• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.313-320
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• 2017

화력발전소의 전력 생산을 위한 연료의 연소 시 발생한 황산화물의 제거과정에서 생산되는 배연탈황석고의 경우 현재까지는 적극적인 재활용이 되지 않고 있다. 본 연구는 화력발전소의 배연탈황공정인 건식, 습식공법을 통해 발생된 배연탈황석고의 슬래그 자극재로써의 활용가능성을 연구하기 위하여 일정량의 건식 및 습식 배연탈황석고를 고로슬래그 미분말에 치환하고, 슬래그 페이스트를 제작한 후, 그에 따른 수화반응 특성과 압축강도 특성을 분석해서 슬래그 자극재나 천연석고의 대체재로서 역할을 할 수 있는지 검토하고자 하였다. 본 연구의 결과에 따르면, 건식 배연탈황석고의 경우 별도의 알칼리 자극이 없어도 슬래그를 충분히 자극하는 것으로 보이며, 습식배연탈황석고의 경우 일정수준 이상의 알칼리 자극이 주어져야만 충분한 슬래그 자극효과를 볼 수 있는 것으로 나타났다. 또한 건식과 습식 배연탈황석고를 슬래그 페이스트에 적정량 치환하면 슬래그 페이스트의 압축강도 개선효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 추후 추가적인 연구를 통해 치환율에 따른 강도증진 성상을 정량적으로 규명하면 배연탈황석고의 효율적 경제적 재활용이 가능하게 될 것으로 사료된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권2호
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• pp.54-60
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• 2023

본 연구에서는 탈황석고(DG)에 이산화탄소를 반응시켜 만든 탄산화물(CCMs)의 시멘트 혼합재로서 적용 가능성 분석을 위해 탈황석고와 탄산화물의 미세구조 및 기초물성 분석을 실시하였다. 탈황석고의 경우 CaO 및 CaSO₄가, 탄산화물의 경우 CaSO₄, CaCO₃, Ca(OH)₂ 및 CaSO₄·H₂O 결정상이 주 결정상으로 나타났으며 입도분석 결과 두 재료의 평균 입자 크기의 차이는 약 7 ㎛로 나타났다. 또한 탄산화물은 폐기물공정시험기준에 따른 중금속 용출시험 결과 주요 중금속이 불검출되었으며 열중량 분석 결과 탈황석고에 비해 CO₂ 분해가 2배 이상 나타난 것으로 보아 설비 운전 조건 최적화를 통해 건설 소재 원료로 활용 가능할 것이라 판단된다. 탈황석고와 탄산화물의 함량별 강도 거동 측정 결과 탄산화물 혼입 모르타르의 장기강도가 더 높은 것으로 나타났으며 이는 탄산화물에 존재하는 CaCO₃의 충전제 효과 때문인 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.148-149
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• 2014

The aim of this research is to contribute on investment of less cement mortar or concrete in normal strength range using additional hydration of BS with stimulating effect of FGD and OPC based on the previous research result of the BS and RFA using cement mortar. As a test, the composition for normal strength range of mortar was evaluated with 0, 10, and 20 % of FDA and 0, 20 % of OPC replacement.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.158-165
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• 2000

배연탈황설비에서 생성된 석고 슬러리 및 석고의 순도와 불순물의 정량분석은 시운전중인 탈황설비의 성능시험시 최적의 탈황공정을 모색하는 데 유용한 자료를 제공할 뿐만 아니라 생성된 석고는 시멘트나 석고 보드 등으로 사용될 수 있으므로 품질관리의 측면에서도 매우 중요하다. 석고의 순도는 결합수분, 삼산황 및 칼슘이온의 농도를 측정한 다음 환산식에 의해서 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)의 형태로 변환할 수 있다. 성능시험시 시료의 수가 상당히 많으므로, 좀 더 간편하면서도 정확한 분석방법의 확립을 위해 여러가지 비교실험을 실시한 결과, 열분석을 통하여 결합수분을 측정하는 방법이 1시간 이내에 분석이 완료된다는 장점 외에 재현성 또한 아주 우수하였다. 그 외 실리카를 포함한 각종 석고의 불순물의 분석은 산으로 처리하는 방법과 융제를 사용한 용융법을 비교한 결과, 용융법이 훨씬 간편하고 정확한 결과를 나타내었다. 한편 소량의 탄산 마그네슘과 탄산 칼슘의 정량을 위해 사용되는 이산화탄소 측정장치의 트랩부분을 수정하여 이산화탄소 흡수제의 역류를 막도록 하였다. 열분석을 통한 결함수분 측정, 융제를 사용한 용융법 및 이산화탄소의 정량법으로 확립된 분석 방법을 통해 석고 슬러리 및 석고의 분석은 보다 짧은 시간내에 간편하면서도 정확하게 실시될 수 있음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.8-16
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• 2020

