• 아시안잔디학회지
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• 제24권2호
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• pp.199-204
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• 2010

화력발전 후 발생되는 석탄회의 발생량은 점차 증가하고 있으나, 석탄바닥재의 재활용에 대한 연구가 충분하지 않아 재활용이 잘 되지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 석 탄바닥재와 모래의 혼합비율을 달리한 상토로 lysimeter를 제작한 후에 잔디를 재배하고 용탈실험을 수행해 석탄바닥재가 골프장 사질토양의 토양개량재로 적합한지 여부를 검정하기 위해 수행하였다. 석탄바닥재와 모래를 일정비율(석탄바닥재 0, 10, 20, 30, 50%)로 혼합하여 조성한 lysimeter에 일정량의 관수를 실시하고 용탈수를 채취한 결과 석탄바닥재 처리수준이 증가할수록 용탈수량은 유의성있게 감소해 석탄바닥재 처리가 모래토양의 보수력을 높이는데 효과가 있음을 알 수 있다. 그리고 시비 후 3일 간격으로 용탈수를 채취해 분석한 결과 석탄바닥재의 처리 수준이 증가할수록 용탈수의 pH는 증가하였으나, 관수량에 대한 용탈수량, $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 K의 용탈량은 유의성 있게 감소하였다. 또한 용탈수의 EC는 석탄바닥재의 처리수준이 증가할수록 용탈초기부터 끝까지 지속적으로 유지되는 것으로 조사되었다. 이들 결과는 석탄바닥재가 사질토양의 보수 보비력 및 산성토양을 개량하는데 효과적임을 의미 한다. 그러나 석탄바닥재 pH가 9.03의 알칼리성이고, 처리수준이 증가할수록 투수성이 불량해지고 토양에서 $PO_4$-P의 흡착량이 증가하는 문제점도 조사되었다. 본 연구 결과 석탄바닥재를모래에 20% 이하의 적정 비율로 혼합하면 보수 보비력이 낮은 골프코스의 사질토양을 개량할 수 있는 토양개량재로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권10호
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• pp.5-10
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• 2020

해양투기 금지와 같은 여러 환경적 제약으로 인해 산업부산물의 재활용에 대한 요구가 증가함에 따라 이들의 재활용에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이 중 석탄회는 화력발전에 따른 산업부산물로 석탄회중 비회의 재활용을 위한 연구는 활발히 진행되어 다방면에서 재활용되는 반면 저회의 경우에는 발생량의 일부분만 2~4mm 또는 2mm 이하의 입도로 1차 가공하여 주로 원예용 및 경량골재 등에 사용되고 대부분은 회처리장에 매립됨에 따라 저회의 활용방안을 모색하기 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 CLSM의 골재로 활용하기 위한 저회의 최적입도와 혼합비를 도출하기 위하여 화강풍화토와 저회의 혼합비, 혼합되는 저회의 입도 및 고결제 첨가율에 따라 제작된 CLSM을 대상으로 유동특성, 강도변화 특성 등을 구명하고, 중금속 검출시험을 수행하여 CLSM 골재로 저회의 활용성을 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.23-29
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• 2019

일반적으로 관매설공사는 관 등의 매설물을 시공하고 나머지 부분을 모래나 토사를 이용하여 되메우는 방식으로 진행된다. 그러나 매설물 주변의 다짐이 어렵거나 다짐효율이 떨어지는 등 다짐 시 많은 문제가 발생하고 있으며, 되메우기 공사 시 매설관의 변형과 파손을 유발하여 궁극적으로 도로함몰의 원인으로 발전하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안 중 대표적으로 유동화토를 활용한 공법이 있으며, 최근 환경보호와 자원 재활용의 차원에서 모래와 공학적 성질이 유사한 석탄회를 활용한 유동화토에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 석탄회 중 비회는 많은 연구가 진행되어 여러 방면으로 재활용이 이루어지는 반면, 저회는 대부분 재활용되지 못하고 회처리장에 매립됨에 따라 저회에 대한 재활용 요구가 증가되고 있다. 이에 본 연구는 친환경 고결제를 활용하여 환경적으로 유리하며 유동화토 기준에도 적합한 저회의 활용방안을 모색하기 위하여 친환경 고결제와 대표적인 현장발생 토사인 화강풍화토 및 저회, 비회 혼합토를 대상으로 유동특성, 강도변화 특성 등을 구명하고, 토양오염도 평가를 수행하여 저회를 활용한 유동성 복토재의 활용방안을 제시하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권2호
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• pp.92-97
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• 2011

