• 대한토목학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.135-141
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• 1989

고로(高爐) 슬래그는 미생물(微生物) 부착이 쉬운 거친 표면(表面)과 pH를 중화(中和)시킬 수 있는 칼슘과 마그네슘을 다량 함유하고 있으며, 반응조내(反應槽內)의 미생물(微生物)을 응집(凝集)시킬 수 있는 알루미늄이나 철염을 비롯한 미생물(微生物)의 영양소를 함유하고 있어, 혐기성(嫌氣性) 생물막(生物膜) 공법(工法)의 여재(濾材)로서의 사용가능성(使用可能性)을 검토(檢討)하여 보았다. 유가공(乳加工)의 탄수화물(炭水化物), 폐기물(廢棄物) 침출수(浸出水) 및 당밀폐수와 같은 산성폐수(酸性廢水)를 슬래그를 여재(濾材)로 사용(使用)한 실험실(實驗室) 혐기성(嫌氣性) 반응조(反應槽)에 주입(注入)하였는데 예측한 대로 pH를 중화(中和)시키며 미생물(微生物)을 확보시키는데 효과적(效果的)인 것으로 나타났다. 특히 푸라스틱을 사용한 경우의 유가공폐수(乳加工廢水)의 운전결과(運轉結果)와 비교할때에 고부하(高負荷)에서 슬래그를 사용한 경우의 COD 제거효율(除去效率)이 높았다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권1호
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• pp.110-116
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• 2016

The present study numerically investigated the deformation of the interface of two-phase fluids flow in a blast furnace. To simulate three-dimensional(3D) incompressible viscous two-phase flow in the furnace filled with the air and molten iron, the volume of fluid(VOF) method based on the finite volume method has been utilized. In addition, the porous medium with the porosity has been considered as the bed of the particles such as cokes and char etc. For the comparison, the single phase flow and the two-phase flow without the porosity have been simulated. The two-phase flow without porosity condition revealed the smooth parabolic profile of the free surface near the outlet. However, the free surface under the porosity condition formed the viscous finger when the free surface was close to the outlet. This viscous finger accelerated the velocity of the free surface falling and the outflow velocity of the fluids near the outlet.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권5호
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• pp.478-489
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• 2012

Each year, about four million tons of steel slag, a by-product produced during the manufacture of steel by refining pig iron in the converter furnace, is generated. It is difficult to recycle this steel slag as aggregate for concrete because the reaction with water and free-CaO in steel slag results in a volume expansion that leads to cracking. However, the steel slag used in this study is atomized using an air-jet method, which rapidly changes the melting substance at high temperature into a solid at a room temperature and prevents free-CaO from being generated in steel slag. This rapidly-cooled steel slag has a spherical shape and is even heavier than natural aggregate, making it suitable for the aggregate of radiation shielding concrete. This study deals with the radiation shielding property of concrete that uses the rapidly-cooled steel slag from the oxidizing process in the converter furnace as fine aggregate. It was shown that the radiation shielding performance of concrete mixed with rapidly-cooled steel slag is even more superior than that of ordinary concrete.

• Advances in concrete construction
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• 제4권4호
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• pp.283-303
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• 2016

Several types of industrial byproducts are generated. With increased environmental awareness and its potential hazardous effects, the utilization of industrial byproducts in concrete has become an attractive alternative to their disposal. One such by-product is ground granulated blast furnace slag (GGBS), which is a byproduct of the smelting process carried out in the iron and steel industry. The GGBS is very effective in the design and development of high-strength and high-performance concrete. This paper reviews the effect of GGBS on the workability, porosity, compressive strength, splitting tensile strength, and flexural strength of concrete.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권4호
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• pp.363-371
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• 2019

