우리나라의 주물공장에서 발생되는 폐주물사는 연간 80만 톤 정도로서 90 %이상이 매립되고 있으므로 토양 덴 지하수 오염 문제로 인한 피해가 우려된다. 또한, 폐기물관리법이 크게 강화됨으로써 폐주물사의 재활용 방안에 대한 대책 수립이 절실히 요망된다. 본 연구에서는 폐주물사를 콘크리트용 잔골재로 재활용하기 위한 연구의 일환으로 폐주물사의 품질 및 폐주물사를 대체한 모르타르 및 콘크리트의 물성에 관한 실험결과에 대하여 고찰하였다. 폐주물사의 비중은 천연골재와 비슷하였으나, 단위용적 중량 및 실적률은 작았으며, 흡수율이 다소 큰 문제점이 있었다. 폐주물사의 입도는 천연골재로서 적정비율로 대체, 유해원소 및 유기불순물은 세척처리 함으로써 콘크리트용 잔골재로 사용 가능하였다. 폐주물사 대체 모르타르의 유동성은 보통모르타르와 비교하여 약간 떨어졌으나, 압축강도는 대체율 20 %에서 크게 나타났다. 한편, 폐주물사 대체 콘크리트의 응결시간은 보통콘크리트보다 약간 빨랐으나, 블리딩률은 오히려 작았으며, 슬럼프 손실률이 다소 큰 문제점은 있었다. 그러나 폐주물사를 30 % 대체한 콘크리트의 압축, 인장강도 및 탄성계수는 재령에 관계없이 좋은 결과를 나타내었다.
주강품 사형주조에는 천연규사가 보편적으로 사용되었고, 규사의 열적특성 부족에 의한 소착결함 억제를 위해, 크로마이트사가 사용되기도 하였으나, 반복 사용에 의한 골재 열화, 시스템샌드 혼입 문제, 분리 제거의 어려움, 높은 밀도에 따른 조형 시 하중증가, 크롬 함유 폐기물이 되는 단점이 있다. 최근에는 주조업계의 중요한 과제로써 산업폐기물 저감 및 대기환경 개선이 부각되고 있다. 종래의 주물사 사용 시 발생되는 문제점 해결과 주조공장의 환경개선을 위해서, 천연사를 대체 적용할 수 있는 다양한 인공사가 개발되어 소개되고 있다. 인공사는 용융분사법으로 제조된 인공사와 조립소결법으로 제조된 인공사 및 분쇄법으로 제조된 인공사로 분류할 수 있으며, 원료광물의 종류, 제조공법에 따라 상이한 물리적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 각종 주물사의 물성, 주형강도, 물리적 내구성, 열적 내구성, 소착시험편 주조 등의 비교 평가시험을 하였다. 밀도에 따른 주물사 실사용량, 주물사 형상에 따른 주형강도, 주물사의 물리적 및 열적 내구성, 주물사의 내열특성을 종합적으로 고려하였을 때, 아크용사법으로 제조된 용융인공사 A1 또는 분말식화염용사법으로 제조된 용융인공사 B가 대형주강품 주조에 가장 적합한 구형의 인공사로 판단된다.
In this research article, scheduling a casting sequence in a job-shop type foundry involving a variety of casts made of an identical alloy but with different shapes and II weights, has been investigated. The objective is to produce the assigned mixed orders satisfying due dates and obtaining the highest ingot efficiency simultaneously. Implementing simple integer programming instead of complicated genetic algorithms accompanying rigorous calculations proves that it can provide a feasible solution with a high accuracy for a complex, multi-variable and multi-constraint optimization problem. Enhancing the ingot efficiency under the constraint of discrete ingot sizes is accomplished by using a simple and intelligible algorithm in a standard integer programming. Employing this simple methodology, a job-shop type foundry is able to maximize the furnace utilization and minimize ingot waste.
Disposal of casting foundry fly ash generally depends on reclamation up to the present. This is the great loss from a standpoint of saving resources and utilizing industrial wastes. Therefore, a study on the reuse of fly ash as a substitute material for construction is necessary in order to utilize industrial wastes, to reduce cost and improve quality in producing concrete products, and to protect environment from pollution. In this study, methods for the reuse of the casting foundry fly ash, industrial wastes products, as an admixture for concrete are discussed. For this purpose, fly ash was extracted from casting foundry and tests of physical and chemical properties are executed. Also, various characteristics of concrete using fly ash as an admixture are experimented. Finally, the reuse methods for casting foundry fly ash are presented.
