• Environmental Engineering Research
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• 제24권2호
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• pp.324-330
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• 2019

To recycle raw fly ash (RFA), a waste from thermal power plants, it was used to prepare solid catalysts which have many advantages compared with homogenous catalysts. When biodiesel was produced from soybean oil using RFA, only 1.2% of biodiesel conversion was obtained. A metal hydroxide, NaOH, KOH or $Ca(OH)_2$, was mixed with the acid-treated fly ash (ATFA), and the mixture was calcined at $700^{\circ}C$ for 3 h to prepare the solid catalyst. The solid catalyst prepared by mixing ATFA with NaOH, designated as SC-Na, showed a better performance than those prepared by mixing ATFA with KOH or $Ca(OH)_2$, respectively. The optimal mass ratio of ATFA with NaOH was 1:3, at which the proportion of $Na_2O$ increased to 60.2% in SC-Na, and 97.8% of biodiesel conversion was achieved under optimal reaction conditions (2 w% SC-Na relative to oil and 5 mL-methanol/g-oil at $50^{\circ}C$ for 4 h). Finally, a batch operation was repeatedly carried out to test the feasibility of reusing the solid catalyst, and more than 96% biodiesel conversion was stably achieved for the third round of operations. This study shows that RFA was successfully recycled to solid catalysts through a simple preparation method, and the solid catalyst was reused for the production of biodiesel with high conversion.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.159-162
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• 2000

The purpose of this study is to develope an accurate procedure for measuring the glass content of fly ash produced by bituminous coal to assist in predicting their behavior in concrete. Quantitative mineralogical compositions of fly ashes were obtained by internal standard method using powder X-ray diffraction analysis. In the X-ray diffraction method, the specimen and standard fluorite were cautiously mixed and pulverized to 22$\mu$m in wet process so as to avoid the prefered orientation of the crystal and microabsorption effect of X-ray. calibration curve were fitted for several references peaks of four phases:$\alpha$-quartz. mullite, magnetite, hematite. The amount of glass was calculated by subtracting the amount of crystal phase and loss on ignition from the total amount. Glass content determined with this method ranged from 66.7 to 75.wt%.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.492-499
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• 2021

육상으로부터 각종 오염물질이 유입되는 하구역은 오염관리에 주의를 기울일 필요가 있다. 본 연구에서는 석탄회 조립물과 하구의 오염 퇴적물을 혼합하여 저서 환경 개선 효과 및 저서 미생물의 군집 구조 변화를 조사하였다. 하구 퇴적물과 석탄회 조립물을 7:3의 비율로 혼합하여 1개월 동안 반응시킨 후 환경 및 미생물 군집을 분석하였다. 퇴적물의 환경인자를 분석한 결과, 석탄회 조립물이 혼합된 실험구의 pH는 11까지 증가하였다. 실험구의 DIP 농도는 석탄회 조립물과의 반응을 통해 생성된 인산칼슘으로 인해 대조구 대비 30 % 감소하였다. 또한 대조구 대비 실험구에서 증가한 Gammaproteobacteria 강은 DIP 감소에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. DIN 농도는 대조구 대비 실험구에서 2배 이상 증가하였는데, 이는 높은 pH 및 석탄회 조립물에서 용출되는 NH₄⁺-N의 영향인 것으로 판단된다. 질소 순환과 관련된 미생물은 대조구 및 실험구 모두에서 확인되지 않았다. 따라서, 석탄회 조립물은 오염된 하구 퇴적물의 DIP 농도 감소에 효과적이며, 저서 미생물 군집이 인의 순환에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.395-400
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• 2017

본 연구에서는 무회분 석탄을 바인더로 첨가한 코크스의 물리적 및 화학적 성질들을 실험적으로 분석하고 강도 향상 메커니즘에 대해 고찰하였다. 또한 제철소에서의 $CO_2$ 저감을 위해 반탄화 과정을 거친 바이오매스 연료를 이용하였다. 무회분 석탄과 함께 팽윤현상(Swelling)이 일어나지 않는 발전용 석탄을 함께 탄화시켜서 전자현미경(SEM)을 이용하여 인터페이스를 관찰하였다. 또한 코크스의 강도 분석을 위하여 I.T.T (Indirect Tensile Test)와 함께, 화학적 구조 고찰을 위하여 $^1H$ NMR 및 $^{13}C$ NMR 분석을 사용하였다. 무회분 석탄의 $^1H$ NMR 및 $^{13}C$ NMR 분석으로 도출된 분자 구조와 코크스 강도의 관계를 도출하였으며, 그 결과 코크스의 강도는 무회분 석탄을 바인더로 첨가함으로써 증가될 수 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권2호
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• pp.77-83
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• 2014

