• 한국광물학회지
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• 제19권1호통권47호
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• pp.7-14
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• 2006

현대 산업사회의 큰 문제로 대두되고 있는 도시소각재를 용융시킨 용융슬래그를 출발물질로 하여 부가가치가 높은 P형 제올라이트를 "hydrogelation"법과 "clay conversion"법을 혼합한 새로운 방법에 의해 수열합성하였다. 출발물질은 용융슬래그 이외에 Si 공급원으로 시판되는 규산소다용액을, Al 공급원으로는 $Na_{2}O/Al_{2}O_{3}$의 비가 약 1.2인 알루민산소다용액을 사용하였다. $80^{\circ}C$의 반응 온도에서 P형 제올라이트의 최적합성조건은 $SiO_{2}/Al_{2}O_{3}$의 비율 $3.2{\sim}4.2,\;H_{2}O/Na_{2}O$의 비율 $70.7{\sim}80.0$, 그리고 반응시간이 15시간 이상일 때이었다. P형 제올라이트가 합성되었을 때, 크기가 일정하지 않은 용융슬래그 입자들은 용해되어 사라졌으며, 그 대신 균일한 크기의 P형 제올라이트 결정이 형성되었다. 암모니움 아세테이트법에 의해 측정된 합성 제올라이트의 양이온 교환능은 240cmol/kg 정도이었다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.367-376
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• 2007

에이니그마타이트($Na_4(Fe^{2+},Ti,Fe^{3+}){_{12}}(Fe^{3+},Si){_{12}}O_{40}$)는 Na가 풍부한 알칼리 화성암에 흔히 산출되는 광물이며, 분지 개방형 단쇄형 규산염광물로 분류된다. 3개의 산출이 다른 자연산 에이니그마타이트를 대상으로 뫼스바우어 분광분석을 실시하였으며 상세한 결정화학적 연구가 수행되었다. 뫼스바우어 분광분석 결과 9개의 흡수선이 분리되었는데, 3쌍의 흡수선은 팔면체 자리를 점유하는 $Fe^{2+}$의 피크이며, 저속도 구간의 독립적인 2개의 흡수선과 대응하는 한 개의 중첩된 흡수선은 각각 사면체와 팔면체 자리의 $Fe^{3+}$의 피크로 밝혀졌다. $Fe^{2+}$와 $Fe^{3+}$의 정확한 함량비에 의해 화학분석치가 재계산되었으며, Fe 양이온의 사면체 자리와 팔면체 자리에 대한 정확한 자리점유율로 상세한 결정화학적 정보를 제공하였다. 상당한 함량의 $Fe^{3+}/tet$는 사면체 자리점유에 있어 $Fe^{3+}$가 $Al^{3+}$보다 우위를 보여준다. 결정화학적로 규명된 에이니그마타이트(AEN1)의 상세한 화학조성은 $(Na_{3.97}Ca_{0.03})(Ca_{0.11}Mn_{0.59}Fe^{2+}{_{8.07}}Ti_{2.07}Mg_{0.70}Fe^{3+}{_{0.43}}Al_{0.04})(Fe^{3+}{_{0.56}}Al_{0.18}Si_{11.26})O_{40}$으로 밝혀졌다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.324-330
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• 2018

2007년 산업안전 보건법의 개정에 따라 우리나라도 유럽 및 일본과 같이 석면의 수입, 유통, 제조를 완전히 금지하였다. 이에 따라 현재의 석면의 문제는 기존에 시공된 석면 건축자재의 안전한 유지관리 및 친환경 해체, 그리고 폐기된 석면 건축자재의 안정적인 최종처리에 있다고 할 수 있다. 과거 우리나라는 매년 10만 톤의 석면을 사용하였으며, 이를 사용한 건축자재는 년간 100만 톤을 초과하였다. 이러한 석면 건축자재가 2006년까지 지속적으로 사용되었고, 이러한 자재는 향후 2044년까지 계속 유지될 것으로 환경부에서 예측한 바 있다. 석면 폐기물의 무해화 처리를 위한 사전 전처리 단계로 설치되어 있는 석면 건축자재에 침투성 경화제를 도포 하고, 해체 철거를 실시하면, 해체단계에서 석면의 비산을 억제하고, 무해화 단계에서 알칼리 공급 작용을 하여 무해화 처리 조건이 개선될 수 있다. 따라서 석면 건축자재에 침투성 경화제가 안정적으로 침투될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 sodium silicate를 주성분으로 하는 침투성 경화제와 증류수의 희석 비율에 따른 침투 효과를 비교하고자 하였다. 시험결과 K성분의 침투에 따른 침투 깊이 평가가 가능할 것으로 판단되었으며, 증류수 희석 비율이 높을수록 침투효과는 커지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 중밀도 수준의 폐석면 건축자재의 무해화를 위한 사전 전처리 방법의 제시가 가능할 것으로 사료되며, 향후 화학적 무해화를 위한 사전 전처리를 효율적으로 하기 위해서는 침투성 경화제와 중류수의 혼합비율의 최적화가 가장 중요한 요소인 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.1-11
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• 2021

