• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.297-310
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• 2010

본 연구는 태안화력본부 회사장에 비회와 저회가 혼합되어 매립된 혼합회를 건설재료로 활용하기 위한 기초연구로서 대상 혼합회의 물리적 시험 및 역학적 시험을 실시하여 도로성토용 재료 및 구조물 뒤채움용 재료로 활용가능한지 판단하고자 공학적 특성을 검토하였다. 비중, 최대 최소밀도, 액 소성, 입도분석, XRD, 강열감량시험을 통해 물리 화학적 특성을 평가하였고 투수, 다짐, CBR, 삼축압축시험을 실시하여 역학적 특성을 평가하였다. 혼합회의 실험결과 비중은 2.18~2.20, 건조밀도는 $9.38{\sim}13.32\;kN/m^3$, 수정 CBR은 16.5~21%, 투수계수는 $1.32{\times}10^{-4}{\sim}1.89{\times}10^{-4}cm/sec$, 배수마찰각은 $36.43{\sim}41.39^{\circ}$로 나타났다. 물리 역학적 실험결과를 토대로 도로성토용 재료와 구조물 뒤채움용 재료로써의 품질기준과 비교해 본 결과 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 그러나 비회의 함유율이 높은 혼합회는 일부 품질기준을 만족하지 못하므로 도로성토용 재료와 구조물 뒤채움용 재료로 활용하기 위해서는 저회와의 배합을 통한 품질개선이 필요할 것으로 판단되었다.

• 환경영향평가
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• 제22권2호
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• pp.135-145
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• 2013

The recycling of coal bottom ash generated from coal power plants in Korea has been limited due to heterogenous characteristics of the materials. The most common management option for the ash is disposal in landfills (i.e. ash pond) near ocean. The presence of large coarse and fine materials in the ash has prompted the desire to beneficially use it in an application such as fill materials. Prior to reuse application as fill materials, the potential risks to the environment must be assessed with regard to the impacts. In this study, a total of nine test cells with bottom ash samples collected from pretreated bottom ash piles and coal ash pond in a coal-fired power plant were constructed and operated under the field conditions to evaluate the leachability over a period of 210 days. Leachate samples from the test cells were analyzed for a number of chemical parameters (e.g., pH, salinity, electrical conductance, anions, and metals). The concentrations of chemicals detected in the leachate were compared to appropriate standards (drinking water standard) with dilution attenuation factor, if possible, to assess potential leaching risks to the surrounding area. Based on the leachate analysis, most of the samples showed slightly high pH values for the coal ash contained test cells, and contained several ions such as sodium, potassium, calcium, magnesium, chloride, sulfate, and nitrate in relatively large quantities. Three elements (aluminum, boron, and barium) were commonly detected above their respective detection limits in a number of leachate samples, especially in the early leaching period of time. The results of the test cell study indicate that the pollutants in the leachate from the coal ash test cells were not of a major concern in terms of leaching risk to surface water and groundwater under field conditions as fill materials. However, care must be taken in extending these results to actual applications because the results presented in this study are based on the limited field test settings and time frame. Structural characteristics and analysis for coal bottom ash may be warranted to apply the materials to actual field conditions.

• 자원리싸이클링
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• 제23권6호
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• pp.3-11
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• 2014

화력발전소 바닥재는 입자크기의 범위가 넓고 미연탄소 함량이 높아 지오폴리머의 원료로 잘 사용되지 않는다. 지오폴리머의 원료로서 바닥재가 대부분인 매립 석탄재를 대량 재활용하기 위한 가공공정을 평가하기 위하여 로드밀과 유성볼밀로 분쇄하여 지오폴리머의 강도에 미치는 영향을 알아보았다. 기계적 분쇄가 바닥재의 비정질 함량 변화에 미치는 영향은 거의 없었다. 이는 석탄재의 주요 결정질 상인 뮬라이트가 침상으로 존재하는데, 침상의 뮬라이트는 높은 강도와 인성을 갖기 때문에 비정질화되기 어렵기 때문으로 판단된다. 그러나 분쇄 효과는 입자크기를 감소시켰으며 매립 석탄재 입자의 크기 분포를 보다 균일하게 하여 알칼리와의 반응성을 증가시켰다. 로드밀은 상대적으로 입자크기의 범위를 좁게 만들었지만 입자크기 감소효과는 적었다. 그럼에도 불구하고 로드밀의 분쇄는 최대 약 37%의 압축강도를 증가시켰으며, 이는 유성볼밀의 효과와 동일하였다. 로드밀 분쇄는 매립 석탄재의 반응성을 증가시켜 지오폴리머의 원료로 대량 재활용하기에 적합한 공정이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.578-584
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• 2021

본 연구에서는 매립회의 유효 활용을 위해 플라이애시(FA)와 매립회(PA) 4종의 수화반응 및 강도발현 특성을 비교 분석하였다. 해수 이동방식에 의해 염소함량 높은 PA는 시멘트 수화반응 촉진으로 FA와 비교하여 응결시간이 촉진되고, 누적 발열량이 증가하였으며, 초기 강도발현이 향상되었다. 그러나 재령 7일 이후 초기 수화물의 급격한 생성으로 활성도 지수 증가율은 감소하였다. 다량의 미연탄소 등 불순물을 함유한 PA는 낮은 수화 반응성으로 응결시간이 지연되고, 전 재령에서 강도가 저하되었다. 담수 이동방식에 의해 염소함량 낮고, 비정질량이 높은 PA는 FA와 유사한 수화반응 및 강도발현 특성을 나타냈다. 열중량 분석결과로 FA와 비슷한 수준의 Ca(OH)₂ 소비량과 포졸란 반응성을 가진 것을 확인하였다. 결과적으로 매립회의 활용성 높이기 위해서는 담수 이동방식의 적용 확대와 강열감량의 관리가 필요할 것으로 분석되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권4호
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• pp.11-19
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• 1999