본 연구는 순환자원인 저회, 잔사회 그리고 준설토로 인공 경량골재를 제조할 때 철분의 종류와 양이 발포기구에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 원료의 화학적 특성을 X선 회절 분석과 X선 형광 분석으로 측정하였다. 준설토 50 %, 저회 15 % 그리고 잔사회 35 %를 무게비로 혼합하고 철분함량을 5 % 단위로 30 %까지 첨가하였으며, 철분의 종류는 $Fe_2O_3$와 $Fe_3O_4$로 선정하였다. 성형된 골재는 급속 소성법으로 $40^{\circ}C$ 간격으로 $1060^{\circ}C$에서 $1180^{\circ}C$까지 소결하고, 비중과 흡수율을 측정하였다. 인공 경량골재는 철분 함유량이 10~15 %일 때 가장 낮은 비중을 보이며, 철분량이 증가할수록 액상 소결이 되어 비중이 증가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.182-188
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• 2008

폐폴리에틸렌 필름을 재활용하기 위하여 폐폴리에틸렌과 비산재를 사용하여 콤파운드를 제조하였다. 실험에 사용한 고분자는 생활쓰레기에서 분리수거한 폴리에틸렌(PE)과 포장용 필름을 생산하는 공장에서 발생하는 스크랩에서 얻어지는 저밀도폴리에틸렌(LDPE)과 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)이다. 폐폴리에틸렌의 물리적 성질을 개량시키기 위하여 화력발전소 굴뚝에서 포집한 석탄재와 생활쓰레기 소각로굴뚝에서 얻어지는 비산재를 사용하였다. 발전소 석탄재를 투입하면 재활용 LDPE와 LLDPE 콤파운드의 인장강도는 감소하고 굴곡모듈러스는 증가하였다. 역청탄재를 혼합한 경우에 비하여 무연탄재를 투입한 LLDPE 콤파운드의 인장강도와 굴곡강도가 약간 높았으며, 이는 무연탄재가 다소 많은 량의 미연소 탄소를 가지기 때문으로 사료된다. 생활쓰레기에서 얻어진 PE 단독에 소각로 비산재를 투입하면 인장강도와 굴곡강도가 모두 증가하였다. 이와 같은 소각로 비산재에 의한 상승효과는 생활쓰레기 PE에 포장용 필름 스크랩의 LDPE를 섞게 되면 Filler 입자가 LDPE의 결정화를 방해하기 때문에 상쇄되는 현상이 관찰되었다. 소각로 비산재를 혼합하여 생활쓰레기 PE를 재활용한 콤파운드는 하수관 등을 제조하는 원료로 사용이 가능하다. 본 연구결과를 폐플라스틱의 재활용에 적용시키면 폐기물처리 비용을 절감하고 환경보존과 자원절약에 기여할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권6호
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• pp.406-411
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• 2014

Serious problems in reclaimed land agriculture are high soil salinity and poor vertical drainage, so desalinization in these soils is very difficult. Also, although desalinization is accomplished in reclaimed top soils, before long, soils are resalinized according to capillary rise of salts from the subsurface soils. To resolve these problems, multi-layered soil columns with subsurface layer of macroporous medium utilizing coal bottom ash (CBA) were constructed and the effects of blocked resalinization of these soils were investigated. In this experiment soil samples were collected from Munpo series (coarse-loamy, nonacid, mixed, mesic, typic Fluvaquents). The soil texture was silt loam and the EC was $33.9dS\;m^{-1}$. As for groundwater seawater was used and groundwater level of 1 cm from the bottom was maintained. The overall rate of capillary rise was $2.38cm\;hr^{-1}$ in soil 60 cm column, $0.25cm\;hr^{-1}$ in topsoil (30 cm) + CBA (5 cm) + subsurface soil (10 cm) column and $0.08cm\;hr^{-1}$ in topsoil (30 cm) + CBA (10 cm) + subsurface soil (10 cm) column. In multi-layered soil columns with CBA 20, 30 cm layer, wetting front due to capillary rise could not be seen in top soil layer. After 70 days capillary rise experiment water soluble Na+ accumulated in top soil of soil columns with CBA 20, 30 cm was diminished by 92.8, 96.5% respectively in comparison with Na+ accumulated in top soil of soil 60 cm column because CBA layer cut off capillary rise of salts from the subsurface soil. From these results we could conclude that the macroporous layer utilizing CBA placed at subsurface layer cut off capillary rise of solutes from subsurface soil, resulting in lowered level of salinity in top soil and this method can be more effective in newly reclaimed saline soil.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1C호
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• pp.17-25
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• 2012

