• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.77-84
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• 2005

제강 슬래그는 제강 공정에서 발생되는 부산물로서 주로 에이징 한 후 도로용 노반재로 사용된다. 제강 슬래그내에 포함된 free-CaO와 물과의 반응하여 체적팽창을 일으키기 때문에 공기중에 장시간 에이징 하는 것이 필요하다. 이러한 문제 때문에 제강 슬래그를 콘크리트용 골재로 사용하는데 어려움이 있다. 그러나, 본 연구에서는 고온의 용융상태에서 고속공기로 뿜어 급냉시킨 제강 슬래그를 사용하였다. 이와 같이 급냉시키는 방법은 제강 슬래그내의 free-CaO의 생성량을 저감시킨다. 본 연구에서는 통계적 실험계획법 중 일원배치법을 이용하여 급냉 제강 슬래그 대체율이 플로우, 고성능감수제의 첨가율, 물-시멘트비 및 압축강도 등 모르타르의 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 또한, 이들 데이터를 분산분석 후 F-검정을 실시하여 급냉 제강 슬래그가 모르타르의 특성에 유의한 영향을 주고 있는 지를 검정하였다. F-검정결과 유의수준 $1\%$내에서 급냉 제강 슬래그 대체율이 증가할수록 모르타르의 플로우 증가, 고성능감수제 첨가율 및 물-시멘트비의 감소, 압축강도의 증진에 크게 영향을 미치는 것을 검정하였다. 또한, 유동성 및 압축강도를 고려할 때 강모래에 대하여 급냉 제강 슬래그 대체율 $75\%$를 사용하는 것이 가장 우수한 유동성과 압축강도 발현하는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.409-415
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• 2012

폴리머 콘크리트 복합재료의 제조에 재활용하기 위하여 산업폐기물로 처리되고 있는 제강슬래그를 아토마이징 공법으로 구형의 골재를 제조하였다. 구형의 급냉 제강슬래그는 입도에 따라 폴리머 콘크리트 복합재료의 잔골재(강모래)와 굵은 골재(쇄석)를 대체하여 사용하였다. 급냉 제강슬래그를 사용하여 제조한 폴리머 콘크리트 복합재료의 제 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 급냉 제강슬래그의 대체량에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트공시체를 제조하여 물성시험을 실시하였다. 시험결과, 급냉 제강슬래그를 적정량 대체하여 사용한 공시체의 기계적 강도가 현저히 향상되었으며(최대압축강도 117.1 MPa), 폴리머 콘크리트 복합재료의 생산원가에 가장 큰 영향을 미치는 폴리머 결합재의 사용량을 현저히 절감할 수 있었다. 그러나 폴리머 콘크리트 복합재료의 내열수성시험에서 공시체의 기계적 강도가 현저히 감소되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.78-87
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• 2009

본 논문은 제강슬래그를 잔골재 대체재로 콘크리트에 활용할 경우 유리석회의 다량 함유로 인한 팽창성 때문에 콘크리트용 골재로서의 사용이 제한되고 있어 제강슬래그를 급냉시켜 유리석회의 함유량를 크게 낮춘 급냉제강슬래그를 잔골재로 활용한 콘크리트의 특성에 관한 연구이다. 따라서 급냉제강슬래그의 대체율 및 잔골재율을 달리하여 제작한 콘크리트 시험체의 슬럼프로스시험, XRD 및 SEM분석에 따른 수화특성, 재령에 따른 압축강도 시험, 길이변화시험 및 급속염소이온침투시험결 과를 비교 고찰하여 급냉제강슬래그의 적정 대체율 및 잔골재율을 도출하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.112-118
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• 2012

철강 산업에서는 고로 슬래그, 전기로 슬래그, 전로 슬래그 등 많은 부산물이 발생한다. 그 중 제강 슬래그는 일반 골재와 달리 높은 CaO와 낮은 $SiO_2$가 존재하며, 이를 시멘트와 콘크리트에 적용하게 되면 일부 알칼리 반응을 발생시키는 원인이 된다. 한편, 국내외적으로 제강 슬래그 중 전기로 산화슬래그의 콘크리트 구조용 골재로 사용하는 기준이 제정되어 사용을 장려하고 있지만, 슬래그에 대한 체적 안정성은 해결하지 못하였다. 최근에 이런 문제점을 해결하기 위하여 제강 슬래그의 고속의 공기로 냉각하는 방법이 국내에서 개발되었으며, 이를 적용할 경우 슬래그의 체적 붕괴를 야기시키는 유리 석회의 함유량을 최소화시키고 철 산화물에 대한 안정성을 갖는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 철강 산업에서 발생되는 제강슬래그의 고속의 공기로 냉각한 급냉 전기로 산화슬래그의 콘크리트용 골재로서 활용하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 품질 특성을 검토하였으며, 골재의 입도별에 따른 모르타르 특성을 검토하였다. 실험 결과 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 특성은 아토마이저 공정에 의한 특성을 반영하고 있으며, 기존 콘크리트용 골재 입도 분포 범위에 비해 작은 입도 분포 범위를 가지는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권5호
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• pp.63-71
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• 2015

