• 한국세라믹학회지
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• 제39권7호
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• pp.680-686
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• 2002

각 시멘트 구성 광물별로 중금속의 고정/안정화 메커니즘과 수화거동을 검토하였다. $C_3$S수화 시 Pb는 불용성화합물인 Ca[Pb(OH)$_3$.$H_2O$]$_2$를, Cr은 CaCr $O_4$$H_2O$를 생성하였으며, 초기 7일까지는 전체적으로 중금속이 첨가되어진 경우 수화가 늦어지는 경향을 보이고 있었다. $C_3$A와 $C_4$ $A_3$ $S^{S}$수화 시 Pb, Cr 이온이 ettringite 또는 monosulfate에 의한 수화물에 치환에 의한 고정/안정화되고 있다. 수화물에서 Pb, Cr, Zn등 유해중금속의 용출은 극미하였으며 이는 수화물에 중금속이 고정/안정화되었음을 알 수 있다. 슬래그 혼합 시멘트를 이용한 산업 폐기물 STS, BF, COREX 슬러지 함유 중금속의 고정화/안정화를 검토하였다 시멘트와 폐슬러지를 3 : 7의 비율로 혼합 고화 처리한 결과 유해 중금속의 용출은 극미하였으며, 효과적으로 고정/안정화됨을 확인할 수 있었다.다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.64-69
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• 2013

이 연구논문의 주요 목적은 하수슬러지와 생활폐기물을 혼합소각할 경우, 소각시설의 안정적 운영을 위해 가장 중요한 변수인 하수슬러지의 정량공급 방안에 관한 것이다. 실험결과, 슬럼프테스트와 유동화테스를 통해 함수율을 약 87%로 정량공급할 경우, 하수슬러지의 표면연소를 보완하여 완전연소가 이루어 질 것으로 판단되어 향후 생활폐기물과 하수슬러지 혼합소각시 소각시설의 안정화에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.284-289
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• 2005

중저준위 방사성폐기물의 핵종 관리를 포함한 안전 규제 정책에 따라 핵종 유출을 방지하고 제조된 고화체로부터 C-14의 회수율을 알고자 국내 원자력 발전소에서 발생되는 중 저준위 방사성 폐기물 중 농축폐액을 시멘트로 일정시간 고화시켜 시료를 준비하였다. 이들 시멘트 고화체는 화학적 산화법을 적용하여 C-14를 분리하였으며, 화학적 분리된 C-14는 액체섬광계수기를 이용하여 방출되는 베타선을 계측하였고, 소광보정 곡선을 이용하여 방사능을 측정하였다. 또한 원전에서 제조된 시멘트 고화체를 동일한 방법으로 C-14를 정량하였으며, 그 방사능 결과는 $2.7E+00\;{\sim}\;3.1E+02$ Bq/g의 범위로 분리 검출되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권1호
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• pp.54-61
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• 2006

An electron probe microanalysis (EPMA) investigation can provide quantitative and qualitative insight into the nature of the surface and bulk chemistry on solidified waste forms(SWF). The proportion of Pb in grain areas is below 0.3 wt. %, and the proportion near the border of the grain slightly increases to 0.98 wt. % but in the inter-particle areas farther from the grain, the concentration of Pb markedly increases. It is apparent that very little Pb diffuses into the tricalcium silicate($C_3S$) particles and most of the Pb exists as precipitates of sulfate, hydroxide, and carbonate in the cavity areas between $C_3S$ grains. Calcite additions on Pb-doped SWF are also observed to induce deeper incorporation of lead into the cement grains with EPMA line-analysis of cross-sections of cement grains. The line-analysis reveals the presence of $0.2{\sim}5$ weight % Pb over $5\;{\mu}m$ from cement grain boundaries. In the inter-particle areas, the ratio of Ca, Si, Al and S to Pb is relatively similar even at some distance from the grain border and the Pb (wt. %) ratio is reasonably constant throughout the whole inter-particles area. It is apparent that the enhanced development of C-S-H on addition of calcite can increasingly absorbs lead species within the silica matrix.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.537-540
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• 2004

Recently, for industrial development period, concrete structures in domestics have been increased. They were deteriorated by attack of carbonation, freeze-thaw and corrosion etc. In hence they were demolished and reconstructed, resulted in waste concrete particles. In this paper, waste concrete particles (WCP) by product from different crushing and selecting process were used in soil cement-based pavement in the various recycling. For using WCP in soil cement-based pavement, the Qualities, physical and chemical properties, of WCP should be researched. In the first step, the specified compressive strength of mortar for two types of clay sand soil and clay soil respectively was experimented to be 15 Mpa and then optimum mixing ratio of chemical solidification agent were decided in the range of $1.5\~3.0\%$ in the replacement with cement weight content. In the second step, based on the prior experimental results, recycling possibility of WCP in soil cement-based pavement was studied. In the result of experiment the mixing ratio of WCP were 5, 10, 15 and $20\%$ in the replacement with soil weight and the compressive strength of mortar was somewhat decreased according to the increase of the mixing ratio of WCP.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권2호
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• pp.125-133
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• 2017