본 연구에서는 산업부산물인 고로슬래그와 순환유동층 보일러의 연소재를 주재료로 사용하여 시멘트와 유사한 경화반응을 유도하도록 개발된 친환경 지반안정재를 약액주입재로 사용하기 위한 실내시험과 시험시공에 관련된 연구가 진행되었다. 이를 위해 실내시험에서는 규산소다 및 실리카졸을 A액, 친환경 지반안정재(또는 OPC)를 B액으로 사용하여 시편을 제작하고, 실내시험을 실시하여 공학적·환경적 성능을 분석하였다. 그리고 실제 노후저수지에 시험시공을 실시하고, 현장에서의 투수시험, 전기비저항탐사를 실시하여 적용성을 분석하였다. 실내시험 결과, 친환경 지반안정재를 B액으로 사용한 약액주입재의 호모겔 압축강도는 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 약 2.88~3.23배 큰 값을 나타내었다. 또한 대부분의 중금속 용출량이 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 적고, 어독성 시험에서의 생존율도 100%로 나타났다. 따라서 실내시험 결과를 토대로 판단할 때 OPC에 비해 강도적, 환경적으로도 우수한 것으로 분석되었다. 노후 저수지에서의 시험시공 결과에서는 친환경 지반안정재를 약액주입재의 B액으로 사용하여 보강한 경우, 저수지 내부에서의 투수계수는 1/50 수준까지 감소하였다. 그리고 전기비저항 탐사결과 노후 저수지 내부의 전기비저항은 시간이 경과함에 따라 증가하여 포화대는 사라졌으며, 전반적으로 보강되는 것으로 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.457-464
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• 2022

본 연구에서는 베트남에서 발생하는 4종의 플라이애시에 대하여, XRF, 강열감량, SEM, PSA분석을 실시하였고, 국내 발생 화력발전 플라이애시와 비교하였다. 그 결과 PC보일러 플라이애시의 경우, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃의 함량이 약 70 %를 차지하여 국내 플라이애시와 비슷한 화학조성을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 베트남 고로슬래그와 국내 고로슬래그를 비교한 결과 유사한 품질기준과 성능을 나타내는 것으로 확인되었다. 베트남에서 수급한 4종의 플라이애시를 이용하여 지반주입재 배합시험을 실시하였으며, 양생 28일 기준 압축강도는 7.60~13.25 MPa로 나타났다. 가장 압축강도가 크게 나타난 Vinh Tan 플라이애시 원료를 선정하여 약액주입공법용 지반주입재 원료로 활용하였다. 약액주입공법의 배합은 급결재로서 규산소다 3호와 실리카졸을 사용하였다. Vinh Tan 플라이애시를 사용한 지반주입재의 겔타임과 호모겔 압축강도를 측정한 결과 국내 건설현장 적용기준을 만족하는 것으로 나타나, Vinh Tan 플라이애시의 경우 약액주입공법용 지반주입재로 활용이 가능할 것으로 사료되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.5-12
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• 2006

본 연구에서는 점토질 지반의 강도를 증진시키기 위해, 일련의 동전기 현상을 이용한 주입 실험을 수행하였다. 이를 위해 실내 Bench scale 실험을 실시하여 적용성을 파악하였다. 또한 확산의 영향에 의한 지반개량효과를 파악하기 위해 실험 종료 후 5일 간격으로 25일 동안 데인 실험을 실시하여 강도증진효과를 파악하였으며, 처리기간에 따른 영향을 고려하기 위해 5일 간격(5, 10, 15, 20, 25)으로 처리기간을 설정한 후 동전기 주입 실험을 실시하였다. 주입제 종류에 따른 실험결과, 초기 강도치와 비교하여 약 $2\sim7$배 정도의 강도증진효과가 발생하였으며, 특히 양극에 규산나트륨을 주입하고 음극에 인산을 주입한 경우 약 7배 정도의 강도증진효과가 발생하였다. 또한 확산과 함수비 감소에 따른 강도값을 분석해본 결과 시간경과에 따라 강도 값이 일정한 값으로 수렴하는 양상을 띠었으며, 함수비 감소에 의한 강도 증가치 보다 동전기 주입과 확산에 의한 영향으로 발생되는 강도증가치가 약 $700\sim1000%$ 높게 나타났다. 처리기간에 따른 실험결과, 처리기간이 증가함에 따라 동전기 주입에 의한 강도증진효과가 크게 나타났으며, 함수비 감소에 의한 강도증가치보다 대략 $3\sim4$배 정도 높게 나타남을 파악할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.627-635
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• 2019