환경오염 저감을 위해 순환유동층 보일러를 활용한 발전이 증가함에 따라 CFBC 플라이애시가 많이 생산되고 있다. CFBC 플라이애시내는 수화반응 중 시멘트의 팽창과 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 free CaO를 포함하고 있기 때문에 콘크리트에서의 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그시멘트의 초기강도 증진을 위해 CFBC 플라이애시와 인산석고와 같이 혼합함으로서 천연석고를 대체하는 자극제로 활용하고자 하기 위하여 미세구조와 초기강도 특성을 실험적으로 분석하였다. 인산석고는 배면탈황석고와 인산중화석고를 사용하였으며, 이수상태와 무수상태로 각각 혼합하여 실험하였다. 실험결과 CFFA와 dihydrate 형태의 이수석고를 혼합하는 경우에는 상대적으로 초기강도 발현이 낮아지나, CFFA와 anhydriteII 결정형태인 무수인산석고를 혼합한 배합의 강도 증진효과가 천연석고를 사용한 경우와 유사하여 혼합시멘트로 활용 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권3호
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• pp.86-91
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• 2024

본 연구에서는 국내 정유사에서 발생하는 탈황석고(DG)와 이산화탄소를 반응시켜 제조한 이산화탄소전환탄산화물(CCMs)을 시멘트 혼합재로 적용한 모르타르의 특성 분석을 실시하였다. 화학성분, 입도 분석 결과를 통해 탈황석고와 이산화탄소가 반응하여 CaCO₃ 등의 탄산화물 결정이 생성된 것을 추정할 수 있었으며, 이를 시멘트 혼합재로 활용하여 작업성, 압축강도 등의 물성과 동결융해 후 압축강도 및 촉진탄산화 깊이 측정을 실시하여 내구성 분석을 실시하였다. 실험 결과, 혼합재의 함량이 증가할수록 작업성 및 압축강도 특성이 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 동결융해 후 압축강도, 촉진 탄산화 깊이 또한 물성 측정 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 아울러 탈황석고 대비 탄산화물을 혼합할 경우 물성 및 내구성이 양호하게 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 미반응 CaO 및 CaCO₃ 등 혼합재의 결정상 차이에 따른 것으로 판단되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.291-296
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• 2014

건축물 에너지 사용량과 온실가스 배출량 감소를 목적으로, 열적 물성 등이 향상된 새로운 단열소재가 개발 사용되는 추세이다. 이중 기존 단열소재의 문제점 (가연성, 처짐, 수분 취약성, 단열성능 저하 등)을 보완한 미네랄 하이드레이트 소재가 새롭게 사용되고 있다. 미네랄 하이드레이트는 건축물 구조체로 사용되는 ALC의 제조방법과 유사하나, 구조체가 아닌 단열소재만으로 사용된다는 특징을 갖는다. 미네랄 하이드레이트 제조를 위해서는 시멘트, 생석회 및 무수석고 등이 사용되며, 무수석고는 전량 수입에 의존하고 있다. 따라서 본 연구에서는 수입대체효과 뿐만 아니라, 폐기물 재활용 측면에서 무수석고를 대체하여 석유제조 공정 부산 탈황석고를 사용하고자 하였다. 탈황석고를 미네랄 하이드레이트 원료로 사용할 경우, 무수석고 전량과 생석회 일부를 대체할 수 있었다. 더불어 탈황석고를 사용한 미네랄 하이드레이트는 기존 무수석고 사용시와 유사한 열적, 물리적 특성도 발현되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.450-457
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• 2017

