• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.35-44
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• 2017

Disposal of municipal solid waste has become a major problem in many countries around the world. As landfill space for the disposal of ash from Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) becomes scarce, numerous reports and researches address the various environmental issues about the municipal solid waste incineration waste management and other particulate matters with the range of 10 ~ 2.5. Although in many developing and industrialization countries landfill with the disposal of municipal solid waste, open incineration has become a common practice. Large municipal waste incinerators are major industrial facilities and have the potential to be significant sources of environmental pollution. Despite the significant volume reduction from incineration, waste recycling is important to ensuring the future welfare of mankind. The main goal of the present work is the physical and chemical characterization of the local incineration bottom ash towards its eventual re-utilization. In this paper, we reported the studies on physical and chemical characteristics of municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash and bottom ash containing particulate matter whose particulate sizes are lower than $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and heavy metal were investigated.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권4호
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• pp.287-293
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• 2019

국내 화력발전소의 석탄회 발생량은 매년 증가하고 있는 상황이다. 특히 Fly Ash보다 상대적으로 생산량이 15 % 정도로 적은 저회의 경우 적은 생산량에도 불구하고 재활용률이 낮아 발전소에 단순 매립되어 있는 실정이다. 하지만, 발전소 마다 매립장이 포화상태에 있고, 새로운 매립장 건설이 어려운 상황이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 매립석탄회를 토목 공사에의 대규모 적용을 촉진하는 방안이 가장 합리적인 방안이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 산업폐기물인 석탄재와 항만 준설을 하면서 대량으로 매립되고 있는 준설토를 혼합한 혼합토의 표층고화처리공법에 대한 적용성을 검토하기 위해서 유동성 및 일축압축시험을 통한 역학적 거동 특성을 연구하였다. 시험결과, 유동성은 준설토와 석탄회 혼합토의 경우 함수비 91-92%에서 유동성 200 mm를 확보하여 우수했고, 준설토 100 %와 모래와 석탄회의 혼합토는 상대적으로 낮은 유동성을 나타냈다. 일축압축강도 역시 준설토와 석탄회의 혼합토는 28일 강도에서 요구 강도 159 kN/㎡을 만족하면서 우수한 결과를 나타냈으나, 그 외 시료들은 요구 강도를 만족하지 못하는 결과를 나타냈다. 본 연구에서는 시멘트와 양생 기간에 따른 압축강도 거동 예측식을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.85-91
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• 2010

우리나라의 대단위 국토개발이 실시됨에 따라 성토 및 매립재등의 막대한 건설재료가 사용되고 있는 실정이며, 국내 준설 성토재 및 매립재가 부족한 실정이다. 이에 대한 대체재로 석탄회의 활용이 대두되고 있다. 석탄회는 포졸란의 특성을 가지고 있는 자경성의 재료로서 성토재 및 매립재로 대량활용의 가능성이 높은 재료이다. 이에 본 연구에서는 석탄회를 활용하기 전 가장 기초적인 연구인 자경성에 관한 물리적 성질을 규명하고자 비회와 저회의 입도분석시험, Atterberg한계시험, 비중시험 등을 실시하였고, 비회와 저회의 배합비에 따른 공학적 성질을 규명하고자 다짐시험, 일축압축강도시험, 직접전단시험, 삼축투수시험 등을 실시하였다. 시험결과 성토재 및 매립재로 사용하기 위해서는 비회와 저회의 배합비가 1:1일때 가장 효과적이며, 경량성 재료로써 구조물 주변의 성토재로 사용하면 배면에 작용하는 토압을 경감하는 효과를 보일것으로 판단된다. 또한 자경성에 의해 재령이 경과할수록 투수계수가 감소하기 때문에 설계시 이를 반영하여야 할것으로 판단된다. 위에서의 실험결과와 같이 석탄회는 채움재와 매립재의 대체재로써 유용하게 사용할 수 있을것이라 여겨진다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.207-213
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• 1992

본 연구는 비회와 저회를 5:5 또는 6:4 까지의 적정비로 혼합한 석탄회를 도로 성토 및 노상재로서 도로 축조에 사용하기 위하여 다짐할 경우의 강도 및 내구성에 대해 검토한 것이다. 다짐한 직후의 강도는 유연탄 석탄회가 무연탄 석탄회보다 다소 크다. 재령에 따른 현저한 일축압축강도 증가는 유리된 석회의 양이 많이 함유된 호남 화력발전소의 석탄회에서만 관찰될 수 있었고, 나머지 4개 화력발전소의 석탄회에서는 강도 증가가 없거나 매우 적었다. 수침에 대한 내구성에 있어서도 호남석탄회의 경우는 만족한 결과를 보였으나, 나머지 4개 화력발전소의 석탄회는 2% 정도의 시멘트를 첨가함으로서 만족할 수 있었다. 또한, 비회와 저회를 별도로 사용하는 것보다 적정비율로 혼합하여 사용하는 것이 시멘트 첨가에 의한 강도 증대효과가 크다는 사실을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.3-11
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• 2009

