• Computers and Concrete
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• 제19권4호
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• pp.419-427
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• 2017

With the rising global environmental awareness on energy saving and carbon reduction, as well as the environmental transition and natural disasters resulted from the greenhouse effect, waste resources should be efficiently used to save environmental space and achieve environmental protection principle of "sustainable development and recycling". This study used recycled cement mortar and adopted the volumetric method for experimental design, which replaced cement (0%, 10%, 20%, 30%) with recycled materials (fly ash, slag, glass powder) to test compressive strength and ultrasonic pulse velocity (UPV). The hyperbolic function for nonlinear multivariate regression analysis was used to build prediction models, in order to study the effect of different recycled material addition levels (the function of $R_m$(F, S, G) was used and be a representative of the content of recycled materials, such as fly ash, slag and glass) on the compressive strength and UPV of cement mortar. The calculated results are in accordance with laboratory-measured data, which are the mortar compressive strength and UPV of various mix proportions. From the comparison between the prediction analysis values and test results, the coefficient of determination $R^2$ and MAPE (mean absolute percentage error) value of compressive strength are 0.970-0.988 and 5.57-8.84%, respectively. Furthermore, the $R^2$ and MAPE values for UPV are 0.960-0.987 and 1.52-1.74%, respectively. All of the $R^2$ and MAPE values are closely to 1.0 and less than 10%, respectively. Thus, the prediction models established in this study have excellent predictive ability of compressive strength and UPV for recycled materials applied in cement mortar.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.53-62
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• 2005

겨울철 원활한 제설작업은 겨울철 도로운영 및 관리에 중요한 공정이다. 현재 우리나라에서는 염화칼슘을 제설제로 가장 많이 쓰고 있고, 성능은 우수하지만 환경문제와 부식으로 인한 도로주변의 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키는 원인이 되고 있어 심각한 문제가 되고 있다. 한편 유기성 폐기물을 이용하여 환경친화 제설제인 Ca, Mg와 유기산(초산, 프로피온산)의 반응물인 유기산염 (CMO, Calcium magnesium salt of organic acids)으로 구성된 제설제의 경우 자원 재활용으로 인한 생산 단가를 낮출 수 있고 환경문제와 구조물의 내구성저하를 해결할 수 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 실험실에서 화학조성에 의해 샘플로 제조된 환경친화 제설제인 유기산염(CMO의 일종)과 미국에서 개발한 CMA, 기존 제설제에 대해 제설에 필요한 기초물성에 대한 실험과 성능 실험을 통해 융빙성능을 비교 분석하였고 콘크리트 표면의 중량 손실량 실험을 통하여 구조물의 내구성에 미치는 영향을 검토하였다. 결과 분석을 통해 CMO의 융빙성능은 기존 제설제인 염화칼슘에 비해 60$\sim$90% 정도의 효과를 보였다. 중량손실효과는 미미하여 구조물의 내구성에 영향을 거의 미치지 않음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.667-676
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• 2007

21세기에 들어와 현대의 건설 재료로 대표되는 시멘트 콘크리트는 이산화탄소 발생 등에 의한 지구온난화현상, 대기오염, 환경오염 및 파괴 등에 대한 환경적 문제 및 고성능, 고강도 등에 대한 사회적 문제에 대한 대책마련이 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 하수슬러지 소각재를 재활용하여 친환경적이며 지속 가능 개발에 적합한 신개념 건설 소재를 개발하여 부족한 천연자원을 대체하고, 폐기물 자원화 기술 확보 및 2차 환경오염 문제를 근본적으로 해결하고자 하였다. 연구 결과, 하수슬러지의 화학성분비는 $SiO_2$와 $Al_2O_3$로 주로 이루어져 있으며, 포졸란 물질의 성분과 유사하였다. 또한 하수슬러지 소각재는 알칼리 활성화에 의해 포졸란반응성을 갖는 경화체로 활용될 수 있음을 알 수 있었으며, 시멘트 콘크리트와 비교하여 적정한 강도 발현의 가능성과 건조수축 등의 유리한 점을 고려할 때, 추후 연구를 통하여 시멘트 대체재로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.101-101
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• 2010