In this study, physical properties of normal concrete, magnetite concrete, EAF concrete, and EAF concrete with added iron powder were evaluated and a feasibility of radiation shielding is also evaluated through irradiation tests against X-rays and gamma-rays. While the unit weight of EAF concrete (3.21 t/㎥) appeared lower than that of magnetite concrete (3.50 t/㎥), the results in compressive strength of EAF concrete were greater than those in magnetite and normal concrete. While the radiation transmission rate of normal concrete reaches 26.0% in the X-ray irradiation test, only 6.0% and 9.0% of transmission rate were observed in magnetite concrete and linear relationship with unit volume weight and radiation shielding. In the gamma-ray irradiation test, the performance of EAF and magnetite concretes appeared to be similar. Through the results on the excellent physical properties and radiation shielding performance a potential applicability of EAF concrete to radiation shielding was verified.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.807-815
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• 2014

본 연구는 최근 대형고로에 도입된 PCI 시스템에서 석탄의 탄종에 따른 연소 특성을 파악하기 위해, 고로내 석탄의 연소환경을 잘 모사할 수 있는 층류반응기(LFR)을 이용하여 화염형상을 분석하고, 체류시간별 입자의 온도와 배기가스인 CO와 $CO_2$를 측정하였다. 화염형상의 가시적인 분석뿐만 아니라, 입자온도와 배기가스의 배출특성을 근거로 하여 휘발분 연소와 촤 연소 구간을 구분하였다. 특히 CO는 고로내 발생하는 산화철의 환원반응에 영향을 주는 인자로써, 본 연구에서는 탄종별 CO의 배출시점과 특성에 대한 분석이 이루어졌다. 휘발분 함량이 많은 탄종의 연소 초기 입자온도는 높게 측정되었지만, 휘발분 연소구간이 길어지면서 이후에 연속적으로 시작되는 촤 연소가 지연되었다. 촤 연소구간에서는 연료비가 높을수록 CO발생량이 상대적으로 많고, 적정온도가 유지되었다.

• 보존과학회지
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• 제36권2호
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• pp.143-151
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• 2020

본 연구에서는 인제 부평리유적 4-2지구 통일신라시대 제철유적에서 출토된 슬래그 5점에 대해 분석을 수행하였으며 그 결과를 통하여 당시의 제철공정을 밝히고자 하였다. 인제 부평리유적출토 슬래그의 전철량은 3.65~23.78%로 고대 제철에서 일반적으로 나타나는 전철량보다 상당히 낮았다. 조재량 또한 65.92~88.96%로 매우 높아 철과 슬래그의 분리가 원활하게 이루어졌을 것으로 보이며 그로 인해 철의 회수율이 상당히 좋았을 것으로 추정된다. 화합물 분석결과 대부분의 시료에서는 크리스토발라이트가 검출되었으며 FAS 상태도와 FCS 상태도에 분석된 데이터를 대입하여 추정한 노 내 온도 또한 1600℃ 이상으로 나타나 탄소를 포함한 철이 완전히 용융되어 주철을 생산하기에 충분한 온도로 조업이 이루어졌음을 확인하였다. 미세조직 관찰 결과 철편에서는 백주철 조직이 관찰되고 백주철 조직에서 철-탄소-인의 3원계 공정인 스테다이트가 함께 관찰되었다. 이는 제철부산물이 생성될 당시 주조 공정을 위한 간접제련이 이루어졌다는 증거가 된다. 분석결과를 토대로 인제 부평리유적은 철광석을 용해하여 선철을 생산한 간접제련유적인 것을 추정하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.631-638
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• 2010

