• 청정기술
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• 제22권4호
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• pp.274-280
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• 2016

본 연구에서는 태양광용 웨이퍼를 제조하는 과정에서 발생하는 실리콘 폐슬러지의 함유물질 중 공정원가의 25% 가량을 차지하고 있는 절삭유를 화학적으로 재생하기 위한 방법을 개발하고자 하였다. 이를 위해 아세톤, HCl, NaOH, KOH, $Na_2CO_3$, 불산, 염화메틸렌 등 7종류의 시약이 이용되었으며 다양한 농도로 폐슬러지와 반응을 실시하고 3000 rpm의 속도로 60분간 원심분리를 수행하였다. 그 결과, 실리콘분말 및 금속분말과 같은 고형물과 액상의 절삭유를 분리하기 위한 최적 시약 및 조건이 0.3 N NaOH로 확인되었다. 시판되는 절삭유의 약산성 특성에 맞게 pH 조절이 요구되어 금속분말 제거에 효과적인 0.1 N HCl과 폐슬러지를 먼저 반응시킨 후 0.3 N NaOH로 후처리 한 재생 절삭유의 pH가 6.05로 나타났으며 0.3 N NaOH 단독으로 폐슬러지에 적용하였을 때 보다 우수한 탁도를 나타내었다. 시판용 절삭유와의 특성을 비교하고자 FT-IR 분석을 실시한 결과, 재생유로서의 가능성이 확인되었으며 실험을 통하여 얻어진 절삭유 회수율은 86.9%로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.167-174
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• 2020

순환 골재 활용에 대한 연구가 국내에서도 비교적 많이 이루어져 왔으나, 대부분 순환 골재의 출처가 명확하지 않아, 국내 원자력 발전소와 같이 출처가 분명한 순환 골재를 재활용하는데 직접적으로 연구 결과를 적용하기에는 많은 불확실성이 존재한다. 따라서, 이 연구에서는 국내 원자력발전소 해체 시 발생하는 콘크리트 폐기물로부터 순환 굵은 골재를 생산 및 재활용할 수 있는 가능성에 대해 분석하기 위해, 국내 원자력발전소 모의 콘크리트를 제작 후 순환 굵은 골재를 생산하였다. 생산된 순환 굵은 골재를 활용하여 순환 굵은 골재 혼입률을 고려한 콘크리트를 배합하고, 역학적 특성을 실험적으로 분석하였다. 실험 결과 순환 굵은 골재 혼입률이 증가할수록 콘크리트 압축강도, 인장강도, 탄성계수 모두 전반적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 순환 굵은 골재만을 사용한 경우 일반 콘크리트 대비 각각 최대 36, 37, 27% 정도로 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 향후 원자력발전소 해체로부터 생산된 순환 굵은 골재를 활용할 경우 혼입률에 대한 제한이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권1호
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• pp.54-59
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• 2011

본 연구는 호기성 미생물에 의한 음폐수의 소멸화에 따른 감량화 특성을 확인하고 더 나아가 퇴비화로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 이에 호기성 반응조에 유기성 액상음식폐기물과 호기 호열 호산으로 알려진 미생물 제재를 이용하여 음폐수의 소멸화 및 감량화 실험을 하였다. 그 결과 액상 음식 폐기물의 반복적인 투입에도 불구하고 반응조 내의 무게 감량률은 점차 증가하여 43일에 87.3%의 감량 효과가 나타났다. 9일 이후에 pH 3.7~3.9, 강열감량 88.7~87.3% 및 유기물 함량 77.6~80.9%로 나타났다. C/N비는 8일째부터 비료기준인 25 이하로 13~15사이를 유지하였고, 염분 함량은 2% 미만이었다. 또한 중금속은 기준치 보다 훨씬 낮은 농도로 검출되었다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.103-106
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• 2014