Anaerobic digestion(AD) is the most promising method for treating and recycling of different organic wastes, such as organic fraction of municipal solid waste, household wastes, animal manure, agro-industrial wastes, industrial organic wastes and sewage sludge. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is a mixture of carbon dioxide and methane. AD has been one of the leading technologies that can make a large contribution to produce renewable energy and to reduce $CO_2$ and other green-house gas(GHG) emission, it is becoming a key method for both waste treatment and recovery of a renewable fuel and other valuable co-products. Currently some 80% of the world's overall energy supply of about 400 EJ per year in derived from fossil fuels. Nevertheless roughly 10~15% of this demand is covered by biomass resources, making biomass by far the most important renewable energy source used to date. The representative biofuels produced from the biomass are bioethanol, biodiesel and biogas, and currently biogas plays a smaller than other biofuels but steadily growing role. Traditionally anaerobic digestion applied for different biowaste e.g. sewage sludge, manure, other organic wastes treatment and stabilization, biogas has become a well established energy resource. However, the biowaste are fairly limited in respect to the production and utilization as renewable source, but the plant biomass, the so called "energy crops" are used for more biogas production in EU countries and the investigation on the biomethane potential of different crops and plant materials have been carried out. In Korea, with steadily increasing oil prices and improved environmental regulations, since 2005 anaerobic digestion was again stimulated, especially on the biogasification of different biowastes and agro-industrial biomass including "energy crops". This study have been carried out to investigate anaerobic biodegradability by the biochemical methane potential(BMP) test of animal manures, different forage crops i.e. "energy crops", plant and industrial organic wastes in the condition of thermophilic temperature, The biodegradability of animal manure were 63.2% and 58.2% with $315m^3CH_4/tonVS$ of cattle slurry and $370m^3CH_4/tonVS$ of pig slurry in ultimate methane yields. Those of winter forage crops were the range 75% to 87% with ultimate methane yield of $378m^3CH_4/tonVS$ to $450m^3CH_4/tonVS$ and those of summer forage crops were the range 81% to 85% with ultimate methane yield of $392m^3CH_4/tonVS$ to $415m^3CH_4/tonVS$. The forge crops as "energy crops" could be used as good renewable energy source to increase methane production and to improve biodegradability in co-digestion with animal manure or only energy crop digestion.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.250-258
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• 2016

오늘날 시멘트 산업은 시멘트 제조시 발생되는 이산화탄소($CO_2$)의 배출량을 줄이기 위해 각종 산업부산물을 연료의 대체재로 사용하거나 건설폐기물을 재활용한 콘크리트 제 2차 제품을 개발하는 등 환경부하 저감 산업으로 변모하기 위해 노력하고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 발생되는 건설폐기물의 종류와 발생추이를 고찰함과 건설폐기물을 활용한 재생시멘트 개발에 관련된 선행연구를 분석함으로서 재활용 가능한 무기계 건설폐기물에 선정하고 수집하여 분석하였다. 수집된 무기계 건설폐기물의 각 화학성분은 XRF장비를 이용하여 분석하였으며, 국내 시판되는 시멘트의 화학성분을 기준으로 무기계 건설폐기물을 조합하여 보그(Bogue)식을 활용한 소성이후 생성되는 클링커(clinker)의 광물성분을 예측 분석하였다. 그 결과, 폐석고보드와 폐천장재가 다량의 산화칼슘(CaO)을 함유하고 있어 시멘트 제조시 중요하게 사용되는 석회석의 대체재로서 활용 가능한 것을 확인하였으며, 이러한 무기계 건설폐기물을 적절히 조합한다면 1종 이외에 다양한 포틀랜드 시멘트 개발도 가능할 것으로 사료된다. 본 연구는 실험적 연구에 앞서 이론적 배합에 관한 연구로 무기계 건설폐기물을 이용한 환경부하 저감형 재생시멘트 개발의 가능여부를 분석하고자 하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.76-83
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• 2012

