• 한국물환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.59-65
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• 2005

A phosphate recovery system from artificial wastewater was developed using a completely mixed phosphorus crystallization reactor, in which powdered converter slag was used as a seeding crystal. In preliminary test, the optimal pH range for meta-stable hydroxyapatite crystallization for high phosphorus concentration was observed to be 6.0 to 7.0, which was different from the conventionally known pH range (8.0~9.5) for effective crystallization in relatively low phosphorus concentration less than 5 mg/L. The average phosphorus removal efficiency in a lab-scaled completely mixed crystallization system for artificial wastewater with about 100 mg/L of average $PO_4-P$ concentration was shown to be 60.9% for 40 days of lapsed time. XRD analysis exhibited that crystalline of hydroxyapatite formed on the surface of seed crystal, which was also observed in SEM analysis. In EDS mapping analysis, composition mole ratio (=Ca/P) of the crystalline was found to be 1.78, indicating the crystalline on the surface of seed crystal is likely to be hydroxyapatite. Particle size distribution analysis showed that average size of seed crystal increased from $28{\mu}m$ up to $50{\mu}m$, suggesting that phosphorus recycling from wastewater with high phosphorus concentration can be successfully obtained by using the phosphorus crystallization recovery system.

• 대한화학회지
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• 제29권3호
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• pp.265-270
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• 1985

희석 파라미터법을 이용한 X-선 형광분광법으로 주석슬랙중 Ta$_2$O$_5$, Nb$_2$O$_5$, SnO$_2$ 및 ZrO$_2$를 정량하였으며 그들의 분석결과를 표준검정곡선법으로 얻은 결과들과 비교하였다. 주석슬랙 시료와 주석슬랙과 비슷한 조성을 갖는 한개의 표준시료를 적당한 희석제(La$_2$O$_3$)로 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4로 각각 희석하였다. 원시료와 희석된 시료의 X-선 세기를 측정하여 희석 파라미터항이 포함된 계산식을 이용하여 함량을 계산하였다. 그 결과 분석값은 표준검정곡선법에 의한 기준값들과 잘 일치하고 있음을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제28권5호
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• pp.293-301
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• 1984

단일 희석법을 이용한 X-선형광분광법으로 주석, 슬랙중 $Ta_2O_5$와 $Nb_2O_5$, $ZrO_2$등을 정량분석하였다. 이 방법은 표준 검정 곡선을 직선으로 되게끔 수학적으로 보정하는 것이다. 시료의 조성과 비슷한 한개의 합성표준시료와 분석시료를 무수물의 $Li_2B_4O_7$으로 묽혀서 각각 시료가 1%, 2%, 3%되게 한다. 묽힌 시료들을 $1150^{\circ}C$에서 30분간 용융하여 유리화된 구슬을 만든 다음, 곱게 갈아서, 다시 유압기로 압축하여 분석시편을 만든다. 이 시편을 사용하여 X-선 세기를 측정하고, 원소의 특성 X-선 세기에 관한 J. Scherman의 식으로부터 유도한 식에 대입하여 분석 결과를 계산했다. 이들 분석결과들을 표준검정곡선법으로 얻은 기준값과 잘 일치하며, 결과에 대한 재현성도 좋음을 보여 주었다.

• 대한화학회지
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• 제28권5호
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• pp.302-308
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• 1984

이중희석법을 이용한 X-선 분광법으로 주석-슬랙 중 $Ta_2O_54, $Nb_2O_5$ 및 $ZrO_2$등을 정량하였다. 주석시료와 이것과 조성이 비슷한 한개의 합성표준시료를 무수 $Li_2B_4O_7$으로 희석하여 희석된 시료중 이들의 함량이 1.00%, 2.00%, 3.00% 되게 잘 혼합하였다. 혼합시료를 $1,150^{\circ}C$에서 30분간 용융하여 유리상태로 만들었다. 다시 잘 분쇄하고, 유압기를 이용하여 Pellet로 만들어 분석 시편으로 사용했다. 형광 X-선 세기를 측정하여 희석식에 대입하여 각 시료에서 분석성분의 함량을 계산하였다. 이중희석법으로 얻은 분석결과들은 대표적인 분석법인 표준검정 곡선법에 의한 값들과 혀용오차범위내에서 잘 일치하고 있다. 아울러 단일희석법에 의한 결과와도 잘 일치하고 있으며 각 분석결과에 대한 재현성도 좋음을 보여 주었다.