생활폐기물 소각시설에서 발생하는 바닥재는 높은 염소함량과 불순물 때문에 재활용에 한계가 있다. 하지만 종량제봉투의 도입과 음식물폐기물의 직매립 금지, 생산자책임제도의 도입 등 다양한 제도의 개선을 통해 성상이 변화되고 있다. 최근의 생활폐기물은 수분함량과 염소함량이 낮고 발열량이 높은 특성을 보이는데 이는 음식물폐기물의 분리배출, 폐기물의 전처리를 통한 불연물의 분리, 염소 등이 함유된 PVC 분리 등에 기인한 것으로 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 이러한 제도, 특히 음식물폐기물의 분리배출 등의 정책 도입에 따른 생활폐기물 소각시설의 바닥재 성상변화 특성을 분석하고 이를 토대로 바닥재의 재활용 가능성을 평가하는 것이다. 바닥재에 함유된 다양한 성분 중 시멘트 클링커의 주요 성분인 CaO는 2001년 26.7%에서 2006년 34.0%로 증가하였고, 염소성분은 2001년 1.84%에서 2006년 0.00655%로 큰 폭으로 감소하였는데 이는 석탄 화력발전소에서 발생하는 비산재의 특성에 근접하는 것으로서 시멘트 클링커의 원료물질 등 재활용 가능성을 가지게 된 것으로 판단할 수 있다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제19권5호
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• pp.609-615
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• 2003

배추김치 제조 과정에서 절임염수를 재활용하기위해 5회 반복 사용 폐절임수(F), 5회 사용한 염수를 가는 모래로 처리한 1차 처리수(F1) 및 1차 처리수를 활성탄으로 여과한 2차 처리수(F2)를 절임염수로 김치를 제조하여 김치 숙성 중의 특성을 조사하였다. 염도와 가용성고형물의 김치 숙성 중 변화 양상은 시료사이에 큰 차이는 없었지만 5회 사용염수김치(F)의 염도와 가용성고형물이 다른 시료나 대조군에 비해 약간 높았다. 김치 숙성 동안의 pH와 적정산도는 대조군과 F1김치는 비슷한 pH와 산도 변화를 보였고, F김치는 가장 빠르게 숙성되는 변화를 나타낸 반면 F2는 가장 느린 숙성속도를 나타내었다. 총균수는 F시료가 가장 높았고, F2시료가 가장 낮았으며, 젖산균수는 F시료에서 가장 낮은 수를 나타내었고 대조군과 F1시료는 비슷하였다. 숙성적기의 관능평가 결과 외관, 냄새(신냄새, 부패냄새), 맛(신맛, 전체적 맛)과 질감(질긴정도, 아삭함)에서 F시료에 대하여 가장 바람직하지 않은 점수를 나타내었고, F1과 대조군은 유사한 점수를 받았으며 F2는 가장 신냄새와 신맛이 약하고 질긴정도가 높은 김치로 평가되었다. 김치의 특성과 관능평가 결과 반복 사용한 폐염수는 재사용할 경우 김치 품질이 나빠질 것으로 판단되는 반면 가는 모래나 활성탄으로 여과처리한 후 절임염수로 재활용하는 경우는 대조군 김치와 품질에 유의한 차이가 없는 것으로 나타나 절임염수로서의 재활용 가능성을 보여주었다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권1호
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• pp.47-54
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• 2019

본 연구에서는 자원 재활용 및 생산비용 절감을 위해 폐기물을 국내 저급 철광석의 고품위 환원철(Direct Reduction Iron, DRI) 제조를 위한 보조연로로 사용하였으며, 폐기물이 환원철 제조에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 석탄을 주연료 및 환원제로 사용하였으며, 폐기물을 보조연료로 사용하여 주연료의 대체 가능성을 확인하였다. 다양한 폐기물의 성상 및 발열량 분석을 통하여 연료 및 환원제로서의 가능성을 평가하였으며, 선별된 폐기물은 보조연료로 이용하여 반응온도 및 시간 제어를 통해 고품위 환원철을 제조하였다. 제조된 환원철은 금속화율 측정을 통해 산화철이 Fe 금속으로 환원이 잘 이루어졌음을 확인하였다. 환원철의 금속화율은 폐기물의 발열량이 높을수록 증가하는 경향을 보였으며, 특히 발열량과 휘발분 함량이 높은 페타이어와 폐비닐의 경우 $1,200^{\circ}C$에서 1시간 반응 조건에서 폐기물을 사용하지 않을 때 보다 더 높은 금속화율이 관찰 되었다. 고발열량의 휘발성 폐기물은 연료로써 우수한 물성을 가지고 있으며, 반응온도 및 시간의 최적화를 통해 고품위 환원철 제조를 위한 보조연료로 사용이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권12호
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• pp.71-78
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• 2011

