• 한국건축시공학회지
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• 제23권3호
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• pp.285-293
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• 2023

변경된 콘크리트 구조 내구성 설계기준과 콘크리트공사표준시방서에 규정된 탄산화에 대한 내구성평가와 관련된 사례를 조사하여 분석하고 실무적인 문제점을 분석한 결과 갑작스런 기준의 강화에 따른 경제적 부담이 높아졌음에도 인허가심의 과정에서의 우려로 외벽만 규정된 압축강도를 적용하고 나머지 구간에는 기존의 강도를 적용함으로써 시공성이 아주 불량해지고, 품질관리상 큰 부담이 있으며, 내구성평가기준이 모호한 한계를 극복할 수 있도록 사례를 제공하여야 할 것이며, 내구성을 확보대상을 명확히 하며, 공동주택에서 관행적인 층간 균열의 발생을 원천적으로 차단할 대책과 함께 유지관리단계의 균열관리 또한 규정에 반영하는 등 지난 2년간의 적용상 문제점을 종합적으로 분석하여 개정보완이 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.18-25
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• 2020

본 연구에서는 스테인리스 스틸 AOD 슬래그를 이용한 폼 콘크리트의 역학적 및 탄소포집 성능을 조사하였다. AOD 슬래그 바인더로 사용하며 기포율이 69 ± 0.5%이고, 슬러리 밀도는 573.2 ~ 578.6 kg/㎥인 폼 콘크리트를 제작하였다. 탄산화에 의한 영향을 살펴보기 위해 배합을 마친 폼 콘크리트는 일반 양생 및 탄산화 양생 두 가지로 하였다. 압축강도 측정결과 Plain 시편에 비해 AOD 슬래그를 30% 치환한 ST30 시편은 탄산화 양생에 따라 강도가 증가하였다. 폼 콘크리트의 이미지 분석결과에서도 ST30시편이 Plain시편 보다 공극률이 낮으며 평균 공극 크기도 작아 압축강도가 높음을 확인할 수 있었다. 또한 SEM 분석을 통하여 AOD 슬래그의 탄산화에 의한 탄산칼슘의 생성을 확인하였다. TGA분석을 통해 AOD 슬래그의 혼입으로 CO₂ uptake의 증가를 확인하였다. 폼 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 공극률이 높으므로 AOD 슬래그를 이용하면 탄산화 속도가 빨라 탄소 포집 성능 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.95-101
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• 2023

폐굴껍질을 원료로 vaterite 형 침강성 탄산칼슘 제조 실험을 하였다. 굴껍질을 800℃의 온도에서 산화칼슘이 주성분인 소성 굴껍질을 제조하였다. 이 굴껍질을 질산이나 염산 용액에 녹여 0.1 M 질산칼슘이나 염화칼슘 수용액을 만들고, 여러 실험 조건에서 0.1 M 탄산나트륨 수용액과 탄산화 반응을 시켰다. 실험 조건은 aspatic acid 첨가량, 반응온도, 교반속도, NH₄OH 첨가량, 반응시간, 용해 산 종류 등이다. XRD, SEM, Size 분석을 하고 vaterite 함유량을 계산하였다. 25℃, 600 rpm, aspatic acid 0.1몰/ 1몰 CaO과 2 cm³의 NH₄OH를 첨가한 최적 조건에서 1시간 반응에서 vaterite 함유량 95.9%의 구형의 침강성 탄산칼슘을 합성하였다. 평균 입경은 12.11 ㎛이었다. 고 vaterite 함유 탄산칼슘은 의료용, 식용, 잉크첨가제 등 고부가가치 탄산칼슘으로 활용된다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권1호
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• pp.64-71
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• 2013