본 연구는 RA 사용 BS 모르타르의 품질향상에 미치는 FC, WG, RP의 치환율 변화에 따른 영향을 검토하였다. 먼저, 플로우는 FC 치환율이 증가할수록 증가하였고, WG 및 RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 나타내었다. 공기량은 FC 및 RP 치환율이 증가할수록 감소하였고, WG 치환율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 압축강도 특성으로 배합비 1 : 7의 경우 FC 및 WG 치환율이 증가할수록 강도가 증가한 반면, RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 보였으나, 배합비가 커짐에 따라 RP의 경우도 압축강도가 상승하는 경우도 존재하였는데, 품질향상재 종류 및 치환율에 따른 차이는 점차 감소하였다. 흡수율은 모든 배합비에서 FC 및 RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 보였으며, WG가 사용된 경우는 다소 높게 나타났다. 한편, 상호관계로는 모든 배합비에서 압축강도가 증가할수록 흡수율은 감소하는 경향을 보였는데, 품질향상재 종류에 따라서는 FC, RP, WG의 순이었다. 종합 분석으로 품질향상 측면은 FC 및 WG가 가장 유리한 것으로 나타났지만, 경제성 및 자원재활용 측면까지 고려하면 WG와 RP가 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국유통학회지:유통연구
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• 제15권5호
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• pp.61-79
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• 2010

최근 환경보전에 대한 관심과 중요성이 급증하면서 환경은 규제 및 의무사항일 뿐만 아니라 국제 경쟁력을 확보하기 위한 필수요소로 자리 잡고 있다. 무역장벽이 허물어지고 소비자의 삶의 질이 높아지면서 다양한 소비자의 요구를 만족시키기 위하여 제품의 수명은 점차 단축되고 있으며 이에 따라 국제적 환경문제에서 주요 이슈로 다루고 있는 온실가스 감축의 문제 이외에도 폐기물의 처리 및 재활용에 관한 문제 또한 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 이러한 환경흐름에 따라 선진국들은 이미 여러 가지 규제 및 조치를 통하여 환경문제를 해결하기 위한 노력을 강구하고 있으며, 국제적으로 환경은 기업 및 국가의 문제라기보다는 지구촌 전체의 문제로 접근해야 하는 중요한 사안으로 인식하고 있다. 이러한 환경변화는 기업의 물류 전략에도 큰 영향을 미쳤으며, 공급사슬에서 역물류의 필요성이 대두되었다. 이에 본 연구에서는 이론적 고찰을 통하여 역물류의 개념, 분류 및 필요성을 알아보고 자원순환에 대한 국내 발전과정 및 특징을 파악함으로써 역물류의 현황을 정리하였다. 또한 물류선진국의 환경주의 발전과정과 역물류 정책 및 사례와 비교하여 국내에 반영할 수 있는 방안을 탐색해 보았다. 역물류를 위한 공급사슬 전체에서 화주기업과 물류기업의 긴밀한 협력체제 확립, 재정적 지원, 법규의 개정, 친환경 물류 기술 개발 및 보급을 위한 지원, 효율적인 물류 시스템 개발 등에 대한 보다 직접적인 방안을 제시하였으며, 이는 향후 역물류 정책 및 운영에 중요한 시사점을 줄 것으로 기대한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.132-139
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• 2015

