• 한국결정성장학회지
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• 제22권6호
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• pp.305-311
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• 2012

화력발전소에서 발생되는 석탄 바닥재(이하 바닥재로 칭함)를 재활용하기 위하여 이를 적점토와 혼합, 소성하여 인공골재를 제조함에 있어, 바닥재의 입도와 배합비를 실험변수로 하여 인공골재의 특성을 제어하였다. 채취된 바닥재는 2 mm 이상의 입자들이 38 wt% 존재하는 거친 입도를 나타내었으며, 미연탄 덩어리들과 다공성 슬래그들이 혼재하였으나, 이를 체가름 및 분쇄공정을 통하여 세립(100 ${\mu}m$ 이하) 및 조립(2 mm 이하) 입도를 갖는 2가지 바닥재로 분리하였다. $1100{\sim}1200^{\circ}C$의 조건에서 직화 소성된 인공골재의 물성 측정 결과, 세립 바닥재로 제조된 인공골재는 조립 바닥재로 제조된 경우보다 높은 부피비중과 낮은 흡수율을 나타내었다. 또한 조립 바닥재로 제조된 인공 골재는 내부에 다공성 슬래그와 미연탄 덩어리로 인해 불균일하고 치밀하지 못한 구조를 나타낸 반면, 세립 바닥재로 제조된 인공골재는 상대적으로 치밀하고 균일하였다. 본 연구를 통해 바닥재의 입도 및 조성변화를 통해 인공골재의 비중 및 흡수율을 각각 1.2~1.7 및 13~21 % 범위로 제어할 수 있음을 확인하였고, 따라서 바닥재 인공골재는 향후 건축/토목 등의 재료로 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권1호
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• pp.94-101
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• 2009

The physical properties of artificial aggregates made from clay and inorganic wastes with poor plasticity depends largely on forming method. The artificial aggregates composing of coal fly ash, stone sludge and clay were fabricated using 4 different forming methods and those physical properties were comparatively analyzed. The surface of aggregates made through the extrusion forming process was dense and smooth but was rough for the aggregates obtained by crushing a tile-shaped green body. The aggregates made by pelletizing process had a weak green strength and bumpy surface. The shell generated at surface during a high temperature sintering process induced the most aggregates to be bloated due to a dense shell. But the aggregates made through pelletizing process with dense surface layer showed no significant change in bulk density with sintering temperatures. The water absorption of aggregates decreased with sintering temperature, and that of pelletized specimen was standing $1.8{\sim}2.2$ times higher than that of made by other forming methods. It is concluded that the aggregates having various properties could be fabricated from one batch by using different forming methods.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2000년도 춘계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.11-11
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• 2000

Large-size ceramic/metal bulk FGMs have been fabricated on a recently developed and the world's largest Spark Plasma Sintering(SPS) systems, As a part of the development program for practical production processes and machines for FGMs by SPS, the processes, mechanical properties, dimensional size and shape effects, and production machine systems were investigated. In the past, $ZrO_{2}$/TiAI, $ZrO_{2}$/Ni, $Al_{2}O_{3}$/Ti, WC/Co, WC/Co/Steel, A1/P, Polymide, Cu/Polymide, nano-composites, porous and other combinations of bulk FGMs have already been processed using SPS. However, most of the specimen sizes were small, in a range of 20 to 30mm in diameter. Recently disk-shape sintered compacts with diameters of 100 and 150 mm, and thickness of approximately 15 and 17 mm, $ZrO_{2}$(3Y)/ stainless steel FGMs were homogenous consolidated in a shorter sintering time, while maintaining high quality and repeatability by utilizing a temperature gradient sintering method. The SPS heating up and holding time totaled less than one hour. Therefore, the SPS process in expected to find increased use in the fabrication of large-size FGMs as a new industrial processing technology. This paper introduces SPS systems, the processing principles, features and the characteristies of ceramic/metal bulk FGM.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권1호
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• pp.47-53
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• 2011

