• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.67-72
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• 2011

광산배수슬러지는 산성광산배수를 물리 화학적 혹은 전기적으로 정화할 때 주로 생성된다. 여러 분야에서 광산배수슬러지의 재활용 가능성을 연구하는 것은 중요한 일이다. 본 연구에서는 매립지 폐기물인 광산배수슬러지를 차수재와 복토재로의 재활용 적용성을 평가하였다. 두 part로 구성된 본 논문의 Part 1에서는, 광산배수슬러지, 차수재 형성을 위해 혼합 한 벤토나이트와 시멘트의 물리 화학적 성질을 pH 측정 및 XRD, XRF, FESEM로 분석하였다. 회분식 시험을 통하여 광산배수슬러지를 벤토나이트, 시멘트와 혼합하고 다짐도, 투수시험 및 일축시험을 통하여 최적혼합배율을 광산배수슬러지 1 : 벤토나이트 0.5 : 시멘트 0.3으로 결정하였다. 광산배수슬러지의 초기 투수계수는 $7.10{\times}10^{-7}cm/s$이었다. 광산배수슬러지는 유해물 용출시험을 통하여 환경에 안전하다는 것이 확인되었다. 본 논문의 Part 2에서는 라이시미터 (Lysimeter)를 사용하여 계절변화와 강우조건에 따른 하절기 건조/습윤 및 동절기 동결/융해의 과정을 통해 광산배수슬러지를 이용한 차수재 사용시 환경 적용성 가능성 및 안정성을 고찰하고자 하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제86권4호
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• pp.435-442
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• 1997

충남(忠南) 금산군(금산군), 복수면(복수면) 대성탄광(대성탄광) 폐탄광지역(폐탄광지역)에 탄광폐수(炭鑛廢水)에 의해 영향을 받는 하천수(河川水)의 오염실태(汚染實態)를 조사하였다. 하천수(河川水)의 오염정도(오염정도)를 알기 위하여 하천수(河川水)의 pH, Do, 황산(黃酸)이온, 질산(窒酸)이온, 염산(鹽酸)이온의 농도(濃度) 및 무기원소(無機元素)의 농도(濃度) 등을 측정하였다. 폐탄광(廢炭鑛)과 폐광석(廢鑛石) 더미로부터 폐수(廢水)가 유입되는 하천수(河川水)의 pH는 3.46-4.29의 범위로 산성폐수(酸性廢水)를 형성하였으며, 본 조사지역(調査地域)의 수계(水系)에서 하천수(河川水) pH의 변화는 $SO{_4}^{2-}$, Mn, Cu, Zn, Fe 및 $Mg^{2+}$ 농도(濃度)와 고도의 부(負)의 상관(相關)을 나타내었다. 폐수(廢水)가 유입된 하천수(河川水)의 황산(黃酸)이온 농도(濃度)는 236.73 - 310.50mg/l로 청정수와 비교할 때 약 10배 더 높았으며, 오염(汚染) 하천수(河川水)의 Mn과 Fe의 농도(濃度)는 각각 0.56 - 0.83mg/l, 5.89 - 10.58mg/l로 Mn 농도(濃度)는 청정수와 비교할 때 약 20배나 높았다. 오염(汚染) 하천수(河川水)의 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$ 농도(濃度)는 청정지역(淸淨地域)과 비교해서 높게 나타났다. 산성광산폐수(酸性鑛山廢水)의 오염지표(汚染指標)(AMDI)는 오염계류(汚染溪流)에서 42-51이었고, 비오염계류(非汚染溪流)에서는 70 - 76으로 오염계류(汚染溪流)에서 낮았다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 2014

본 논문에서는 석탄회 조립물을 이용한 저질개선 기술의 안전성 및 저질개선기구에 대해 논하고, 일본 카이타만 석탄회 조립물 피복구간에서의 저질개선효과에 대해 검토하였다. 석탄회 조립물의 중금속 농도 및 용출량은 일본의 환경기준을 만족하는 것으로 조사되었으며, 석탄회 조립물의 저질개선기능은 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) 인산염 및 황화수소의 제거 (2) 산성 저질의 중화 (3) 투수성의 증가 및 이로 인한 환원상태 저질의 개선 (5) 지반강도의 증가 (6) 부착성 조류의 서식 기반. 일본 카이타만에서 실시한 현장실증실험 결과로부터 연안저질의 pH중화, 인산염 및 황화수소 농도 감소 등 석탄회 조립물의 저질개선효과가 검증되었으며, 이에 따른 저서생물의 증가가 확인되었다. 석탄회 조립물을 이용한 연안저질의 개선기술이 실용화 된다면 오염저질의 정화에 소요되는 비용의 절감은 물론 산업부산물인 석탄회의 재활용에 기여할 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.405-412
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• 2011