다양한 오염원을 통해 토양에 유입된 비소는 작물을 통해 인체로 전이되어 심각한 질환을 유발한다. 특히 가금류 사료에 첨가되는 록살슨(roxarsone)의 경우 퇴비 중에 포함되어 토양으로 유입되면 독성이 강한 무기비소로 변환된다. 본 연구에서는 비소 오염토양의 안정화 공법 적용을 위해 산업부산물인 영가철과 제강슬래그를 투입하여 토양 내 비소의 안정화 연구를 수행하였다. 비소(무기비소)와 록살슨(유기비소)으로 오염된 토양에 영가철 및 제강슬래그를 0%(w/w), 1%(w/w), 3%(w/w), 5%(w/w) 처리하고 30일 간 반응시킨 후 비소의 저감정도를 살펴본 결과 왕수추출에 의한 비소의 총함량은 무처리구에서 비소 오염토양이 2,285 mg/kg, 록살슨 오염토양이 6.5 mg/kg으로 나타났다. 1 N HCl 가용성 비소는 비소 오염토양의 무처리구가 1,351 mg/kg, 영가철 처리구가 713~1,034 mg/kg로 무처리구 대비 최대 40% 이상 감소하였다. 제강슬래그 처리구의 경우 1 N HCl 가용성 비소농도가 소폭으로 감소하였으며 5% 처리구(1,245 mg/kg)에서 통계적으로 유의성 있는 감소효과가 나타났다. 록살슨 오염토양에서는 영가철 1~5% 처리 시 비소의 농도가 0.69~3.13 mg/kg으로 처리 간에 유의성 있게 감소하는 경향을 나타내었으며 제강슬래그의 처리는 통계적으로 유의성 있는 감소효과는 발생하지 않았다. 특히 록살슨 오염토양은 영가철과 제강슬래그 처리 시 검출되는 비소의 양이 무처리구보다 증가하는 것으로 나타나 유기비소인 록살슨이 무기비소로 변환되는 과정에서 영가철과 제강슬래그가 영향을 끼친 것으로 판단되었다. 0.01 M $CaCl_2$ 에 의한 추출(유효태 비소) 결과 비소오염토양의 무처리구 유효태 비소농도는 0.85 mg/kg, 영가철 5% 처리구에서 0.06 mg/kg 로 무처리구 대비 90% 이상 감소하였다. 비소오염토양에 대한 제강슬래그 처리에서는 제강슬래그에 함유된 인과 토양 내 비소가 경쟁하면서 처리량이 증가함에 따라 비소농도가 증가하였다. 록살슨 오염토양의 경우 영가철과 제강슬래그 처리량 증가에 따라 비소의 농도가 감소하였으나 무처리구에 비하여 비소가 높게 검출되었다. 이는 토양에 투입된 영가철과 제강슬래그가 유기비소에서 무기비소로의 변환과정에 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 토양 내 인산과 비소는 철에 대해서 경쟁반응을 하는데 이는 영가철 처리 시 검출되는 비소농도에 영향을 미친 것으로 판단되었다.

• 농업과학연구
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• 제51권2호
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• pp.227-238
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• 2024

Methane (CH₄) is an important greenhouse gas, with a short-term greenhouse effect 80-fold that of carbon dioxide. Blast furnace slag used as a base ingredient for silicate fertilizer, and contained Fe³⁺, which acts as reduction of CH₄ emissions in flooded rice paddy. This study was evaluated the effects of the silicate fertilizer with different rates of the iron slag on CH₄ emissions and rice growth. In this study, the SF 0.0% was applied with silicate fertilizer containing 0.0% of the iron slag, while the SF 2.5% and SF 5.0% were treated with silicate fertilizer containing 2.5 and 5.0%, respectively. The CH₄ emissions during rice cropping period were assessed using a closed-chamber method and then determined by Gas chromatography. The CH₄ fluxes were reduced by 17% (SF 0.0%), 17% (SF 2.5%), and 8% (SF 5.0%) compared to the treatment with only-inorganic fertilization (control). Conversely, rice grain yield increased by 15 - 30% compared to the control owing to the improvement of soil quality by silicate fertilization. In particular, soil pH, available phosphorus and available silicic acid content were increased with the increase in the iron slag rates from 0.0 to 5.0%. These contributed to a significant increase in rice growth such as 1,000-grains weight and percentage of filled grains. Consequently, these findings were indicated that the application of silicate fertilizer containing 2.5 - 5.0% of iron slag would be the most effective in both CH₄ reduction and rice growth.

• 한국연소학회지
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• 제22권2호
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• pp.27-35
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• 2017

This paper reviews the previous industrial solid bed process simulations to provide a better understanding of the modeling approaches to the particle reactions in the bed. Previous modeling studies on waste incinerator, iron ore sintering bed, blast furnace, iron ore pellet indurator, and biomass combustor can be seen on the common ground of unsteady 1-D modeling scheme. Approaches to the particle reaction modeling have been discussed in terms of the status of solid particles in the bed, types of reaction progression in a particle, and the consideration of the intra-particle temperature gradient.