본 연구에서는 비금속 광산에서 원석을 채취하거나 가공하는 과정에서 발생되는 폐분의 공학적 특성 및 활용가능성을 평가하기 위하여 폐분재료에 대한 기본적인 물리적, 역학적 특성시험을 수행하였다. 이때 원석의 차이에 따른 폐분의 물리 역학적 특성을 비교하고자 석회석 폐분 2개, 백운석 폐분 1개에 대한 분석을 실시하였으며, 첨가제로 시멘트와 벤토나이트를 사용하였다. 또한, 일반적인 지반재료로 많이 사용되고 있는 기존의 화강풍화토를 대체할 재료로 폐분의 활용가능성을 평가하기 위하여 화강풍 화토와 폐분의 혼합비에 따른 다짐, 일축압축강도, 투수계수 특성시험을 실시하였다. 시험결과, 석회석 및 백운석 등의 비금속 광산폐분은 일반적인 쇄석골재 생산과정에서 발생되는 석분과 화학적 조성에서 큰 차이를 나타내었으며, 산화마그네슘(MgO)의 함량이 높은 백운석 폐분이 석회석 폐분보다 공학적 특성이 뛰어난 재료로 평가되었다. 화강풍화토에 대한 폐분의 혼합비가 증가할수록 다짐, 일축압축강도, 투수계수 특성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 이와 같은 시험결과, 백운석 폐분은 물류비를 고려하여 현지의 화강풍화토와 적절히 혼합하여 사용한다면 매우 유용한 지반재료로 활용할 수 있는 재료로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.180-188
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• 2020

국내 화력 발전소에서는 연간 900만 ton 이상의 석탄회가 발생되고 있으며, 약 30%는 재활용되지 못하고 매립되고 있다. 현재 국내 매립장은 대부분이 만지 상태에 이르렀고, 해양 환경오염 발생이 우려되어 대량의 재활용 방안이 필요할 실정이다. 한편, 환경부는 그동안 시멘트 점토질 원료로 사용되는 일본산 석탄회의 수입 규제를 추진하고 있어 대체재의 개발이 시급한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 국내 매립 석탄회의 화학성분을 분석하고, 일본산 석탄회와 비교를 통해 시멘트 원료로의 활용 가능성을 검토하였다. 그 결과를 요약하면 SiO2는 전체적으로 다소 낮은 값을 나타내 규산질 원료의 사용량을 증가시킬 필요가 있다. Al2O3는 특별한 경향은 없으나, 일부 낮은 값을 나타내는 경우는 점토질 물질이 부족할 수 있어 매립 석탄회의 사용량 증대를 검토해야 한다. Fe2O3는 전체적으로 다소 높은 값을 나타내 철질 원료의 사용량 감소가 가능할 것으로 판단된다. 국내 매립 석탄회는 전체적으로 염화물을 포함하고 있으며, 염소 제거공정을 통해 상당부분 제거될 것으로 판단되나, 시멘트 품질 및 장비의 유지관리 측면을 고려하면 담수 이송 및 표층부 매립 석탄회가 사용에 유리하다. 따라서 국내 매립 석탄회는 시멘트 광물 구성을 위한 시멘트 원료의 배합비 조정과 염소 제거공정을 통해 일본산 석탄회의 대체가 가능할 것으로 분석된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.185-194
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• 2022