화력발전소에서 발생하는 석탄회의 일종인 저회는 현재 적절한 재활용 방법이 연구 되지 않아 대부분 매립에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 비가소성 분체인 저회의 재활용율을 높이며, 저회를 점토 대체 원료로 재활용하기 위하여 저회와 점토의 계면화학적 성질을 조절하여 Bottom-ash(B/A)-Hard Clay(H/C) 소지의 물성변화를 관찰하였다. H/C 100 %, H/C60 % + B/A40 %에 대하여 각 조성별 pH에 따른 침강높이를 관찰한 결과 점토와 저회는 계면 화학적 성질이 비슷하여 혼합하여 슬립제조 시 hetero-polar 응집현상이 없었다. 또한 각 조성별 점도가 조절된 Slip을 주입 성형하여 $1100{\sim}1250^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 소결하여 각 시편에 대한 비중, 흡수율을 측정하고 미세구조를 관찰하였다. 그 결과 분산된 점토와 저회 슬립은 Bingham 가소성 거동을 보이므로 주입성형 및 가소성형이 가능하며, 분산된 점토와 저회 슬립으로부터제조된 소결체는 $1250^{\circ}C$에서 KSL 4201과 KSL 1001의 규격을 만족할 뿐 아니라 특히 비중이 약 15 % 이상 경량이므로 도자기나 위생도기 등의 소지로 응용 가능성이 있다고 사료된다.

• Advances in concrete construction
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• 제14권1호
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• pp.1-13
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• 2022

Due to the physical-chemical characteristics of some bottom ash (BA), there are technical, economic and environmental limitations to find a destination that will add value to it. In Brazil, this residue is eventually used for filling coal extraction pits or remains in sedimentation ponds, creating a susceptible panorama to environmental issues. The geopolymers binders are one of the alternatives to the proper use high amounts of these materials. In this work, geopolymeric binder pastes were produced with BA mixed to activators with different alkali contents (expressed as %Na₂O), as well as the incorporation of soluble silicates (Ms content). The production of binary geopolymeric pastes based on the use of two industrial wastes: fluid catalytic cracking (FCC) and aluminum anodizing sludge (AAS), was also assessed. The content in mass of BA/FCC and BA/AAS ranged from 100/0, 90/10; 80/20 and 70/30. Systems with soluble silicates as activator in a molar ratio SiO₂/Na₂O of 1.0 (Ms = 1.0) and Na₂O content of 15%, showed the best results of mechanical strength (42 MPa at day 28^th). The improvement is up to 5X when compared to NaOH based systems. For systems with partial replacement of BA of 10% of AAS and 20% of FCC (80/20), the presence of soluble silicates was also effective to increase compressive strength.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권4호
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• pp.229-234
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• 2013

석탄회는 B, Ca 등의 식물영양소를 함유하고 토양과 유사한 성분함량을 갖고 있어 농경지 토양의 비옥도 증가 및 개량을 위한 물질로 농업적으로 활용 가능성이 클 것으로 판단된다. 본 연구는 비산재를 과립형태로 제조하여 개량제로 시비하였을 때 논토양과 벼의 생육에 미치는 영향을 평가하였다. 시험구의 처리는 무처리구, 화학비료 처리구, 석탄회 시비구 2종으로 구성하였으며, 실제 농경지에 적용하였고, 벼 재배 후 토양의 특성 변화와 농작물의 수량 및 품질을 분석하였다. 벼 재배 후 개량제를 처리한 토양의 화학적 특성은 pH, EC 및 유기물 함량이 대조구와 큰 차이를 나타내지 않았다. 하지만 유효인산, 유효규산과 치환성 칼슘, 마그네슘의 함량은 대조구(127, $23mg\;kg^{-1}$; 1.18, $0.08cmol_+kg^{-1}$)보다 증가하여 유효인산과 유효규산은 최대 149와 $27mg\;kg^{-1}$, 치환성 양이온은 1.28과 $011cmol_+kg^{-1}$으로 관행시비와 비슷한 효율성을 나타냈다. 벼의 생육 측면에서 초장, 엽색도 분얼수는 개량제를 처리한 처리구에서 가장 높은 것으로 나타났고, 생산량 측면에서 통계적으로 유의성은 없지만 등숙률, 백미중이 개량제 처리에 따라 무비구에 비해 7% 수준 증가하였다. 또한 연구에서 사용한 화학적 첨가물을 함유한 개량제의 처리는 백미 중의 성분함량 중 T-N, $K_2O$ 및 $P_2O_5$ 함량을 증가시켰으며, 질소의 공급은 체내 단백질함량을 증가시키는데 도움을 준 것으로 나타났다. 토양 및 쌀 분석결과 유해중금속의 함량은 대조구와 비슷한 수준으로 나타나 안전성이 검증되었다. 본 연구의 결과를 토대로 석탄회를 농업 측면에서 재활용할 경우 토양과 작물에 유익한 환경을 제공할 수 있고, 자원의 재활용 측면에서 연구가치가 높을 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제27권4호
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• pp.64-69
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• 2018