KAERI에서는 파이로프로세싱에서 발생하는 금속폐기물의 부피 및 무게 감량을 위해 고방사성 장반감기 핵종을 포함하는 anode sludge내 NM의 고화매질로써 폐피복관과 첨가금속을 재활용하는 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 Cr 함량을 조절한 Zr-17Cr-8NM, Zr-22Cr-8NM, Zr-27Cr-8NM 합금을 유도용융을 통해 제조하였고, 전기화학적 부식시험을 실시하여 부식특성을 평가하였다. 모든 조성에서 기존 연구 중인 Zr계 합금고화체 조성보다 우수한 부식특성을 나타냈다. 또한 Zr-22Cr-8NM 시편의 부식시험 후 침출용액 조성 분석 결과, 500 mV 전압 조건 이하에서는 NM 침출이 없었고 이를 통해 우수한 화학적 안정성을 갖는 합금고화체 조성을 확보하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권1호
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• pp.45-53
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• 2012

사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, $SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$ (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개의 온도범위에서 반응이 진행되며, $400^{\circ}C$의 경우에는 LiCl이, 약 $700^{\circ}C$에서는 KCl이 주로 반응하는 것으로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $P_2O_5$로 이루어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.285-297
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• 2021

전세계적으로 해체 대상 원자력 시설이 증가하고 있으며, 이러한 원자력 시설을 해체하게 되면 수십만 톤의 콘크리트, 토양, 금속 등의 폐기물이 발생한다. 따라서 고상 방사성 폐기물 감용 및 재활용 기술에 대한 기존 연구를 면밀히 검토할 필요가 있다. 폐콘크리트 미분말은 소성 및 분쇄와 같은 추가적인 공정을 통하여 재수화 반응이 일어나며, 시멘트 수화 반응 및 고화체 압축강도에 영향을 미치는 주요 화합물인 aluminate (C3A), C4AF, C3S, ��-C2S가 생성된다. 기존 연구를 통하여 폐콘크리트 미분말을 재생 시멘트로 재활용할 수 있음을 확인하였으나, 골재의 혼입으로 인한 고화체의 강도 저하와 같은 문제점에 대한 해결방안은 현재까지 연구되지 않았다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그, 비산회를 성분 조정재로 혼합하여 재생 시멘트의 성능을 증진시키는 연구가 수행되었으며, 고화체의 압축강도가 증진되는 것을 확인하였다. 그러나, 폐토양을 재활용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구는 많이 수행되지 않았다. 폐토양 내 함유된 일라이트와 제올라이트는 방사성 핵종에 대한 흡착능이 우수하며, 이를 고화재로 재활용하면 원전 해체 폐기물의 부피를 저감함과 동시에 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. 이러한 이유에서 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존에 수행된 국내외 연구를 통하여 원전 해체 폐기물인 콘크리트의 재생 시멘트로서 재활용 가능성 및 개선 방안과 더불어 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트 제조에 대한 연구 필요성에 대하여 고찰하였다.

• 한국재료학회지
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• 제7권4호
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• pp.267-275
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• 1997

본 연구에서는 암석폐재를 대상으로 직경이 60mm인 고화체를 얻을 수 있는 수열 hot press 장치를 개발하였고, 고형화를 위한 최적조건을 찾아내는 내용을 다루었다. 이어 고화체의 기계적 성질을 평가하였고, 고화기구와 미시적 파괴거동을 규명하기위하여 SEM관찰 및 음향방출실험을 실시하였다. 고형화를 위한 최적조건은 NaOH용액이 10wt%, 수열온도가 30$0^{\circ}C$이고, 유지시간이 1시간이었다. 또한 수열반응동안에 다양한 제 2화합물들이 생성되었으며, 이들은 고화체의 기계적 성질에 큰 영향을 미쳤다. 아울러 원석의 경우에는 AE Counts가 초기화중에서부터 나타났으나, 고화체는 초기하중에서 전혀 AE Counts가 검출되지 않았다. 이와같은 사실로부터 수열 hot press법에 의해 얻어진 고화체는 원석과는 다르게 암석 입자간의 결합이 보다 치밀하게 이루어지고 있음을 유추할 수 있다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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• pp.355-359
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• 2005

본 연구에서는 OPC 및 hauyne 클링커의 비산재에 대한 고화특성을 검토하였다. 비산재에 대해 OPC 및 OPC에 hauyne 클링커를 20%까지 대체하였을 때의 압축강도, 길이변화율, 중금속 용출량 등을 조사하였다. 결과로서, hauyne 클링커의 첨가량에 따라 고화체의 압축 강도가 증가하였다. hauyne 클링커의 첨가량은 10%내외가 적합하였으며, 그 이상에서는 길이변화율이 증가하며 팽창하였다. 고화체의 중금속 용출시험결과 모든 배합조건에서 환경기준치이하의 값을 나타내었다.