본 연구는 파쇄처리 순환골재를 사용한 콘크리트의 특성을 검토하기 위하여 순환골재의 흡수율별 단위시멘트량 및 물시멘트비를 변화시켜 콘크리트의 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 실험결과 물시멘트비가 높은 저강도 배합에서는 파쇄처리 순환골재를 사용한 콘크리트와 쇄석 콘크리트의 압축강도가 동등한 수준으로 나타나 순환골재의 부착모르타르 영향이 작은 것으로 나타났다. 그러나, 물시멘트비가 낮은 고강도 배합에서는 파쇄처리 순환골재를 사용한 콘크리트가 부착모르타르의 영향으로 쇄석을 사용한 콘크리트보다 약 40%의 압축강도저하를 나타내었다. 한편, 흡수율 7%인 순환골재의 건조수축량은 재령 10주에서 흡수율 1%인 쇄석의 $-310{\times}10^{-6}$보다 2배 증가된 $-700{\times}10^{-6}$을 나타내어 콘크리트용 골재로의 재활용시 건조수축에 대한 검토가 선행되어야 할 것으로 사료된다. 또한 단위시멘트량 $450kg/m^3$인 부배합 콘크리트의 압축강도는 흡수율 3%인 순환골재 사용시 쇄석 사용 콘크리트와 동등하게 나타난 반면, 흡수율 7%인 순환골재를 사용한 경우에는 쇄석 사용 콘크리트에 비해 약 7%정도 낮게 나타났다. 그러나, 단위시멘트량 $350kg/m^3$인 일반배합 콘크리트의 압축강도는 쇄석 사용 콘크리트에 비해 압축강도 저하가 현저하게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.383-388
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• 2019

본 연구는 폐플라스틱 중 저급의 복합재질 필름류 포장재를 콘크리트 원재료로 활용하기 위한 기초 연구로, LLDPE 및 HDPE의 2종의 플라스틱으로 제작된 잔골재를 사용하여 혼입률을 0, 25, 50, 75, 100%로 증가시키면서 플라스틱 잔골재의 종류 및 혼입률이 모르타르에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 평가하였다. LLDPE 잔골재 및 HDPE 잔골재 혼입 모르타르는 유동성 및 재료분리저항성, 밀도 및 흡수율, 재령별 압축강도 및 휨강도에서 유사한 경향을 나타내었다. 플라스틱 잔골재를 혼입하지 않은 모르타르 대비 플라스틱 잔골재 혼입 모르타르의 유동성은 혼입률 50% 까지는 증가하다가 혼입률 75% 이상에서는 감소하였으며, 플라스틱 잔골재의 혼입에 따라 모르타르의 재료분리저항성은 급격하게 증가하였다. 한편, 플라스틱 잔골재의 낮은 밀도로 플라스틱 잔골재 혼입에 따라 모르타르의 밀도는 감소하였으며, 플라스틱 잔골재와 시멘트 사이의 낮은 부착력으로 인하여, 플라스틱 잔골재 혼입에 따라 재령별 압축강도는 플라스틱 잔골재 혼입률에 비례하여 감소하였으나. 재령별 휨강도는 플라스틱 잔골재 혼입률 50% 이상에서 일정 수준을 유지하며 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.295-302
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• 2021

본 연구에서는 폐복합필름 기반 콘크리트용 골재와 시멘트 기재 간의 친화성 향상을 위한 골재표면 개질 연구를 수행하였다. 표면 개질은 산소 대기압 플라즈마 방법을 사용하였으며, 표면처리에 따른 골재표면 특성을 접촉각 측정기를 이용하여 관찰하였다. 그 결과 플라즈마 표면처리에 따른 접촉각은 처리시간과 반비례 관계를 가지며 104.5°에서 44.0°까지 감소하는 것을 확인하였으며, 플라즈마 처리 후 대기 중에 보관된 골재의 접촉각은 시간이 경과함에 따라 다시 증가하는 것을 알 수 있었다. 플라즈마 처리된 골재의 접촉각 감소는 X-ray 광전자 분광법 및 적외선 분광법 결과로부터 골재표면에 친수성 산소 작용기가 형성되었기 때문으로 판단되었다. 결과적으로, RF power 100W, O₂ flow rate 15sccm, Ar flow rate 4sccm, 30초 동안 표면처리를 한 골재의 경우 가장 좋은 친수성 및 젖음성을 관찰할 수 있었으며, 산소 대기압 플라즈마는 골재와 시멘트 기재 간의 결합력을 증가시킬 수 있는 하나의 효과적인 방법임을 알 수 있었다.