지구온난화 원인으로 지목되고 있는 $CO_2$가스를 저감시키기 위한 방안 중의 하나로 칼슘이나 마그네슘 등을 함유하는 천연규산염 광물의 탄산염화가 제안되고 있다. 전기로제강슬래그는 칼슘, 마그네슘 등 을 주성분으로 하는 규산염들로 구성되고 있어, 이 슬래그를 천연규산염 광물 대신에 탄산염화의 대상원료로 사용하면 $CO_2$가스저감은 물론 탄산칼슘과 같은 산업원료를 제조, 활용할 수 있는 가능성이 있다. 전기로제강슬래그 탄산염화에 의한 탄산칼슘 제조공정은 칼슘성분의 분리단계와 분리된 칼슘성분의 탄산염화단계로 구성된다. 슬래그 중의 칼슘성분 분리를 위한 초산침출 연구결과는 이미 보고되어 있으며 분리된 침출용액 중의 칼슘이온의 탄산염화는 고압의 $CO_2$가스 하에서도 반응속도가 매우 느린 것으로 예측되고 있다. 본 연구에서는 보다 효율적인 침출 및 탄산염화 공정의 개발을 위하여 염산수용액 침출에 의한 칼슘성분 분리에 관한 실험을 수행하였으며 그 침출결과를 초산침출 실험결과와 비교, 분석하였다. 용액 중의 $Ca^{2+}$의 $CO_2$가스에 의한 탄산염화 반응에 대한 열역학적 자료를 통하여 용액의 pH에 따른 $Ca^{2+}$과 $CaCO_3$의 phase boundary를 고찰하였다. 슬래그 중의 칼슘성분 분리를 위해서는 염산이 초산에 비하여 더욱 효율적인 침출용매이며, 염산을 침출용매로 사용 시는 침출용액 중의 미반응산의 회수 및 재순환이 유리할 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제18권2호
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• pp.73-80
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• 2014

본 연구는 현재 신설 중에 있는 삼척 LNG 저장탱크 콘크리트 배합표의 공시체로부터 획득된 촉진 탄산화 시험 결과를 가지고 탄산염해에 대한 내구수명과 그 억제 방안에 대해 평가한 것이다. 그 결과 재령 7일, 28일, 56일에 대한 촉진 탄산화 침투 깊이는 4.45 mm, 9.19 mm, 13.37 mm로 나타났으며, 실제 운영 중 LNG 저장탱크의 철근피복 두께(최소 70 mm부터 최대 100 mm)를 고려하더라도 큰 여유를 보였다 그리고 탄.산화 침투 깊이로부터 획득된 탄산화 속도계수를 가지고 대기 중 환산 $CO_2$ 농도 즉, 0.03%와 0.05%를 각각 고려한 LNG 저장탱크 외조 콘크리트의 설계 피복 두께(70 mm, 80 mm, 90 mm, 100 mm)의 내구수명은 779년, 1,017년, 1,287년, 1,589년과 466년, 609년, 771년, 951년으로 나타났다. 또한, 콘크리트 경화체내 조직구조의 물질이동성 변화와 세공용액의 이온조성 및 수산화칼슘 등 수화생성물의 변화 등에 영향을 미치는 인자들의 조절을 통하여 탄산염해의 억제가 가능할 것으로 보였다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.53-61
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• 2015

본 연구는 인도네시아 아역청탄인 키데코(Kideco)탄의 촤(char)-이산화탄소 촉매가스화 kinetic분석을 열중량분석기(thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하여 수행하였다. 촉매는 탄산칼륨 및 탄산나트륨을 선정하였으며, 석탄과 촉매의 물리적 혼합을 통하여 촤를 제조하였다. 촤-이산화탄소 촉매가스화반응은 탄산나트륨 7 wt%, 850 ℃에서 이산화탄소 농도가 60 vol%일 때 가장 빠른 탄소전환율을 보여주었다. 750~900 ℃ 등온조건에서 촤-이산화탄소 촉매가스화 반응결과, 온도가 증가할수록 탄소전환율 속도가 빨라졌으며, 기-고체 반응모델 shrinking core model (SCM), random pore model (RPM), volumetric reaction model (VRM) 및 modified volumetric reaction model (MVRM)을 실험결과에 적용하였을 때, MVRM이 키데코탄의 가스화반응 거동을 잘 예측하였다. 또한 Arrhenius plot을 통한 활성화에너지는 탄산나트륨을 첨가한 촤가 탄산 칼륨을 첨가한 촤보다 더 우수한 촉매 활성을 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.45-55
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• 2015