• 한국재료학회지
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• 제15권1호
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• pp.31-36
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• 2005

It is well known that PCB (Printed Circuit Board) is a complex mixture of various metals mixed with various types of plastics and ceramics. In this study, high temperature pyre-metallurgical process was investigated to extract valuable metallic components from the PCB scrap. For this purpose, PCB scrap was shredded and oxidized to remove plastic materials, and then, quantitative analyses were made. After the oxidation of the PCB scrap, $30.6wt\%SiO_2,\;19.3wt\%Al_2O_3\;and\;14wt{\%}CaO$ were analyzed as major oxides, and thereafter, a typical composition of $32wt\%SiO_2-20wt\%Al_2O_3-38wt{\%}CaO-10wt\%MgO$ was chosen as a basic slag system for the separation of metallic components. Moreover a size effect of crushed PCB scrap was also investigated. During experiments a high frequency induction furnace was used to melt and separate metallic components. As a result, it was found that the size of oxidized PCB scrap was needed to be less 0.9 m to make a homogeneous liquid slag and to recycle metallic components over $95\%$.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권6호
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• pp.319-326
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• 2017

본 연구에서는, IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle: 석탄가스화 복합발전)에서 배출되는 용융 슬래그로 부터 지오폴리머를 제조하여 알칼리 활성화제의 몰농도, W/S 비(water/ solid ratio), 재령일에 따른 비중과 압축강도 등 물리적 특성을 분석함과 동시에 발포제인 Si 슬러지를 첨가하여 경량화 소재로서의 가능성을 고찰하였다. 특히 경량 지오폴리머의 강도 특성향상을 위하여 복합 활성화제 및 pre-curing 공정을 적용하였다. 단일 활성화제를 사용한 경량 지오폴리머의 압축 강도는 9.5 MPa이었으나, 복합 활성화제로 제조할 경우 2~5배 정도의 압축강도 증진 효과를 나타내었다. 더군다나, pre-curing을 실시한 경량 지오폴리머의 경우, pre-curing하지 않은 시편들에 비해 18~48 % 가량 높은 압축강도 값을 보였다. 본 연구에서 복합 활성화제와 pre-curing 공정의 도입으로 얻어진 경량 지오폴리머의 최고 압축강도는 40 MPa(3일 재령하여 밀도가 $1.83g/cm^3$인 시편)로서 시멘트 콘크리트에 필적하였다. XRD 결정상 분석과 SEM을 이용한 미세구조 분석을 통하여 지오폴리머 표면에서 C-S-H 겔(sodium silicate hydrate gel)의 모상에 꽃봉오리 모양의 zeolite 결정상이 균일하게 분포된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.77-88
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• 2017

PURPOSES : It is necessary to clarify the rheological properties of cement paste as a basic research in the development of mechanistic concrete mix design. The rheological properties of cement paste with different binder types, mix propositions, and with/without high range water reducers have been analyzed. METHODS : In this study, ordinary Portland cement, fly-ash, blast furnace slag, silica fume, and limestone powder were used as binders. The range of water-binder ratio was 0.3-0.5, and a total of 30 different mixes have been tested. The slump flow test, V-funnel test, and Dynamic Shear Rheometer (DSR) test were performed to analyze the rheological properties of cement paste. RESULTS : As a result of the slump flow test, it was found that the composition ratio of the binder contents greatly affected the paste flow when the high range water reducers were added. The results of V-funnel test showed that when the water-binder ratio was decreased without high range water reducers, the binder composition ratio had a large effect on the passing time of the V-funnel tester, but with high range water reducers the impact of the binder composition ratio was decreased. The slump flow and V-funnel have a certain relationship with the rheological factors (yield stress and plastic viscosity), but the correlation was not significant. Finally, we proposed the M-value considering the density and specific surface area of the binder. The correlation between rheological factors and M-value were better demonstrated than experimental values, but there is still a limit to predict the rheological factor in general mix design. CONCLUSIONS :In this study, the rheological properties of cement paste were analyzed. The binder type, composition ratio of binder, and with/without high range water reducers have combined to provide the complex effects on the rheological properties of cement paste. The correlation between the proposed M-value and rheological factor was found to be better than experimental results, but needs to be improved in the future.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.99-105
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• 2015