석탄의 수요증가와 소비는 석탄의 이용과정에서 생성되는 고형페기물의 처리와 관련된 문제들을 증대시켰다. 석탄 부산물의 주요한 이용은 건설과 관련돼 적용되었다. 석탄부산물의 하나인 플라이애쉬는 폐기물 재활용 생산의 일부분으로 설명될 수 있기 때문에, 과학적인 조사의 대다수는 많은 사용에서 플라이애쉬의 활용에 관하여 초점이 맞춰졌다. 반면에, 바텀애쉬의 재활용에 관해서는 관심을 기울이지 않았다. 이러한 소홀함의 결과로서, 많은 양의 바텀애쉬가 처리장에 쌓여왔다. 따라서, 바텀애쉬의 적당한 이용을 위한 안전하고 경제적인 해결을 얻기 위한 필요성이 좀 더 긴급하게 되었다. 논문에 나타낸 연구는 오토클레이브 경량기포콘크리트를 제조하기 위해 사용된 바텀애쉬의 성능 특성을 확인하기 위해 계획되었다. 실험실 측정 결과, 토버모라이트는 수열합성반응을 위한 재료로서 바텀애쉬가 사용되었을 때 생성되는 것으로 나타났다. 분산분석에 따른 결과로서, 기포슬러리의 굳지 않은 상태에서 물비는 플로우와 슬러리의 밀도에 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 기포비는 슬러리의 밀도에만 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 굳은 상태에서에서 기포비는 경량기포콘크리트의 절건밀도와 압축강도에 영향을 끼쳤지만 휨강도와 인장강도에는 영향을 끼치지 않았다. 반응표면분석의 결과에서, 목표성능을 얻기 위한, 바텀애쉬를 사용한 경량기포콘크리트의 최적배합조건은 물비 70$\sim$80%, 기포비 90$\sim$100%로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.255-262
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• 2020

순환유동층 보일러는 낮은 온도에서 연소되기 때문에 플라이 애시와 바텀애시내에 Fe₂O₃, free-CaO, SO₃ 등의 함유량이 높아 시멘트 수화반응시 고온과 이상응결 등이 발생하고, 입자가 크기 때문에 콘크리트에서의 활용도가 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그와 바텀애시를 혼합 분쇄하여 미분말을 석고대체제 자극제로 활용하고, 볼밀로 혼합분쇄시 폐철은 분리함으로서 재활용율을 높이고자 하였다. 원상태와 소량의 수분으로 기수화시킨 바텀애시를 슬래그와 혼합분쇄하여 자극제로서 시멘트강도에 미치는 영향을 분석하였으며, 기수화된 바텀애시를 사용한 경우 초기강도에 효과적인 것으로 나타났다. 혼합시멘트의 초기강도 향상을 위한 고로슬래그와 바텀애시 혼합비를 5:95와 10:90으로 혼합한 자극제를 혼합시멘트에 6% 정도 첨가하였으며, 석고와 유사한 초기 강도를 발현하는 것으로 분석되었다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제4권2호
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• pp.80-88
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• 2010

In order to offer a better understanding of air pollution of China as well as East Asia we attempted to characterize the chemical properties of the raw coal materials mined in China and their combusted bottom ashes generated from coal fired power plant. To this end, we measured the chemical characteristics of individual bottom ashes and feed coal fragments collected at a coal fired power generator which was operated with the raw coal dug at a coal mine in China. The chemical properties of these two sample types were determined by a synchrotron radiation X-ray fluorescence (SR-XRF) microprobe method. Through an application of such technique, it was possible to draw the 2D elemental maps in and/or on raw coal fragments and fired bottom ashes. The pulverized fine pieces of feed coal mainly consisted of mineral components such as Fe, Ca, Ti, Ca, and Si, while Fe was detected as overwhelming majority. The elemental mass of combusted bottom ash shows strong enrichment of many elements that exist naturally in coal. There were significant variations in chemical properties of ash-to-ash and fragment-to-fragment. Although we were not able to clearly distinguish As and Pb peaks because of the folding in their X-ray energies, these two elements can be used as tracers of coal fire origin.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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• pp.601-604
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• 2006

Recently the new inorganic sound-absorbing material manufacturing techniques have introduced. These mainly is plentifully used in the place where the noise damage becomes problem in life environment, partitioning of the apartment, the railroad and the express highway, school and the residential quarter neighboring area etc. While the sound-absorbing material has vast quantity of open pore, sound insulation material, used in the apartment and high building in order to prevent the sound between layers, has suitable quantity of closed pore. The fly ash is widely used in the cement materials and the concrete binder material. The bottom ash, however, is rarely used for the grain size is big and multiform with unburning carbon ingredient. In this paper, the practical field tests and the results on the sound reduction properties of formed concrete using bottom ash are described.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.257-262
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• 2000

The purpose of this study is grasping quality aggregate using Bottom Ash of Industrial Waste Incinerator, and is evaluating possibility of application as construction materials. Cement and Fly ash is used with binder of aggregates using bottom ash. It is tested for basic property and strength of artificial aggregates, and the results are compared with crushed stone and elution tests is done for environmental safety. In the results of tests, it is confirmed that basic property and strength are lowe than crushed stone but the aggregates have possibility of application as artificial lightweight aggregates. When it is manufactured with aggregates, it is sage environmentally because of protecting elution of harmful heavy metals.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권2호
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• pp.159-164
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• 2015

We manufacture artificial lightweight aggregates (ALWAs) using bottom-ash as the primary raw material. We coat the ALWA surfaces with low-melting point materials in order to enable them to bloat, which is essential to reduce the bulk density of the aggregate. Then, we sinter the prepared aggregates at 1000, 1100, and $1200^{\circ}C$ using either the direct or two-step firing schedules. Finally, we evaluate the properties of the fired samples through analyzing their bulk density, water absorption, and microstructure. The surface-modified samples result in a reduction of their bulk density by $0.3{\sim}0.4g/cm^3$ regardless of the firing method used. Based on these results, we conclude that this approach could provide a viable method for the mass-production of ALWAs from industrial waste such as bottom-ash.