미연탄소가 과량 함유된 석탄 바닥재와 준설토가 30 wt% 혼합된 모분말(parent batch powders)로 부터 인공골재를 제조하고 그 물성을 평가하였다. 특히 폐유리 또는 폐유리에 $Na_2O$를 5 wt% 첨가하여 제조된 프리트(NWG)의 혼합이 인공골재의 발포 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 모분말로 제조된 골재는 과량의 미연탄소가 소결을 방해하여 부피비중이낮았다. 그러나 모분말에 폐유리를 첨가하면 소결이 촉진되어 치밀화가 일어나고 부피 비중이 증가하였다. 한편 모분말에 NWG를 5 wt% 첨가하여 인공골재를 제조하면, 단순히 폐유리만 첨가한 경우에 비하여 부피비중 값이 감소하였다. 이는 고온에서 융제의 점도가 $Na_2O$ 영향으로 낮아짐에 따라 골재표면에 다량의 액상이 생성되었고 이로 인해 표면 액상에 가스가 포집되어 표피가 다공성을 나타내기 때문이다. 본 연구에서 $1100^{\circ}C$ 이상으로 소성된 시편은 부피 비중 1.15~1.34 및 흡수율 11~19 %을 갖는 경량골재의 특성을 나타내었으며, 발포 현상은 내부가 아닌 표피에서 발생되는 특징을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권5호
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• pp.471-478
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• 2021

Water damage is one of the five disasters that affect the safety of coal mine production. The erosion of rocks by water is a very important link in the process of water inrush induced by fault activation. Through the observation and experiment of fault filling samples, according to the existing rock classification standards, fault sediments are divided into breccia, dynamic metamorphic schist and mudstone. Similar materials are developed with the characteristics of particle size distribution, cementation strength and water rationality, and then relevant tests and analyses are carried out. The experimental results show that the water-rock interaction mainly reduces the compressive strength, mechanical strength, cohesion and friction Angle of similar materials, and cracks or deformations are easy to occur under uniaxial load, which may be an important process of water inrush induced by fault activation. Mechanical experiment of similar material specimen can not only save time and cost of large scale experiment, but also master the direction and method of the experiment. The research provides a new idea for the failure process of rock structure in fault activation water inrush.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.31-38
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• 2012

건설 순환골재와 슬래그, 석탄회 등은 물과 접촉 시 화학반응에 의해 침출수가 용출되고 있지만 대부분 폐기물공정 시험방법의 기준에 만족하여 대체골재로 사용되고 있다. 그러나 제강슬래그의 경우 화학반응성을 가지고 있으므로 물과 반응하여 용출되는 침출수가 환경적인 문제를 일으킬 수 있다. 즉 발생되는 침출수는 강알칼리성으로 주변 환경에 영향을 주고 백탁수가 생성되어 토목용 골재로 활용하기 위해서는 이러한 문제점을 해결해야 한다. 따라서 본 연구에서는 제강슬래그 침출수의 중금속 분석과 물과 혼합하여 용출된 침출수의 pH변화 및 환경적 특성을 분석하였다. 실험결과 교반하였을 경우 제강슬래그 내 Free CaO와 물과의 화학반응이 더욱 활발하게 이루어지고 있었으며, 입경이 작을수록 pH가 높게 나타났다. 폐기물 공정시험결과 시료 2종 모든 시험항목에서 중금속은 검출되지 않았지만, ICP시험 분석결과에서는 Al, Pb, Zn, Fe등의 중금속이 검출되었다. 제강슬래그와 수분이 접촉하면 화학반응이 일어남을 확인할 수 있었으며, 이는 향후 여러 가지 실험조건을 고려하여 분석해야 할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.359-366
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• 2022

본 논문에서는 바텀애시 골재를 사용한 다공성 콘크리트의 강도와 컴펙션의 상관관계를 분석하였다. 본 연구에서는 바텀애시를 두 가지 입도의 골재를 8:2 비율로 섞은 복합골재와 단일 입도만을 갖는 단일골재를 사용하여 각 골재 크기별 특성을 파악 한 후, 콘크리트 골재로 사용하였다. 물-바인더 비는 0.30으로 고정하고, 컴펙션 수준을 0.5, 1.5 및 3.0 MPa 값으로 지정하여 다공성 콘크리트 시편을 제작하였다. 총 공극률, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도를 실험을 진행하고 분석을 수행하였다. 컴펙션이 증가할 때 총 공극률은 감소하고, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도는 증가하였다. 복합골재를 사용한 콘크리트의 총 공극률은 단일골재를 사용한 콘크리트에 비해 총 공극률은 낮고, 강도는 크게 나타났다. 회귀분석을 통해 다공성 콘크리트의 총 공극률, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도 상관관계를 제시하였다. 총 공극률과 강도 특성은 서로 반비례하는 상관관계를 나타냈다.