PURPOSES: In this study, alkali-activated blast-furnace slag (AABFS) was investigated to determine its capacity to absorb carbon dioxide and to demonstrate the feasibility of its use as an alternative to ordinary Portland cement (OPC). In addition, this study was performed to evaluate the influence of the alkali-activator concentration on the absorption capacity and physicochemical characteristics. METHODS: To determine the characteristics of the AABFS as a function of the activator concentration, blast-furnace slag was activated by using calcium hydroxide at mass ratios ranging from 6 to 24%. The AABFS pastes were used to evaluate the carbon dioxide absorption capacity and rate, while the OPC paste was tested under the same conditions for comparison. The changes in the surface morphology and chemical composition before and after the carbon dioxide absorption were analyzed by using SEM and XRF. RESULTS: At an activator concentration of 24%, the AABFS absorbed approximately 42g of carbon dioxide per mass of paste. Meanwhile, the amount of carbon dioxide absorbed onto the OPC was minimal at the same activator concentration, indicating that the AABFS actively absorbed carbon dioxide as a result of the carbonation reaction on its surface. However, the carbon dioxide absorption capacity and rate decreased as the activator concentration increased, because a high concentration of the activator promoted a hydration reaction and formed a dense internal structure, which was confirmed by SEM analysis. The results of the XRF analyses showed that the CaO ratio increased after the carbon dioxide absorption. CONCLUSIONS : The experimental results confirmed that the AABFS was capable of absorbing large amounts of carbon dioxide, suggesting that it can be used as a dry absorbent for carbon capture and sequestration and as a feasible alternative to OPC. In the formation of AABFS, the activator concentration affected the hydration reaction and changed the surface and internal structure, resulting in changes to the carbon dioxide absorption capacity and rate. Accordingly, the activator ratio should be carefully selected to enhance not only the carbon capture capacity but also the physicochemical characteristics of the geopolymer.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.205-212
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• 2016

본 연구는 고로슬래그 미분말(GGBFS)의 구성성분이 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)에 미치는 영향에 관한 연구이다. 산화알루미늄($Al_2O_3$)을 고로슬래그 미분말 중량에 대해 2~16% 혼합하였다. 활성화제는 KOH를 사용하였고, 물-결합재 비는 0.5이다. 강도 향상은 $Al_2O_3$ 혼합률이 증가함에 따라 수화반응의 향상으로 나타난다. 재령 28일에서 가장 높은 강도는 2M KOH + 16% $Al_2O_3$와 4M KOH + 16% $Al_2O_3$일 때이고 각각 30.8 MPa과 45.2 MPa이였다. 재령 28일에서 2M KOH + 16% $Al_2O_3$의 강도는 2M KOH ($Al_2O_3$ 미첨가) 보다 46% 향상되었다. 또한 4M KOH + 16% $Al_2O_3$의 강도는 4M KOH ($Al_2O_3$ 미첨가) 보다 44% 향상되었다. 결합재에서 $Al_2O_3$ 혼합률이 증가함에 따라 모든 재령에서 강도가 증가하였다. AASC에서 초음파속도(UPV)는 강도와 유사한 경향을 나타내었지만 흡수율과 공극률은 $Al_2O_3$의 혼합률이 증가함에 따라 강도경향과 상반된 경향을 나타내었다. $Al_2O_3$ 혼합률이 높은 시험체에서 반응생성물질의 Al/Ca와 Al/Si가 증가하였다. SEM과 EDX 분석을 통해 $Al_2O_3$의 혼합은 더욱 치밀한 미세조직을 형성한 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.623-630
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• 2006

분류층 가스화기에서 슬래그의 점도 변화는 가스화기 운전 온도을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 국내 가스화 대상탄 중 결정슬래그의 거동을 보여주는 5개 탄 슬래그의 $T_{cv}$를 문헌의 경험식과 Factsage를 이용한 평형계산으로 예측하고, 각 방법의 실용성을 조사하였다. 경험식으로는 두개의 모델이 사용되었는데 각각 회분용융시험의 $T_h$와 슬래그의 5개 주성분 농도를 이용하였다. $T_h$를 이용한 모델은 $20{\sim}100^{\circ}C$ 높은 $T_{cv}$를, 5개 주성분을 이용한 모델은 $80{\sim}120^{\circ}C$ 낮은 $T_{cv}$를 예측하였다. 평형계산에서는 액상선 온도로 $T_{cv}$를 구하였다. 평형계산에 주 4 성분만을 사용하였을 경우 측정된 $T_{cv}$보다 높은 온도가 예측되었다. 액상선 온도는 부 성분의 농도에 매우 민감하여 MgO와 $Na_2O$의 추가는 액상선 온도를 낮추어 주었다. 평형계산에서 석탄의 주성분뿐만 아니라 부성분을 모두 포함시켰을 때 측정된 $T_{cv}$에 가장 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 $Cr_2O_3$ 계열의 내화재가 사용되었을 경우, $T_{cv}$의 좀 더 정확한 예측을 위하여 용해 내화재의 농도도 평형계산에 포함시켜야함이 확인되었다.