산업부산물인 화력발전소 석탄재와 제강슬래그의 활용방안을 확대하고, 폐광산의 지반침하를 방지하기 위해 저강도 고유동 채움재를 제조하였다. 중금속 용출 억제 등의 환경적 안정성을 확보하기 위해 화력발전소 바닥재(bottom ash)와 KR슬래그는 7:3으로 혼합하여 탄산화반응($CO_2$고정화)을 실시하였다. 효율적인 폐광산 충진을 위해 유동성에 따른 작업성 평가와 물성평가를 실시하였다. 유해성 분석결과 탄산화 반응을 실시할 경우 중금속 용출이 억제되는 것을 확인하였다. 비표면적 차이에 의해 각 배합별 물 비율을 확인하였다. flow 차이에 따른 작업 효율성을 평가한 결과 flow 300mm의 경우 flow 260mm 대비 효과적으로 충진이 가능한 것을 확인하였다. 압축강도 측정결과 flow 300mm 대비 flow 260mm의 경우 단위수량 감소로 인한 공극수가 적어 압축강도가 상대적으로 높은 것을 확인하였다.

• 펄프종이기술
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• 제47권1호
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• pp.24-34
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• 2015

Domestic companies supplying electricity must increase obligatory duty to use renewable energy annually. If not met with obligatory allotment, the electricity-supply companies must pay RPS (Renewable Portfolio Standards) penalty. Although the power plants using a pulverizing coal firing boiler could co-fire up to around 3 per cent with wood pellets mixed in with coal feedstock without any major equipment revamps, they recorded only about 60 per cent fulfillment of RPS. Consequently, USD 46 million of RPS penalty was imposed on the six power supplying subsidiaries of GENCOs in 2014. One of the solutions to reduce the RPS penalty is that the power supply companies adopt the co-firing of torrefied lignocellulosic biomass in coal plants, which may contribute to the use of over 30 per cent of torrefied biomass mixed with bituminous coals. Extra binder was required to form pellets using torrefied biomass such as wood chips, PKS (Palm Kernel Shell) and EFB (Empty Fruit Bunch). Instead of corn starch, 30, 50 and 70 per cent of Larix saw dusts were respectively added to the torrefied feedstocks such as Pinus densiflora chips, PKS and EFB. The addition of saw dusts led to the decrease of the calorific values of the pellets but the forming ability of the pelletizer was exceedingly improved. Another advantage from the addition of saw dusts stemmed from the reduction of ash contents of the pellets. Finally, it was confirmed that torrefied oil palm biomass such as PKS and EFB could be valuable feedstocks in making pellets through improved binding ability.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권2호
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• pp.215-221
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• 2016

In this study, the utilization of the by-products of various industries was examined using raw materials of CSA high-functional cement such as coal bottom ash, red mud, phosphate gypsum, etc. Technology to improve energy efficiency and reduce $CO_2$ was developed as part of the manufacturing process; this technology included lower temperature sintering ($150{\sim}200^{\circ}C$) than is used in the OPC cement manufacturing process, replacement of CSA cement with the main raw material bauxite, and a determination of the optimum mix condition. In order to develop CSA cement, a manufacturing system was established in the Danyang plant of the HANIL Cement Co. Ltd., in Korea. About 4,200 tons of low purity expansion agent CSA cement (about 16%) and about 850 tons of the lime-based expansion agent dead burned lime (about 8%) were produced at a rate of 60 tons per hour at the HANIL Cement rotary kiln. To improve the OPC cement properties, samples of 10%, 13%, and 16% of CSA cement were mixed with the OPC cement and the compressive strength and length variation rate of the green cement were examined. When green cement was mixed with each ratio of CSA cement and OPC cement, the compressive strength was improved by about 30% and the expansibility of the green cement was also improved. When green cement was mixed with 16% of CSA cement, the compressive strength was excellent compared with that of OPC cement. Therefore, this study indicates the possibility of a practical use of low-cost CSA cement employing industrial wastes only.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.47-56
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• 2008

본 연구는 플라스틱과 무연탄을 혼합한 다음 소결하여 합금철용으로 사용 가능한 코크스를 얻기 위하여 수행 되었으며, 무연탄과 플라스틱의 연소 특성 및 물성을 조사하고, 선탄기초실험을 행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 삼척지역의 3종 무연탄 시료에 대한 물성 측정 결과 각 무연탄 시료에는 $100{\mu}m$ 이상의 회분들이 $25{\sim}30%$ 정도 함유되어 있으며 발열량은 태안시료 5,205cal/g, 장성시료 4,893cal/g, 경동시료 4,873cal/g 이었다. 2. 선탄 기초 실험 결과 3종의 국산 무연탄을 중액선별로 선탄하는 경우에 중액의 비중이 2.4이고 석탄의 입도는 $35{\sim}140mesh$로 조절하는 것이 적당할 것으로 나타났다. 3. 플라스틱의 열분해 특성상 코크스용 점결제로 사용이 가능한 플라스틱은 분말 페놀수지, 액상 페놀수지, SAN, 멜라민수지 등 이며, 공정의 단순화를 위해서는 액상 페놀수지가 가장 적합한 것으로 판단되었다.