본 연구에서는 EXFG를 활용하여 실제 현장 적용이 가능한 고품질의 바닥모르타르를 개발하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, ALS의 치환율이 증가할수록 플로치도 비례하게 증가하는 것으로 나타났으며, 이를 이용한 EXFG의 경우 반대로 치환율이 증가할수록 유동성은 감소하는 경향을 나타냈다. 또한, 응결시간의 경우 ALS 치환율이 5%인 배합에서는 EXFG의 치환율에 관계없이 Plain 대비 응결시간이 약 5~20% 이상 단축되는 것으로 나타났다. 압축강도의 경우 ALS 치환율 0%, 5%에서 EXFG 치환율이 1% 이내일 때 전반적으로 강도는 증가하였으며, ALS 치환율이 10% 이상일 경우에는 오히려 강도가 저하 되는 것으로 나타났다. 건초수축길이변화율의 경우 ALS 치환율 0%, 5%에서는 EXFG 치환율에 관계없이 Plain 대비 건조수축길이변화율이 약 10~25% 이상 감소하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제52권2호
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• pp.119-128
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• 2019

국내에서는 연간 약 30만 톤 내외의 굴패각이 발생되고 있어, 이를 대규모로 활용할 수 있는 적절한 방안이 요구되고 있다. $CaCO_3$가 주성분인 굴패각을 탈황재료로 사용하는 연구들이 많이 진행되어 왔으나, 지금까지는 주로 건식탈황을 대상으로 한 것이었다. 본 연구에서는 굴패각을 소성하여 습식탈황재료로 활용하는 가능성에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 습식배연탈황공정의 하나인 spray type 방식의 모사탈황장치를 제작하여 소성 굴패각의 탈황특성을 석회석과 비교하였다. 연구결과, 소성 굴패각은 석회석이나 소성하지 않은 굴패각에 비하여 우수한 $SO_2$ 흡수능을 보였다. 이는 굴패각이 소성 및 수화반응을 통해 상대적으로 반응성이 높은 형태($Ca(OH)_2$)로 전환되었기 때문이다. 이로 인하여 반응잔류물 중에 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)의 함량이 다른 경우에 비하여 높게 나타났다. 본 연구의 연속탈황실험에서는 소성 굴패각이 석회석에 비하여 큰 pH 변동폭을 보였으며, 석회석과 소성 굴패각을 혼합하여 수행된 탈황실험에서도 소성 굴패각의 혼합비율이 증가됨에 따라 pH변동폭이 커지는 결과를 보였다. 이러한 현상은 소성 굴패각의 $SO_2$ 흡수 반응성이 큰 것을 잘 보여주는 것이다. 본 연구결과는 소성 굴패각을 습식탈황에 이용할 경우 탈황효율을 크게 향상시킬 수 있음도 보여준다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.389-394
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• 2017

본 연구는 콘크리트 블록을 생산하는 공장에서 경제적이면서 환경 친화적인 블록을 생산하기 위해 산업부산물 자원을 효과적으로 이용하는 방안에 관한 것이다. 즉, BS 3종에 일라이트, 탈황석고 및 폐내화물울 치환하여 종전에 연구되었던 결과에서 양호한 것으로 밝혀진 몇 개 변수를 Mock-up 시험성격으로 실제 생산라인에서 호안블록을 생산하여 그 특성을 분석하므로써 최적 조합을 확정하고자 한다. 실험결과 압축강도, 흡수율, 내동해성 및 수질영향의 pH 관점에서 고려하면 BS 3종에 정제 탈황석고 5% 치환 및 여기에 골재로서 일라이트를 1% 치환한 배합이 최적인 것으로 분석되었다. 그러나 일라이트는 시멘트 보다 고가이므로 경제적인 측면까지도 고려하면 BS 3종에 5%의 정제 탈황석고를 결합재로 치환하는 배합이 최적 조합인 것으로 밝혀졌다.