• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.152-160
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• 2021

본 연구에서는 건설 산업의 고도화에 따라 대량 발생하는 철강 슬래그 및 페로니켈슬래그의 활용을 위해 모르타르 배합에 혼입하여 실험적 연구를 진행하였다. 물의 흡수율이 낮은 BOF와 표면이 매끄러운 성질을 가진 FNS를 시멘트에 치환하면, 희석효과(dilution effect) 작용으로 플로 값과 응결시간이 증가하였다. 다만, BOF를 표준사 대비 10% 초과하여 혼입할 경우 재료 분리 현상(segregation)이 발생하였고, 이에 다량의 혼입 배합은 실험에서 제외하였다. BOF 잔골재와 FNS 혼입 모르타르는 응결 지연으로 인한 수화열 감소로 종결이 완료된 후 길이변화가 발생하지 않았다. BOF 잔골재를 혼입한 모르타르의 압축강도는 표준사와 시멘트만을 혼입한 모르타르 강도 보다 감소되었지만 FNS와 함께 혼입한 배합의 경우 양생 일이 증가함에 따라 압축강도도 증가하였다. BOF 잔골재를 혼입한 B10F0 및 B10F20 모르타르에서는 수화가 진행되어 BOF 원재료 XRD에서 관찰할 수 있었던 larnite, mayenite, wuestite 클링커는 거의 관찰되지 않았지만, FNS의 낮은 수화 반응성으로 FNS의 클링커는 관찰되었다. 주사전자현미경 분석 결과 수화결정체로 존재하지 않고 수화가 진행 중인 FNS를 확인할 수 있었으며 이를 통해 FNS의 잠재수경성을 확인하였다. FNS를 첨가하지 않은 시편의 경우 BOF 골재가 겔이나 침상결정이 아닌 전체가 괴상으로 존재하였으며, 인산화칼슘(calcium phosphate) 형성을 확인하였다. 다만, 전로슬래그를 혼입할 경우 내부 공극은 밀실함이 다소 저하되었으며, 추후 BOF를 잔골재 또는 건설 재료로 활용할 경우 적정 배합비 선정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.105-108
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• 2001

In this paper, we evaluated the suitability of steel slag(is divided with electric arc furnace slag and converter slag) as concrete aggregate by measuring physical and chemical characteristics of it. The steel slag mainly contains SiO$_2$ and CaO as the chemical composition. The reaction with water and a little of free CaO in the slag causes slag's volume to expand. Therefore, we used several aging methods in order to decrease the characteristics of slag volume expansion. The physical properties of steel slag aggregate are researched and then the strength of concrete with the steel slag aggregate is measured.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.69-83
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• 1999

연약지반 개량시 사용되고 있는 샌드매트용 모래의 대체 재료로서 이용 가능성 여부를 전로 슬래그를 대상으로 담수와 해수를 사용하여 입경별, 시간 경과별, 에이징 처리 후 투수계수 변화를 실내시험을 통해 파악하였다. 담수 사용시, 10 mm 미만의 입경을 갖는 A시료와 B시료의 투수계수는 각각 $6.52\times10_{-2}cm/sec,\; 5.99\times10^{-1}cm/sec$으로 측정되는 반면에 해수를 사용할 경우에는 각각 $1.88\times10_{-2}cm/sec,w;3.86\times10^{-1}cm/sec$로 감소하였으며 또한 동수경사와 침투유속의 관계에서 난류흐름이 지배한 것으로 나타났다. 특히, 해수 사용시 100일 동안의 시간경과에 따른 A시료와 B시료의 투수계수는 초기 값보다 1/10배로 감소하는 경향을 보이는데 이는 유리 석회(CaO)에 의한 간극의 막힘 영향으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.372-379
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• 2007

전로슬래그는 폐수 중에 함유된 인산염을 고형물 형태로 제거하는데 유용하게 사용될 수 있다 본 연구는 전로슬래그를 이용하는데 있어서 폐수의 초기 조건에 따라 전로슬래그로 인한 폐수의 pH, 알칼리도 그리고 양이온 용출변화에 따른 인산염 제거 등에 관하여 연구하였다. 실험대상 폐수의 pH를 0.5 단위로 7.0부터 8.5까지 다른 초기조건에서 폐수의 pH는 10시간 내에 급격하게 pH 11이상까지 상승하였다. 알칼리도는 pH보다는 급격하게 상승하지는 않았지만 반응시간 10 시간이 경과한 후 꾸준하게 상승하였다. 인산염 제거는 pH상승, 알칼리도 상승과 함께 반응시간 10시간까지 급격하게 제거되다가 서서히 제거되는 양상을 보였다. 반응시간 27시간 경과 후 그리고 36 시간 경과 후 전로슬래그에 함유된 마그네슘 이온 용출 농도를 측정한 결과 2.0 mg/L과 4.3 mg/L 수준까지 지속적으로 용출 되었다. 본 실험 결과 전로슬래그에 함유된 마그네슘이 용출되었기 때문에 물속에 암모니아가 존재한다면 인산염과 함께 스트루바이트 형태의 결정체로 인이 제거될 수 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.10-16
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• 2007