슬레이트는 석면을 이용한 대표적인 건축자재 중 하나로써 백석면(10~20%)과 시멘트 성분을 결합하여 만든 제품이다. 슬레이트에 포함되어 있는 석면은 인체에 유입되면 세포 손상이나 변형을 일으키고 체외로 잘 배출되지 않아 폐암, 석면폐, 악성중피종 및 흉막비후 등과 같은 질병을 일으키는 원인이 되는 것으로 입증되어 1977년 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)에서는 1군 발암물질로 지정하였다. 현재 이러한 슬레이트는 대부분 지정매립장에 매립하여 처리하고 있으나 매립용량이 한계에 다다르고 있고 매립한다고 하여도 추후 외부환경으로 노출될 수 있는 잠재적인 위험성이 있어 매립 처리방법 이외에 슬레이트에 포함된 석면을 무해화하여 안전하게 처리할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 발열반응 촉매제와 열처리를 이용하여 슬레이트에 함유된 석면 무해화 가능성을 확인하고자 하였다. 실험은 석면해체·제거 사업장에서 발생한 석면함유 슬레이트를 이용하였고 발열반응 촉매제는 염화칼슘(CaCl₂), 염화마그네슘(MgCl₂), 수산화나트륨(NaOH), 규산소듐(Na₂SiO₃), 카올린[Al₂Si₂O₅(OH)₄)], 활석[Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂]을 이용하여 총 6가지의 촉매제를 제조하였다. 6가지의 촉매제를 슬레이트에 각각 도포한 후 열중량-시차열분석(TG-DTA)을 실시하여 분석결과를 토대로 슬레이트 무해화를 위한 열처리 온도를 750℃로 결정하였다. 슬레이트에 6가지 촉매제를 각각 도포한 후 750℃에서 2시간 열처리하여 X-선 회절 분석(XRD), 주사전자현미경 분석(SEM-EDS), 투과전자현미경 분석(TEM-EDS)을 한 결과 슬레이트 내 백석면[chrysotile, Mg₃Si₂O₅(OH₅)]이 주상의 고토감람석(forsterite, Mg₂SiO₄)으로 상전이 됨을 확인하였다. 또한, 슬레이트 원시료와 발열반응 촉매제 도포 후 열처리한 시료에 물리적인 힘을 가하여 광물의 형상 변화를 비교 관찰한 결과, 슬레이트 내 백석면은 섬유형을 유지하였으나 촉매제 도포 및 열처리를 한 시료는 무정형 형태로 깨지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 발열반응 촉매제와 열처리를 통하여 낮은 온도에서 경제적으로 석면함유 슬레이트를 안전하게 처리할 수 있는 하나의 방안을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권2호
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• pp.131-155
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• 1983

수도작(水稻作)에 있어서 시용질소(施用窒素)의 효과는 토양(土壤)이나 품종(品種) 및 무기성분(無機成分)의 영향(影響)을 받는 것이 널리 알려져 있으나 효과증진 요인(要因)에 대(對)한 해석(解析)은 많지 않다. 우리나라 답토양(畓土壤)에서 현재(現在) 재배(栽培)되고 있는 품종(品種)들에 대하여 토양개량(土壤改良) 및 시용방법(施用方法)에 따른 질소효과와 질소(窒素), 규산(珪酸) 및 칼리와의 상호관계를 중심(中心)으로 검토한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 전국 413개소(個所) 답토양에서 10a당 정조수량(正租收量)의 범위(範圍)는 무질소구 200~850kg, 질소적정시용구 350~1,051kg이었으며 질소시용(窒素施用)에 의(依)한 증수는 50~650kg으로서 조사(調査)된 답토양간에 수량정도(收量程度)의 차(差)가 컸다. 2. 무질소하(無窒素下)에서 수량(收量)이 높은 토양은 유기물(有機物)과 인산(燐酸) 및 석회(石灰)의 함량(含量)이 높은 반면(反面) 시비구(施肥區)에서 증수량이 많았던 토양(土壤)은 유기물(有機物), 인산(燐酸), 칼리, 석회(石灰) 등(等)의 함량(含量)이 낮으며 유효규산함량이 많은 토양에서 증수효과가 컸다. 3. 질소증시에 따른 수량증가가 22.4kg/10a이상(以上)에서 감소(減少)되는 현상(現象)은 질소흡수량(窒素吸收量) 저하(低下)에서 오는 것이 아니라 규산흡수량(珪酸吸收量) 저하(低下)와 관계가 있는 것으로 나타났다. 4. 토양개량(土壤改良) 방법별(方法別) 효과는 객토(客土), 심경(深耕) 및 Ca, Mg, $Sio_2$의 종합시용(綜合施用)이 효과적이었으며 특(特)히 질소(窒素) 시용효과 증대를 위해서는 $Sio_2$ 및 Ca/Mg 비율(比率)이 높아야 하는 것으로 나타났다. 5. 질소수준(窒素水準)에 따른 수량(收量)과 수량구성요소간(收量構成要素間)의 상관관계는 질소(窒素) 저수준(低水準)에서는 수수와 상관이 높고, 질소(窒素) 고수준(高水準)에서는 등숙율(登熟率)과 상관(相關)이 있었다.