석탄 화력 발전소에서 발생하는 수백만 톤의 석탄회를 대부분 회사장(Ash Pond)에 매립함에 따라 해양오염 유발, 회사장 포화에 따른 발전소의 수명 감소, 그리고 재활용 가능한 자원의 낭비와 같은 문제를 유발하고 있다. 국내외적으로 이와 같은 문제를 해결하기 위해 석탄회를 구성하고 있는 미연탄소와 산화광물 성분을 재활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구는 역류 컬럼 부유분리장치를 이용하여 미연탄소 함량이 LOI 0.5%인 고순도 석탄회와 미연탄소 함량이 LOI 70% 정도인 고탄소 석탄회를 분리하여 각 회분의 특성을 물리적, 그리고 화학적 특성별로 분석하였다. 그 결과 정제 석탄회는 대부분 구형의 입자로 질량 평균 입경은 $39.8{\mu}$정도로 분석되었으며 비표면적은$2.2m^2$/g으로 나타났다. 그리고 산화광물질은 대부분 뮬라이트와 석영을 구성하는 실리카와 알루미나 성분으로 약 83%으로 분석되었다. 고탄소 석탄회의 경우 대부분 비구형의 입자로 질량평균 입경은 $76.6 \mu\textrm{m}$로 정제 석탄회에 비해 크고 비표면적은 $15.2m^2$/g으로 분석되어 정제 석탄회와 상당한 차이를 보이고 있다. 또한 고탄소 석탄회에서 산화광물질을 이루고 있는 주된 성분은 실리카와 알루미나로 정제 석탄회와 동일하나 함량 정도는 48%로 정제 석탄회의 함량보다 매우 적어 정제 석탄회와 고탄소석탄회의 특성은 상당한 차이가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.5-11
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• 2013

본 연구에서는 수중 가압식 매립방법을 이용하여 석탄회를 주재료로 하는 저강도 고유동화재(CLSM)를 대상으로 매립재 고밀도화 가능성에 대한 모형시험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 배출압에 의한 밀도 변화는 저강도 고유동화재를 구성하는 매립회와 비회의 배합비에 큰 영향을 받고 배출관의 위치에 따라서도 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 수중에서 가압 배출하는 경우, 배출관 주변을 중심으로 단위중량이 상대적으로 큰 것으로 나타나 배출압으로 인한 주변지반 밀도 증가효과가 발생하는 것으로 나타났으며, 실제 매립현장에서도 배출압의 효과를 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.99-100
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• 2015

Significant amount of bottom ash has been produced in the power plant located at southeast region of Korea, but those were abandoned in the pond site without any treatment. In these days, there is a strong move to enforce environmental regulations to protect surrounding nature, a lot of pressure is given to the power plant industry to remove hazardous chemicals from their waste material before landfill or site storage. The overall objective of this research is to separate hazardous chemicals from the bottom ash, and use it safely as sustainable construction material. In this specific study, magnetic separation of bottom ash was applied, and used as a fine aggregates to make mortar specimens. According to the results, it was found that the use of bottom ash decreased 28-day compressive strength. However, using non-magnetic bottom ash provides best results in terms of thermal conductivity, showing strong possibility to be used as heat insulating material.

• 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.

• 물과 미래
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• 제25권4호
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• pp.61-73
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• 1992

폐기물 처분장으로부터 인간생활 환경으로까지 침출수가 어떤 방향과 속도로 유출될 것인가하는 것은 많은 사람의 관심의 대상이며, 어떤 처분장 설계가 관련 규제법을 효과적으로 만족시키고 있는가를 알아야 할 필요가 있다. 침출수이동에 관한 해석방법을 제심함에 있어, 화력발전의 결과로 생기는 석탄재의 폐기 방식중 두 가지 대표적인 방식인 매립방식과 연못방식에 대한 평가를 예시하였다. 관련 규제법으로는 "100/100 룰", 즉, 처분장으로부터 100ft(30.5cm) 떨어진 곳까지 침출수가 도달하는데 100년이상 걸려야 한다는 제약조건을 적용하였다. 수치해석에 의한 지하수 유동방정식의 해는 압력수두 분포와 유동량(flux)에 관한 정보를 제시하여 주었으며, 유적선(pathline)의 해석은 침출수 이동 경로와 시간에 관한 예측을 가능케 하였다.을 가능케 하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권1호
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• pp.73-86
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• 1996

본 연구에서는 국내 8개 석탄화력발전소에서 발생하는 석탄회중 영월화력발전소에서 부산되는 석탄회를 주 대상으로 순수 비회(FA)와 저회(BA), 회사장에 투기되는 흔합회(FA:BA=8:2), 적정비로 혼합된 석탄회(FA:BA=5:5),그리고 일반도로성토재에 대하여 토질역학시험을 통해 공학적 특성이 비교, 분석되었으며 석탄회를 성토재 및 매립재로서 대규모로 이용할 경우의 변형해석을 위해 Hyperbolic Mode야 적용시 필요한 제반 변수를 산정하였다. 석탄회의 토공재로서의 활용 가능성을 검토한 결과 석탄회는 동일입도의 일반 홀에 비해 강도 정수 등 유리한 공학적 특성을 갖고 있으며,특히 연약지반상에 매립 또는 구조물 됫채움재로서 사용할 경우 자경성, 경량성 등 우수한 조건을 지니고 있다.