국내 TCE에 의해 오염된 산업 공단내의 지하수 정화 방법으로 양수 및 처리(pump and treatment) 공법이 제안되었다. TCE 농도 0.6 mg/L 오염 지하수를 30년 동안 이 공법에 의해 처리하여 0.005 mg/L 이하 농도로 방류할 경우 그 과정에서 발생하는 환경 비용과 환경 편익을 전과정평가에 의해 산출하였으며 그에 따른 환경 영향 및 환경 효과를 분석하였다. 방류 지하수의 총량은 $2.96{\times}10^7m^3$이며 제거된 TCE의 총량은 최대 17.6 kg이었다. 환경 비용은 에너지의 소비, 자원의 소비, 대기, 수질 및 고형 폐기물 형태의 오염 물질의 배출량 등으로 산출되었으며 환경 편익은 정화된 지하수의 사용으로 얻어졌다. 환경 비용에 따른 환경 영향은 30년 동안 구동하는 pump에 의한 전력 사용, 발전을 위해 소모되는 석유, 석탄 등의 원자재의 소모, 방출되는 지구 온난화 및 산성 가스, 부영양화, 폐기물의 발생을 포함하며 토양/지하수 정화 공정 전과정평가 모델의 사용으로 정량화하고 전세계 일인당 소모 또는 배출하는 표준량으로 나누어 표준화하여 비교한 결과 산성비 원인 오염물 배출이 가장 심각하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.29-35
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• 2016

PURPOSES : The new waste management policy of South Korea encourages the recycling of waste materials. One material being recycled currently is tire-derived fuel (TDF) ash. TDF is composed of shredded scrap tires and is used as fuel in power plants and industrials plants, resulting in TDF ash, which has a chemical composition similar to that of the fly ash produced from coal. The purpose of this study was to evaluate the properties of an asphalt concrete mix that used TDF ash as the mineral filler. METHODS : The properties of the asphalt concrete were evaluated for different mineral filler types and contents using various measurement techniques. The fundamental physical properties of the asphalt concrete specimens such as their gradation and antistripping characteristics were measured in accordance with the KS F 3501 standard. The Marshall stability test was performed to measure the maximum load that could be supported by the specimens. The wheel tracking test was used to evaluate the rutting resistance. To investigate the moisture susceptibility of the specimens, dynamic immersion and tensile strength ratio (TSR) measurements were performed. RESULTS : The test results showed that the asphalt concrete containing TDF ash satisfied all the criteria listed in the Guide for Production and Construction of Asphalt Mixtures (Ministry of Land, Infrastructure and Transport, South Korea). In addition, TDF ash exhibited better performance than that of portland cement. The Marshall stability of the asphalt concrete with TDF ash was higher than 7500 N. Further, its dynamic stability was also higher than that listed in the guide. The results of the dynamic water immersion and the TSR showed that TDF ash shows better moisture resistance than does portland cement. CONCLUSIONS : TDF ash can be effectively recycled by being used as a mineral filler in asphalt, as it exhibits desirable physical properties. The optimal TDF ash content in asphalt concrete based on this study was determined to be 5%. In future works, the research team will compare the characteristics of asphalt concrete as function of the mineral filler types.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권4호
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• pp.341-349
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• 2016

To improve the utilization rate of construction waste as mine backfilling materials, this paper investigated the feasibility of using recycled powder as mine paste backfilling cementitious material, and studied the pozzolanic activity of recycled construction waste powder. In this study, alkali-calcium-sulfur served as the activation principle and an orthogonal test plan was performed to analyze the impact of the early strength agent, quick lime, and gypsum on the pozzolanic activity of the recycled powder. Our results indicated that in descending order, early strength agent > quick lime > gypsum affected the strength of the backfilling paste with recycled powder as a cementitious material during early phases. The strength during late phases was affected by, in descending order, quick lime > gypsum > early strength agent. Using setting time and early compressive strength as an analysis index as well as an extreme difference analysis, it was found that the optimal ratio of recycled powder cementitious material for mine paste backfilling was recycled powder:quick lime:gypsum:early strength agent at 78%:10%:8%:4%. X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope were used to show that the hydration products of recycled powder cementitious material at the initial stages were mainly CH and ettringite. As hydration time increased, more and more recycled powder was activated. It mainly became calcium silicate hydrate, calcium aluminate hydrate, etc. In summary, recycled powder exhibited potential pozzolanic activities. When activated, it could replace cementitious materials to be used in mine backfill.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2004년도 춘계임시총회 및 제23회 학술대회
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• pp.109-113
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• 2004