현재 전 세계적으로 자연적, 인위적 요인으로 인하여 이상기후가 나타나고 있다. 이상기후의 대표적인 것으로 슈퍼태풍, 극한폭설, 폭염과 같은 극한 기후현상이 초래된다. 1970년대 산업화 시대 이후 급격하게 지구의 온도가 상승하는 것을 알 수 있으며, 이로 인하여 발생하는 가장 큰 문제점은 지구 온난화이다. 지구 온난화에 영향을 미치는 온실가스의 종류로는 이산화탄소, 과불화탄소, 아산화질소, 메탄과 같은 다양한 종류의 화학성분이 존재하며 특히 이산화탄소가 약 90%의 비중을 차지하는 것을 알 수 있다. 콘크리트의 경우 건설재료로써 탁월한 내구성능을 지니고 있으며, 사회기반시설물 건설 재료로 70%이상 사용되고 있다. 그러나 콘크리트는 타설직후 물리 화학적으로 다양한 환경조건으로부터 성능저하 현상이 발생하기도 한다. 특히 대기중의 이산화탄소는 콘크리트 알칼리도 저하에 따른 철근을 부식시키고 내구성 저하를 초래하게 된다. 따라서 본 연구에서는 풍속, 일조시간에 관하여 양생 한 후 콘크리트의 탄산화 실험을 접목시켜 탄산화 깊이와 탄산화 속도계수를 측정하고 이를 바탕으로 만족도 확률 곡선을 통하여 성능중심평가(Performance Based Evaluation(PBE))를 수행 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.909-916
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• 2013

저온에서 소성된 산화마그네슘 분말을 치환한 MgO 콘크리트는 장기적인 팽창성을 가진다. 또한 MgO의 수화반응이 느린 속도로 장기재령까지 일어나기 때문에 매스콘크리트의 온도수축을 효과적으로 보상할 수 있다. 따라서 저온 소성한 MgO는 매스콘크리트 구조물인 댐에 주로 적용되었다. 최근 수화열 저감을 위해 매스콘크리트에 많이 사용되는 플라이애시를 사용한 MgO 콘크리트의 팽창특성에 대한 연구가 진행되어 왔지만 이러한 콘크리트의 내구성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이 연구에서는 플라이애시 콘크리트에 저온 소성한 MgO 분말을 치환하여 MgO 분말 치환에 따른 장기재령에서의 내구특성을 확인하였다. 재령 360일까지 20, $50^{\circ}C$에서 수중 양생을 실시한 후 탄산화, 동결융해 및 염화물 확산, 황산염 침투 저항성을 평가하였다. 실험결과, MgO 분말을 치환한 시편에서 탄산화 저항성 및 염해 저항성, 황산염 침투 저항성이 다소 향상되는 것을 확인하였다. 반면 동결융해 저항성은 MgO 분말 치환에 거의 영향을 받지 않았다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.537-540
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• 2008

RC 구조물은 반영구적인 재료로 인식되어 왔으나, 최근 RC 구조물의 조기 열화에 의한 문제가 보고되고 있다. 이중 내구성능 저하 요인으로서 탄산화에 의한 공극구조의 변화로 인하여 발생하는 문제에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 물-결합재비율을 0.55로 고정하고 결합재로서 보통포틀랜드 시멘트만을 사용한 (OPC), 이성분계 콘크리트로서 결합재에 고로슬래그 미분말을 50% 치환한 (BFS50), 플라이애시를 15% 치환한 (FA15), 또한 삼성분계 콘크리트로서 플라이애시 15% 및 고로슬래그 미분말을 35% 치환한 (BFS35+FA15)로 배합을 설정하였다. 또한 탄산화에 진행에 의한 공극구조의 변화로 열화요인의 작용으로 인한 $CO_2$ 및 염화물 이온의 침투 특성을 단독열화 시험과 복합열화 시험을 통해 비교 연구하여 평가를 실시하였다. 그 결과 공극구조의 변화에 따른 영향으로 인하여 염화물 이온의 침투속도가 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.177-182
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• 1999

대기중의 이산화탄소가 공기-아연전지에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수산화칼륨 수용성 전해액을 공기와 접촉시킨 다음 시간의 경과에 따라 전해액중의 탄산칼륨 농도를 분석하여 전지 용량과의 관계를 규명하고자 하였다. 전해액은 공기와 접촉하는 시간이 경과함에 따라 대기중의 이산화탄소 흡수로 인하여 탄산칼륨의 농도가 증가하였으나 이에 비례하여 전지의 용량은 선형적으로 감소하였다. 이산화탄소의 흡수반응속도는 소수성 막의 세공크기가 주 인자로 작용하였으며, 세공크기를 조절한 소수성 막을 사용한 결과 이산화탄소 흡수로 인한 전지용량 열화현상을 현저히 감소시킬 수 있었다.