굴 패각 분말의 입자분포가 채색시의 작업성과 채색도막의 내구성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 입도분포와 입자형태(구형, 타원형, 길쭉한 막대형, 부정형)의 분포가 각각 다른 3종의 패각분말을 제조하여 연구에 이용하였다. 채색시의 작업성의 척도로서 발림성과 도막의 균일성을 평가하였으며, 도막내구성의 척도로서 도막의 밀착성과 표면경도를 평가하였다. 그 결과 작업성과 내구성은 입자크기보다는 입자형태에 의해 더 큰 영향을 받으며, 특히 길쭉한 막대형 입자의 구성비율이 높을수록 작업성은 떨어지는 반면 내구성이 향상되는 것으로 확인되었다. 이것은 단청 등 회화문화재 보존에 있어 중요한 고려사항인 내구성에 영향을 주는 중요인자를 확인한 결과로서, 단청문화재 보존 및 복원재료의 선정과 품질기준 마련뿐만 아니라 향후 이러한 특성이 제어된 고품질의 전통재료 생산에 중요한 근거자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 대부분 매립 처분되고 있는 굴패각을 소성가공을 통한 약상 칼슘제 추출을 목적으로 굴패각의 이화화적인 특성과 열적특성 및 소성가구 후 패각의 특성 등 액상 칼슘제 추출을 위한 기초연구를 수행한 결과 굴패각 분쇄시 입자특성은 시료에 따라 입경의 차이가 큰 자이가 나타났으며, 소성온도에 따른 특성변화는 소성온도가 높을수록, 소성시산이 경과 할수록 무게감소량이 큰 것으로 나타났다. 또한 칼슘함량은 소성신간이 경과 할수록, 소성온도가 높을수록 칼슘함량이 증가하는 것으로 나타나 소성온도가 높고, 분말의 입자크기를 작게 할수록 소성가공이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 아울러 소성가공된 패각은 식물이 이용할 수 있는 양이온치환능력(CEC) 함량이 30~60배까지 증가하는 하는 것으로 나타나 소성 가공된 굴패각을 식물에 유익한 영양소원으로 재활용 가능한 것으로 판단된다.
굴패각과 석고를 대상으로 고형화시킨 후 포름알데히드 및 벤젠으로 대표되는 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOCs)를 흡착챔버 내에서 노출시켜 흡착특성을 관찰하였다. VOC를 챔버에 노출 후 굴패각과 같은 친환경재료를 혼입한 모르타르를 각각 개별적으로 주입한 후 180분간 흡착특성을 고찰하였다. 굴 패각분말을 0, 10, 30, 50%로 혼입한 시험체를 대상으로 포름알데히드와 VOC(벤젠, 톨루엔, 자일렌)를 $27.7{\sim}28.5mg/m^3$의 고농도 조건과 $175{\sim}150{\mu}g/m^3$의 저농도 조건에서 각각 노출시켜 흡착성 실험을 수행한 결과, 전반적으로 노출된 조건과 무관하게 굴패각의 혼입 함량이 많을수록 흡착성이 증가함을 관찰할 수 있었다. 또한 대류-확산-흡착이 고려된 모델을 사용하여 실험과 비교하였다. 확산계수 및 확산 길이(diffusion length)로 대변되는 흡착재의 친화력(affinity)을 고려한 모델을 시험한 결과, 피흡착제의 종류와 흡착재의 친화성에 따른 차이를 잘 표현하였으며 전반적으로 실험데이터와 일치하는 경향을 보였다.
Oyster shells are characterized by coarse and coarse grains, but similar in strength to sand, and egg shells are fine grains but weak in strength. In terms of supply and demand of raw materials, oyster shells can be supplied only in limited periods and regions in winter and south coast of the year, but egg shells have the advantage of being able to supply and supply nationwide 365 days. This study aims to study the change in strength characteristics by mixing oyster shell powder and egg shell powder with the same particle size and mixing up to 150%. The conclusions of the flexural and compressive strength tests of mortar mixed with oyster shell powder and egg shell powder are as follows. The 7-day flexural and compressive strength with ESP added and the 3-day flexural and compressive strength with OSP added were similar, which is thought to be because the strength of OSP is higher than that of ESP.
굴 패각은 한국 남쪽의 해안의 바다 양식 폐기물로써 처리문제로 대두되고 있다. 폐기물인 굴 패각을 실용화하기 위해서, 현지 회사에서 구입한 소성된 굴 패각(COS)에 AITC (allyl isothiocyanate)를 흡착시킨 후 식품 감염 질병을 일으키는 박테리아에 대해 성장억제능력을 시험하였다. COS 분말은 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium 균에 대해 1% 정도의 농도에서 세균 발육 억제 효과를 3에서 5 log 10 CFU/mL로 나타냄으로써 세균 발육 억제 효과를 보였으며, 순수 AITC의 MIC 결과는 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium에 대해 각각 1 mg/mL, 0.8 mg/mL 0.7 mg/mL을 나타내었다. 소성된 굴 패각은 소성과정에서 기공이 생성되어 225 mg/g의 AITC를 흡착하였고, FTIR 결과로 COS에 AITC가 흡착이 되었음을 확인하였다. 입자의 특성은 매우 미세한 입자 크기 및 높은 선상 표면을 나타내었다. AITC가 흡착된 소성된 굴 패각(ACOS)은 1% 농도에서 완전히 세균 세포를 억제함에 따라, ACOS는 COS보다 더 나은 항균활성을 나타냄을 확인하였으며, 이는 박테리아에 대해 AITC와 소성된 굴 패각의 상승효과가 있음을 나타내었다.
Waste oyster shells create several serious problems; however, only some parts of them are being utilized currently. The ideal solution would be to convert the waste shells into a product that is both environmentally beneficial and economically viable. An experimental study is carried out to investigate the recycling possibilities for oyster shell waste. Bulk ceramic bodies are produced from the oyster shell powder in three sequential processes. First, the shell powder is calcined to form calcium oxide CaO, which is then slaked by a slaking reaction with water to produce calcium hydroxide $Ca(OH)_2$. Then, calcium hydroxide powder is formed by uniaxial pressing. Finally, the calcium hydroxide compact is reconverted to calcium carbonate via a carbonation reaction with carbon dioxide released from the shell powder bed during firing at $550^{\circ}C$. The bulk body obtained from waste oyster shells could be utilized as a marine structural porous material.
During the molding process of the existing interlocking block, the pigment is firstly laid, and cement is poured on the pigment secondly to give vibration. Interlocking blocks made of conventional cement are entirely dark where the pigment area is removed. On the other hand, when looking at the mortar with oyster shells added, the color is closer to that of the existing cement mortar. Therefore, if an interlocking block is produced by adding a pigment to a mortar with an oyster shell added, it is considered that the amount of pigment is less than that of the existing interlocking block. This study is a basic study of interlocking blocks. To investigate the strength characteristics of mortar using oyster shell powder as aggregate, W/C is 25%, 50%, oyster shell replacement rate is 0%, 25%, 50%, 75%, 100% was substituted to make a mortar and its strength change was studied.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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