본 연구에서는 현재 농촌 지역에서 광범위하게 사용되고 있으나 거의 재활용이 안 되어 방치상태에 있는 농업용 폐비닐을 이용하여 시멘트 제조를 위한 고형 연료를 제작할 수 있는 이동식 장치를 개발하려 하였다. 이를 위해 재생연료의 연소 특성 및 2차 오염 발생여부에 대해 조사했으며, 1cm 이하 알갱이 형태의 고형 연료를 제조 가능한 이동식 장치를 개발하였다. 또한 기존의 시멘트 예열탑에서의 투입 방식에서 벗어나, main burner에 적용기술 개발을 통해, NOx 및 O2 발생량의 감소가 나타났고, 0.5ton/hour 투입 시, 0.2-0.3ton/hour 정도 Coal량이 감소하는 연료 단가 절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 신재생에너지
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• 제10권2호
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• pp.12-18
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• 2014

The objective of this work is to produce solid biofuel from sawdust using the HTC (Hydrothermal carbonization) process. The HTC process of feedstock involves the raw material coming into contact with high temperature and pressurized water. The HTC process could produce gaseous, liquefied and solid products, but this study focused on solid product only as an alternative to coal. In this study, sawdust used for a feedstock and its moisture content was under 5%. Water was added with the feedstock to raise moisture content to 80% and also used catalysts. The HTC process was performed at temperature range from 200 to $270^{\circ}C$ and reaction time was 15 to 120 min. Rising temperature resulted in increasing the higher heating value (HHV) of HTC product. In case of adding catalyst, HHV of solid biofuel was higher and reaction occurred at lower temperature and pressure. Also, HTC solid product had been characterized and found to be hydrophobic, increased HHV (over 40%), and pelletized easily compared to raw material.

• 자원리싸이클링
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• 제6권1호
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• pp.29-34
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• 1997

산업 폐기물의 일종인 석회석 슬러지, 폐주물사, 석탄회 및 폐유리병을 고온에서 용융 슬래그화 하여 시멘트 원료로서의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 각 폐기물을 혼합한 후 용융처리하여 얻은 용융 슬래그는 $\beta$-$C_2$S(2CaO.$SiO_2$) 및 $C_2$AS(2CaO.$Al_2$$O_3$.$SiO_2$)의 2가지 상으로 구성되어 있다. 폐기물의 용융처리시 용융온도, 냉각속도 및 염기도 등을 변화시키면서 이들 요인이 $\beta$-$C_2$S상의 생성율에 미치는 영향을 조사하였다. 시멘트 원료로서 활용이 가능한 $\beta$-$C_2$S상의 함율을 높이기 위해서는 첫째 용융온도를 낮추어 용융슬래그의 제조에 필요한 최소한의 온도에서 용융시키고, 둘째 용융물을 고온에서 급냉시키며, 셋째 낮은 염기도를 갖도록 혼합물의 조성을 조절하는 것이 필요하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권4호
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• pp.200-206
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• 2012

무기계 폐자원인 화력발전소 바닥재(이하 바닥재로 칭함)와 폐촉매 슬래그를 7 : 3(무게비)으로 혼합, 성형하고 직화소성법으로 인공골재를 제조한 뒤, 원료들의 입도 및 소성온도가 골재의 발포특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 대부분의 인공골재는 원료 입도에 관계없이 $1150^{\circ}C$ 이상의 소성온도에서 발포거동을 나타내었으며, 그 결과 비중이 급격히 낮아져 $1250^{\circ}C$에서 약 1.4로 수렴하였다. 그러나 폐촉매 슬래그의 입도를 변화시킨 골재 중 가장 작은 입도($90{\mu}m$)를 사용한 시편만은 두드러진 발포특성을 보이지 않았다. $1050{\sim}1150^{\circ}C$의 저온구간에서 소성된 인공골재의 경우, 원료로 사용된 바닥재와 폐촉매 슬래그 입도가 클수록 비중이 증가하였다. 또한 모든 골재들은 소성온도와 함께 흡수율이 낮아지는 경향을 보였다. 이 실험에서 제조된 인공골재의 비중은 1.4~1.7, 그리고 흡수율은 8~19 %를 나타내어 경량골재의 기준을 만족함으로써 다양한 분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다.