커피는 세계에서 가장 많이 소비되는 음료 중 하나이며 석유에 이어 두 번째로 많이 거래되는 상품이다. 커피의 수요가 많은 만큼 커피 산업에서는 독성이 있고 심각한 환경문제를 일으키는 다량의 폐기물이 생성된다. 본 연구는 사용된 커피찌꺼기(SCG)를 재활용하여 콘크리트 제조 시 시멘트를 대체하는 혼화재로써의 활용가능성을 확인하는 것을 목표로 한다. 커피찌꺼기를 재활용하기 위해서 커피찌꺼기는 수분 제거를 위해 건조되고 850℃의 소성로에서 8시간 동안 소성하며, 탄화된 커피찌꺼기는 볼밀 분쇄를 통해 커피찌꺼기 애시(CGA)로 제조된다. 제조된 커피찌꺼기 애시의 화학성분 분석은 XRF로 수행하였으며, 화학성분 분석결과 커피찌꺼기 애시의 주요 성분은 K₂O(51.74 %), CaO(15.92 %), P₂O₅(14.39 %)이며 MgO(7.74 %), SO₃(6.89 %)의 부성분과 소량의 F₂O₃(0.66 %), SiO₂(0.59 %), Al₂O₃(0.31 %)가 함량되어 있다. 물리 역학적 특성을 평가하기 위해 커피찌꺼기 애시를 5 %, 10 %, 15 % 중량 치환하여 수행하였다. 품질 시험결과, 커피찌꺼기 애시가 5 % 치환된 CGA 5의 28일 활성지수는 80 %이며, 플로 값 비는 96 %로 플라이 애시 2종의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다. 모르타르의 역학적 시험결과로부터 커피찌꺼기 5 %가 포함된 시편에서 최적의 결과를 확인할 수 있었으며, 우수한 기계적, 물리적 특성을 보여주었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제29권6호
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• pp.923-928
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• 2015

본 연구에서는 산림생태계 훼손 유형별 표토의 이화학적 특성 비교와 식재기반 조성 재료로서의 활용 여부를 평가하였다. 표토는 산림생태계 훼손 유형별 훼손지역 12개 지역, 36개 지점과 각 훼손지 주변에 위치한 자연지역 12개 지역, 36개 지점, 총 72개 지점에서 채취하여 분석하였다. 분석 결과, 자연지역의 토성은 식양토~사양토, 용적밀도는 $0.95{\sim}1.10Mg/m^3$, 고상률은 $35.7{\sim}44.0m^3/m^3$, 공극률은 $56.0{\sim}64.3m^3/m^3$, 내수성입단율은 8.4~35.8%, 토양경도는 5~13 mm, 토양산도는 5.3~6.1, 전기전도도는 0.14~0.65 dS/m, 전질소량은 0.28~0.42%, 양이온치환용량은 $14{\sim}22cmol^+/kg$, 치환성칼륨함량은 $0.15{\sim}0.31cmol^+/kg$, 치환성칼슘함량은 $2.07{\sim}2.84cmol^+/kg$, 치환성마그네슘함량은 $0.45{\sim}1.97cmol^+/kg$, 유효인산함량은 17~96 mg/kg, 유기물함량은 3.2~5.6%의 범위를 나타냈으며, 훼손지역의 토성은 식양토~양질사토, 용적밀도는 $1.54{\sim}1.75Mg/m^3$, 고상률은 $52.8{\sim}58.0m^3/m^3$, 공극률은 $42.0{\sim}47.2m^3/m^3$, 내수성입단율은 4.2~22.5%, 토양경도는 13~25 mm, 토양산도는 4.8~5.5, 전기전도도는 0.13~0.62 dS/m, 전질소량은 0.02~0.12%, 양이온치환용량은 $5{\sim}15cmol^+/kg$, 치환성칼륨함량은 $0.11{\sim}0.18cmol^+/kg$, 치환성칼슘함량은 $0.45{\sim}2.36cmol^+/kg$, 치환성마그네슘함량은 $0.39{\sim}0.96cmol^+/kg$, 유효인산함량은 15~257 mg/kg, 유기물함량은 0.4~2.2%의 범위를 나타냈다. 자연지역과 훼손지역 표토의 이화학적 특성 비교를 통해 훼손지역 표토가 자연지역 표토에 비해 이화학적 특성이 악화되었음을 확인할 수 있었다. 이에 향후 표토 재활용을 위한 보전 및 관리 대책이 필요한 것으로 판단되었다.