전로슬래그를 완효성 칼리비료로 활용하기 위한 기초연구로, 전로슬래그 분말에 시약급 $SiO_2$와 $K_2CO_3$를 첨가하여 염기도를 각각 0.7, 1.0및 1.4로 조절하고, $K_2O$의 함량은 22mass%로 고정한 후 볼밀에서 24시간 이상 혼합하여 $900^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$ 사이의 온도에서 10분${\sim}$60분 동안 소결하였다. 소결 후 X-선 회절과 ICP분석을 이용하여 제조된 칼리비료의 특성을 조사하고 또한 염기도, 소결온도 및 소결시간이 완효성 칼리비료의 제조 조건에 미치는 영향을 검토하였다. 소결체의 수용성 $K_2O$의 용출특성은 소결시간이 길어질수록, 소결온도가 높아질수록, 염기도가 감소할수록 용출율이 감소하였다. 한편 구용성 $K_2O$의 용출특성은 염기도가 증가할수록 증가하는 경향이 뚜렷하였으며, 소결온도가 높을수록 용출율은 완만하게 감소하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권5호
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• pp.13-17
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• 2005

용융전로슬래그를 일반 포틀랜드 시멘트로 활용하기 위하여, 용융슬래그와 $C_3A(3CaO{\cdot}Al_2O_3)$가 반응하여 시멘트의 구성상인 $C_4AF$가 생성되는 기구와 생성속도를 조사하고자 한다. 전로슬래그에 소정의 $SiO_2$를 첨가하여 MgO도가니에 넣고 $1300^{\circ}C{\sim}1350^{\circ}C$에서 30분간 가열 용해하여 균질화 한 후, 같은 온도로 가열해 둔 소결 $C_3A$펠렛을 투입하여 $10{\sim}30$분간 반응시켰다. 반응 후, 급냉한 시편을 도가니의 직경방향으로 절단해서 펠렛 단면의 $C_3A$직경 변화를 측정하여 $C_3A$의 용해속도를 조사하고, 계면반응 생성상을 SEM/EDX로 관찰하였다. 그 결과 $C_3A$ 펠렛의 슬래그로의 용해속도는 $1300^{\circ}C$에서 $0.75{\times}10^{-4}(cm/sec)$으로부터 $1350^{\circ}C$에서 $1.67{\times}10^{-4}(cm/sec)$으로 증가하였으며, 슬래그와 $C_3A$ 펠렛 사이에 $C_4AF$와 $C_{12}A_7$의 혼합층이 생성됨을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제2권4호
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• pp.33-41
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• 1993

본 연구에서는 전로슬래그 중에서 슬래그 부산에 의한 Cu의 회수 및 자산, 체질에 의한 Cu의 조기회수방법을 조사하였으며, 부산공정 시 부산용수로서 폐수사용의 가능성을 검사하였다. 또한 부산 등의 산별과정에 의해 얻어진 산물의 화학분석을 통하여 각 성분별 신화력을 조사하였다. 건식자산의 경우 300 Gauss에서 2시간 영각고화 슬래그에 있어서는 Cu 품위 60.7%, 회수율 39.2%의 정광을 얻고, 10시간 영각 고화 슬래그에 있어서는 Cu품위 54.0%, 회수율 17.9%의 정광을 얻었다. 습식자산의 경우 600 Gauss에서 10시간 영각 고화 슬래그의 경우 Cu품위 64.1%, 회수율 1.8%의 정광을 얻었다. 마광을 행한 영각 고화 10시간 시과에 대해, 사상산물에 대새서는 자산을 행하였고, 사하산물에 대해서는 부산을 행하였다. 이 결과 Cu품위 45.2%의 정광을 얻을 수 있었으며 이때 회수율은 93.5%를 나타냈다. 부산정광에서 Cu품위가 높을수록 As 품위는 상승하였으냐, Zn 및 Fe 품위는 감소하였으며, Pb 품위는 무관하였다. 이 결과 Cu품위 37.74%의 정광을 얻을 수 있었으며 이때 회수율은 94.79%를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1139-1148
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• 2000