석탄회를 주재료로 사용한 저강도 고유동화재는 다짐이 필요없고 재굴착이 용이한 고유동성의 재료로 개발되었다. 본 연구에서는 이를 구조물 뒤채움용으로 사용하기 위해 경량화에 초점을 맞춘 기포를 혼입한 경량기포 저강도 고유동화재의 기초연구로써 최종비빔시간, 기포의 희석비에 따른 공학적 특성을 규명하여 최적비빔시간 및 최적희석비를 결정하였다. 기준 배합비를 중심으로 최종비빔시간과 희석비에 따라 플로우 시험, 기포슬러리의 단위중량측정 시험 및 일축압축강도 시험을 실시하였다. 시험결과, CASE N(최종비빔 4분, 희석비 2%), CASE O(최종비빔 4분, 희석비 3%)가 유동성(20cm 이상), 경량성(12~15 $kN/m^3$) 및 일축압축강도(800~1200kPa) 기준을 만족하는 것으로 나타나 이를 기준으로 구조물 뒤채움용 경량기포 CLSM재료를 제작 및 사용함에 있어서 참고가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권1호
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• pp.58-63
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• 2010

화력 발전소에서 발생하는 석탄 바닥재에 $Na_2O$와 $Li_2O$가 첨가된 결정화 유리를 제조하고, 비등온 열분석법을 이용하여 결정성장 거동을 분석하였다. 온도에 따른 결정화 분율 및 결정화 속도 변화를 계산한 결과, 결정화가 50% 진행된 온도는 DTA 상의 결정 발열피크 $T_p$ 보다 약간 높게 나타났으며, 결정화가 가장 빠르게 진행되는 온도는 $T_p$와 거의 일치함을 알 수 있었다. Kissinger 식을 이용하여 결정화 활성화 에너지(262 kJ/mol), Avrami 상수 (1.7) 그리고 진동수 ($5.7{\times}10^{16}/s$)를 계산하였으며, 이로부터 nepheline 결정 성장은 주로 1~2 차원적 표면 결정화 경향을 보이지만, 동시에 내부 결정화도 어느 정도 나타날 것으로 예측되었다. 실제 미세구조 관찰에서 수지(dendrite)상의 표면 결정화가 상당히 일어났고 동시에 낮은 분율의 내부 결정도 생성된 것이 확인되어, Kissinger식에 의해 예측된 결과가 본 연구에서 제조된 결정화 유리의 거동과 일치함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권10호
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• pp.39-47
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• 2013

최근 해안을 따라 산업단지 등을 조성하기 위하여 해성점토로 이루어진 준설토를 활용한 매립공사가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 해성점토로 조성된 지반은 전단강도가 매우 작고 압축성이 크게되어 매립지반 위에 항만구조물, 도로 등 구조물을 시공하기 위해서는 지반개량이 필수적으로 수행되어야 한다. 또한 설계 당시 예측한 거동과 실제 발생하는 거동이 상이한 경우가 빈번히 발생하고 있다. 이와같은 문제를 해결하기 위해서는 지반 조성 시에 모래 등 양질의 토사를 이용하여야 하나 토사 부족 및 경제적인 문제로 인해 준설된 해성점토를 사용하는 경우가 대부분이다. 따라서 본 연구에서는 석탄 화력발전소에서 발생하는 석탄회중 재활용되지 않고 매립되는 매립석탄회를 활용하여 준설토와 혼합하여 인공매립토를 조성하여 부지조성에 활용하고자 인공매립토의 역학적 특성을 파악하고자 하였다. 이에따라, 점토와 매립석탄회 저회와 비회 혼합비율이 다른 인공매립토의 전단강도 특성을 살펴보았다. 실험에는 준설토를 대신하여 카올리나이트를 사용하였으며, 시료성형기를 이용하여 총 6종류의 인공매립토 지반을 조성하였으며, 전단강도 특성을 알아보기 위하여 삼축압축시험(CU TEST)을 수행하였다. 시험 결과, 매립석탄회의 혼합비율이 증가할수록 내부마찰각 증가, 점착력 감소, 간극수압계수(A)는 증가하는 경향을 보였으며, 매립석탄회 저회와 비회의 혼합에 따라 저회 보다 비회가 전단강도 및 간극수압계수(A)에 미치는 영향이 적은 것으로 나타났다.