본 연구는 재생 굵은골재와 산업부산물인 급냉 제강슬래그 잔골재를 이용한 친환경 재생 콘크리트의 재료적 특성을 파악하고 적정 혼합비를 도출하는데 그 목적이 있다. 이를 위해서 재생 굵은골재의 치환율은 30%에서 50%까지 증가시켰으며, 급냉 제강슬래그 잔골재는 10%에서 50%까지 증가시켜서 물성실험을 수행하였다. 그 결과, 재생골재의 치환율이 증가함에 따라 강도가 감소하였으나 급냉 제강슬래그 잔골재의 혼입율을 증가함에 따라 강도가 증가됨을 알 수 있었다. 더불어 급냉 제강슬래그 잔골재의 적정 치환율은 압축강도 및 탄성계수 등을 고려했을때 20~30%로 판단되며, 재생 굵은골재의 치환율 증가에도 도움이 될 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.210-216
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• 2012

급냉 제강슬래그를 재활용하기 위하여 급냉 제강슬래그의 대체율과 폴리머 결합재의 첨가율을 다양하게 변화시켜 공시체를 제작하였다. 공시체의 제 물성을 조사하기 위하여 흡수시험, 압축 및 휨강도, 내열수성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰을 실시하였다. 그 결과 폴리머 결합재 및 급냉 제강슬래그의 대체율 증가에 따라 휨강도는 현저히 증가되었으나 압축강도는 특정한 배합조건에서 최대강도를 나타내었다. 내열수성시험에 의하여 압축 및 휨강도는 현저히 감소되었고, 총세공량은 증가되었으나 세공직경은 감소되었다. 전자현미경 관찰에서 내열수시험 전의 조직은 견고하게 융착되어 있었으나 내열수시험 후의 조직에서는 폴리머 결합재가 분해 또는 열화되어 있는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.70-77
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• 2012

제강슬래그 중 15~20%를 차지하는 환원슬래그는 건설재료로서의 유익한 화학적 조성을 함유하고 있음에도 불구하고, 특별한 활용처가 없이 매립되어지고 있기 때문에 용도개발이 시급하다. 본 연구는 제강 환원슬래그를 고효율 재활용 용도 개발을 위한 연구로, 사전 연구결과 급냉을 통하여 분화가 없는 안정된 골재상 제조가 가능하고, 이를 분쇄하여 수화시 급결 특성과 자체 수화특성을 갖는 것을 확인하였다. 한편, 철강 제조 공정에서 부산되는 환원슬래그일지라도 생산 제품에 따라 슬래그의 특성도 큰 차이를 보이기 때문에, 각 생산 제품에 따른 10군데 플랜트에서 배출되는 환원슬래그를 채취하여 그 화학적 특성을 평가하였다. 분석된 화학적 특성을 바탕으로, 급냉 시 생성되어지는 광물을 예측하여 사전연구 되었던 급냉 환원슬래그와 같이 급결성 및 강도발현특성을 갖는 무기결합재로의 제조 가능성을 확인하고자 하였다. 그 결과 특수강 및 열연 제품 생산공정에서 배출되는 환원슬래그일수록 높은 $Al_2O_3$ 함량을 가짐에 따라, 급결성 광물인 $C_{12}A_7$을 다량 함유하고, 이로써 급냉을 통하여 특수용 무기결합재로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권1호
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• pp.73-79
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• 2008

최근 들어 경제성장과 산업의 발달로 사회기반시설 및 주거시설 등의 건설이 활발히 이루어지면서 콘크리트용 골재의 사용량이 급증하고 있다. 그러나 천연골재는 점차 고갈되고 그 채취에 대한 엄격한 환경적인 규제 때문에 골재의 부족이 건설분야의 큰 문제로 대두되고 있어 이를 대체할 수 있는 대체재의 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 철강생산 과정에서 부산물로 발생되는 제강슬래그를 잔골재의 대체재로 활용하기 위하여 유리석회를 대폭 감소시킨 급냉제강슬래그를 잔골재로 활용한 콘크리트의 물성 및 역학적 시험결과를 비교 고찰하여 그 활용 가능성과 적정대체율을 규명하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.333-334
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• 2009

본 연구는 급냉 전기로 산화 슬래그를 일반 콘크리트용 잔골재로 대체가능성에 대한 검토로 잔골재 대체율에 따른 유동성을 검토하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.549-555
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• 2007

제강슬래그는 제강 공정에서 발생되는 부산물로서, 제강슬래그 내에 포함된 free-CaO와 물과의 반응으로 체적 팽창을 일으킬 위험성이 있어 콘크리트용 골재로 사용되지 못하고 에이징 한 후 도로용 노반재 등으로 주로 사용되고 있다. 한편, 수중 콘크리트 구조물의 보수에는 주로 에폭시 모르타르가 이용되는데, 이때 사용하는 에폭시 모르타르는 에폭시, 분체계 및 충전재로 나누어지고, 충전재는 규사 1호사를 사용하고 있다. 이러한 규사 1호사는 고품질의 천연골재로 고가이며, 수급이 점점 어려워지고 있어 에폭시 모르타르의 원가 상승의 원인이 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 free-CaO의 함유량이 적은 급냉 제강슬래그를 수중 콘크리트 구조물의 보수용에 이용되는 수중 경화형 에폭시 모르타르에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 급냉 제강슬래그를 기존에 사용되던 규사에 대하여 중량비로 25, 50, 75, 100% 대체한 결과 급냉 제강슬래그를 사용량의 증가에 따라 플로우치의 약간의 증진, O-lot 시험에 의한 노즐 통과 시간의 대폭적인 개선, 상대점도의 증가, 압축강도 및 휨강도의 증진 등의 영향이 있는 것으로 나타났다.