산업 폐기물 중 다량으로 발생하는 제강슬래그의 재활용을 위하여 -14/+24mesh 정도 크기의 슬래그를 미분말로 분쇄시 최적 조건을 조사하고 경제적인 분쇄조건을 확립하기 위하여 요구되는 동력을 산출하였다. 이를 위한 분쇄조건으로 ball mill의 회전속도, 분쇄시간, ball의 충진량, 시료의 충진량과 크기 등을 선정하였고 이에 대한 분쇄효율을 산출하였다. 본 연구에서는 임계회전속도의 79% 정도에 해당되는 값이 최적의 회전속도인 것으로 조사되었다. 분쇄시간에 따른 분쇄정도는 일반적으로 시간이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났지만 분쇄 초기에 비해 분쇄가 더 진행될수록 분쇄효율은 감소하는 것으로 나타났다. Ball의 충진율은 mill내부 용량의 50%인 경우에 최척의 분쇄효율을 보였고, 시료의 충진량과 크기에 따른 입도초사 실험 에서는 시료의 충진량이 적고 원시료의 크기가 작을수록 분쇄정도는 증가하였다. 위의 결과에 의해 Bond의 식을 사용하여 동력효율을 계산한 결과 분쇄시간이 길수록 그리고 회전속도가 최적인 조건에서 동력효율이 가장 크게 나타나고 있음이 관찰되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권1호
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• pp.47-53
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• 2004

용융 전로슬래그를 보통 포틀랜드 시멘트로 전환하여 활용하기 위한 목적으로, 용융 슬래그와 소결 CaO 펠렛을 상호 반응시켜, 슬래그의 염기도 및 반응온도에 따른 CaO의 슬래그 중으로의 용해속도 및 반응생성층을 조사하였다. 전로슬래그에 사전에 계산된 양의 시약급 SiO$_2$를 첨가하여 MgO 도가니에 넣고 $1350∼1500 ^{\circ}C$로 30분간 가열ㆍ용해하여 균질화 한 후 같은 온도로 가열해 둔 소결 CaO 펠렛을 투입하여 10∼30분간 반응시켰다. 반응 후 급냉한 시편을 도가니의 직경방향으로 절단해서 펠렛 단면의 CaO 직경 변화를 측정하여 CaO의 용해속도를 조사하고, 계면 생성층을 SEM/EDX로 관찰하였다. 전로슬래그의 염기도를 1로 조절한 경우, CaO의 용해속도(반응계면의 이동속도)는 $1350 ^{\circ}C$에서 9.8$mu extrm{m}$/min 였고, 온도상승에 따라 $^1500 {\circ}C$에서 18.0$\mu\textrm{m}$/min으로 증가하였다. 염기도를 2로 조절한 경우는 각각 7.6$\mu\textrm{m}$/min, 15.0$\mu\textrm{m}$/min으로 조금 감소하였다. CaO의 용해속도는 Arrhenius의 온도와존성을 만족하며, CaO 용해반응의 겉보기 활성화에너지 값은 36 kcal/mole이었다. 슬래그의 염기도가 1인 경우. $1500 ^{\circ}C$에서 10∼30분간 반응시켰을 때 생성된 $C_2$S의 두께는 64∼118$\mu\textrm{m}$, $C _3$S층의 두께는 28∼90$\mu\textrm{m}$이었다. 한편, 슬래그의 염기도가 2인 경우, $1500^{\circ}C$에서 10∼30분간 반응시켰을 때 형성된 $C_3$S층의 두께는 90∼120$\mu\textrm{m}$ 이었다.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.841-849
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• 2012

The effluent quality of phosphorus is strengthened by the national standard to conserve water resources to lessen the eutrophication threat. The soluble phosphate in the wastewater effluent can be removed using the converter slag as solid waste produced through the steel making process. The experiments for removal efficiencies and removal constants were performed for this research with the artificial wastewater following several different conditions, particle size, phosphate concentration and initial pH. The correlation coefficients of Freundlich adsorption isothem were 0.9505 for $PS_A$, 0.9183 for $PS_B$, respectively. The removal efficiency was 87-94 % for $PS_A$ and 90-96 % for $PS_B$ respectively. The pH of the wastewater was elevated to pH 11.8 for the initial pH 8.5, phosphate removal efficiency was the highest as 84 % ~ 98 %. In case of 10 mg/L of the intial phosphate, the removal efficiency was 96 ~ 98 %. The more initial pH increases, the higher the reaction rate constant is.