인천광역시 서구에는 폐기물ㆍ폐수수탁처리사업장, 사료제조업, 화학ㆍ펄프제조ㆍ주물공장, 축산ㆍ산업 등의 많은 악취유발업체가 산재하고 있으며 더욱이 서울특별시, 인천광역시, 경기도내 수도권에 인접한 13개 시ㆍ군에서 배출하는 폐기물을 처리하고 있는 수도권 매립지가 위치하고 있어 악취로 인한 인근 지역주민의 생활피해와 이에 따른 다발성 민원의 제기 등으로 악취발생의 대책수립에 보다 근본적이고 체계적인 요인분석의 필요성이 무엇보다도 절실하게 요구되고 있다.(중략)
인천지역에 위치한 한 개 특수건강진단기관에서 1995년 1월부터 1997년 12월까지 3년간 1회 이상 건강진단을 받은 근로자 61,569명의 건강진단 수진결과 전산자료를 받아 같은 지역에 위치한 4개 직장의료보험조합에 이들 근로자의 사업장 이름을 전달하고 이들 피보험근로자의 폐암으로 인한 병 의원이용 전산자료를 취득하였다. 4개 조합에 속하여 의료보험 청구자료를 구할 수 있었던 근로자는 44,958명이었는데 관찰기간을 동일하게 하기 위하여 연구기간 3년 동안 의료보험 취득기간이 2년 미만인 근로자와 자료이상으로 판단되는 근로자 14,4202명과 비제조업 종사 근로자 1,054명을 제외한 28,884명을 분석 대상으로 하였다. 2개의 출처가 다른 자료를 주민등록번호를 이용하여 연결하여 새로운 데이터베이스를 구성하고 이를 이용하여 주물업 종사 근로자와 비주물업 종사 근로자의 폐암이 주상병명인 경우에 차이가 있는가를 분석하였다. 연구결과 3년 동안 병 의원을 이용한 전산자료 중 주상병명이 폐암인 근로자는 주물업 종사 근로자 1,591명 중 7명, 비주물업 종사 근로자 27,293명 중 12명으로 두 집단간에 유의한 차이가 있었다(비차비 10.04, 95% 신뢰구간 3.95-25.55, p<.001). 본 연구가 부정확한 상병명으로 대표되고 있는 의료보험 전산자료를 이용한 관계로 이 결과에 근거하여 주물업 종사 근로자들이 비주물업 종사 근로자들에 비하여 폐암발생률이 높다라고 단정적으로 결론을 내릴 수는 없지만 주물업 종사 근로자들에서 폐암 발생이 증가할 가능성을 뒷받침하는 근거 중 하나가 될 수 있다고 판단된다. 따라서 향후 제대로 설계된 코호트연구를 통하여 주물업 종사 근로자들의 폐암발생 위험도를 구하고 위험요인을 분석하는 연구가 필요하다고 판단된다.
$SF_6$(sulfur hexafluoride)는 뛰어난 단열 및 아크방지능력(arc-extinguishingproperty)으로 인해, 전력용 변압기의 절연가스와 반도체${\cdot}$액정용 플라즈마 CVD로의 cleaning gas, 주물공장 covering gas 등으로 사용되고 있다. 하지만, $SF_6$의 지구온난화지수(global warming potential)는 $CO_2$대비 23,900배가 높아 기후변화에 미치는 영향이 $CO_2$보다 훨씬 크고, 대기 중 분해되지 않고 잔존하는 기간이 $CH_4$ 10년, $CO_2$ 및 CFCs는 100년으로 추정되는데 반해, $SF_6$는 3,200년으로 연간방출양이 작더라도 오랜 기간 누적되면 그 파장이 클 것으로 사료된다. 대부분의 가스 하이드레이트(고상결정상태)는 고압, 저온에서 형성가능 하지만, 불화가스에 대해서는 쉽게 결정화가 일어난다. $SF_6$는 3$^{\circ}C$, 2기압에서 고밀도 고상화가 되기 때문에 여러 기체와 흔합되어 있는 경우 $SF_6$만을 압축된 고상 결정상태를 형성, $SF_6$를 회수, 정제할 수 있으므로 불화가스 분리${\cdot}$회수에 기술적, 경제적 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 하이드레이트 촉진제로서 계면활성제(promoter) 첨가에 따른 $SF_6$ 하이드레이트 형성 및 해리과정 실험을 통해 효율적인 $SF_6$ 저감에 관한 적용기술을 연구해 보았다.
