약 $30Mg\;ha^{-1}$ 처리시 최고수량(Yield Index 109)을 획득할 수 있었다. 혼합제재 시용에 따른 백미와 토양내 중금속 함량의 증가는 발생되지 않았으며, 토양의 pH 향상, 그리고 유효 규산 및 인산함량 및 치환성 칼슘함량을 증가시켜 토양 비옥도 개선에 효과가 있었다. 벼 재배과정 중 혼합제재를 최고 $60Mg\;ha^{-1}$ 처리시 토양내 유효붕소 함량은 최고 $1.42mg\;B\;kg^{-1}$ 까지 증가하였으나, 생육기간 중 붕소독성은 발생되지 않았다. 이상의 결과로부터 석탄회와 인산석고의 50:50 혼합제재는 토양개량제로서 활용성이 대단히 높은 것으로 평가된다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.315-322
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• 2018

탄산칼슘($CaCO_3$) 형태의 천연 굴패각을 포졸란 반응 물질인 생석회(CaO)로 전환하기 위해서는 고온(> $800^{\circ}C$)의 소성 공정이 필요하다. 이로 인한 과도한 에너지 비용 투입이 굴패각의 산업적 이용에 큰 걸림돌로 작용하였다. 본 연구의 목적은 소성과정 없이 굴패각을 뒷채움용 고화재 소재로 개발하는 것이다. 본 연구팀은 굴패각을 황산칼슘 형태로 전환하고, 이를 수산화나트륨 및 황토와 혼합하여 고화물을 생성시키는 방법을 제안하였다. 굴패각을 황산칼슘으로 전환시키기 위한 황산용액과 황산칼슘을 소석회($Ca(OH)_2$)로 전환하는 데 필요한 수산화나트륨 용액의 최적 농도를 결정하였다. 신규 고화재, 천연 굴패각, 석탄회 비율을 변화시켜 뒷채움재를 제조하고 양생한 후 공시체의 일축압축강도를 비교하였다. 고화재 함량 비율이 증가할수록 공시체의 일축압축강도는 증가한 반면 동일한 고화재 함량에서 석탄회 대비 천연 굴패각 함량이 증가할수록 공시체의 일축압축강도가 증가하였다. 본 결과는 천연 굴패각과 석탄회를 이용한 뒷채움재 제조에 있어서 황산처리 굴패각, 황토, 수산화나트륨 용액으로 구성된 고화재가 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다. 황산처리 굴패각 기반 고화재는 기존에 개발된 바 없고, 굴패각을 활용한 경제성 있는 뒷채움용 소재 개발과 굴패각의 산업적 활용도를 높이는데 커다란 기여를 할 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1164-1170
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• 2002

고령토질 벽돌에 대한 fly ash의 첨가가 소결온도에 미치는 영향과 그에 따른 물성의 변화를 관찰하였다. Fly ash로는 탄소 8∼9%의 무연탄 연로 재를 사용하였고 고령토 등의 국산 천연원료를 이용하여 실험을 하였다. Fly ash와 고령토 등의 4종의 원료를 5가지의 혼합비로 조합하여 혼합, 성형하고 각각 1050${\circ}C$, 1100${\circ}C$, 1150${\circ}C$, 1200${\circ}C$의 온도로 소성하였다. 소성온도가 증가함에 따라 모든 시편에서 흡수율은 낮아지고 압축 강도는 증가하였다. 소성온도가 1100${\circ}C$ 이하인 경우 fly ash의 함량이 증가함에 따라 흡수율은 증가하고 강도가 감소하였다. 이에 비하여 소성온도가 1150${\circ}C$ 이상인 경우 흡수율은 소성온도가 낮은 경우와 유사한 경향을 보였으나 강도는 증가하였다.