최근에는 주조업계의 중요한 과제로써 산업폐기물 저감 과 대기환경 개선이 부각되고 있다. 종래의 주물사 사용 시 발생되는 문제점 해결과 주조공장의 환경개선을 위해 천연사를 대체 적용할 수 있는 다양한 인공사가 개발되어 사용되고 있다. 하지만 해외 공급사에서 제공하는 제한된 물성만 알려져 있고 기존 자연사와의 심층적인 비교분석이 부족하다. 또한 주조 공정 설계를 위해서는 상온뿐만 아니라 고온에서의 넓은 범위의 열물성이 확보 되어야 하며, 또한 열물성이 달라지면 주조방안 설계의 변화가 일어나야 하기 때문에 기존 자연사와 인공사의 열물성 차이를 비교 분석하는 건 중요하다. 본 연구에서는 자연사와 인공사를 바인더와 결합한 주형블럭에서의 열전도도, 비열, 열팽창 시험을 수행하였으며 실험 결과 열전도도는 자연사에 비해 인공사가 구성성분에 따라 5~40% 높았으며 열팽창계수는 인공사가 15%정도 낮았다. 하지만 비열은 구성성분에 상관없이 큰 차이가 없었다.
이 논문에서는 제조공장 사업장 현장 내 각 공정을 촬영한 영상을 인공지능(AI)으로 분석하여 위험·유해 요인을 파악할 수 있도록 작업장 위험지도(Danger Map)를 개발하고 이 Danger Map 에서 도출된 빈도·강도에 기반한 위험도와 안전도를 실제 현장상황에 맞추어 자동으로 도출하여 유사 제조 업종에 적용할 수 있는 시스템을 제시히였다. 특히, 사업장의 안전도(위험도)를 엑셀 등 수동으로 평가하던 종래의 평가방식에서 영상으로부터 취득된 유해·위험 요인별 위험성 수준을 자동으로 산정 평가하여 시스템에 의한 안전 확보와 안전도(위험도)를 계산함으로써 이에 따라 기업에서 적절한 활동 및 조치를 마련할 수 있도록 하였다. 안전도(위험도) 산출 및 평가 자동화를 위해 '하인리히의 법칙(Heinrich's law)'을 모델로 하였으며, 위험한 행동 패턴에 대해 5X4점 평가척도를 계산하였다. 이 시스템을 실증적용하기 위해 금속주물주조공장에 적용하였으며 매월 안전도(위험도) 계산에 추가되는 시간적 비용 및 노동력을 2명 절감할 수 있었다.
The effects of resin on the respiratory health have been investigated in 309 workers from four iron and steel foundries and the results compared with those from 122 workers who were not significantly exposed to resin gas and silica dust at the same industries. Phenol-formaldehyde resin was used in the core making and molding processes and workers were exposed to their decomposition products as well as to silica dust containing particulates. The subjects were grouped according to formaldehyde, dust and other gas exposures, and smoking habits were considered also in thi analysis. Standardized respiratory symptom questionnaire was administered by trained interviewers. Chest radiograph, pulmonary funtion tests, and methacholine challenge tests were done. Environmental measurements at the breathing zone were carried out to determine levels of formaldehyde, respiable dust and total dust. Foundry workers had a higher prevalence of symptoms of chronic bronchitis with chronic phlegm and chronic cough when exposed to dust. Exposure to gas was significantly associated with lowered $FEV_1$ and obstructive pulmonary function changes. Exposure to formaldehyde and phenol gas was associated with wheezing symptom among workers, but $FEV_1$ changes after methacholine challenge were not significantly different among different exposure groups. When asthma was defined as the presence of bronchial hyperreactivity with more than 20% decrease in $FEV_1$ after methacholine challenge, 17 workers out of 222 tested had asthma. Fewer asthmatic welters were found among groups exposed to formaldehyde, gas and dust, which indicates a healthy worker effects ill a cross-sectional study. The concentration of formaldehyde gas ranged from 0.24 to 0.43 ppm among studied foundries. The authors conclude that formaldehyde and phenol gas from combusted resin is probably the cause of asthmatic symptoms and also a selection force of those with higher bronchial reactivity away from exposures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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