• 한국건축시공학회지
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• 제12권5호
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• pp.478-489
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• 2012

Each year, about four million tons of steel slag, a by-product produced during the manufacture of steel by refining pig iron in the converter furnace, is generated. It is difficult to recycle this steel slag as aggregate for concrete because the reaction with water and free-CaO in steel slag results in a volume expansion that leads to cracking. However, the steel slag used in this study is atomized using an air-jet method, which rapidly changes the melting substance at high temperature into a solid at a room temperature and prevents free-CaO from being generated in steel slag. This rapidly-cooled steel slag has a spherical shape and is even heavier than natural aggregate, making it suitable for the aggregate of radiation shielding concrete. This study deals with the radiation shielding property of concrete that uses the rapidly-cooled steel slag from the oxidizing process in the converter furnace as fine aggregate. It was shown that the radiation shielding performance of concrete mixed with rapidly-cooled steel slag is even more superior than that of ordinary concrete.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.60-68
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• 2016

본 연구에서는 앞서 분석된 제강슬래그 골재의 특성을 활용하여 해양구조물 중에 하나인 테트라포트에 대한 콘크리트 제조 가능성을 연구하였다. 제강슬래그 골재 평가결과, 급랭전로슬래그와 서랭식 20 mm 분쇄 슬래그 및 이들을 50%씩 조합한 골재의 물성이 콘크리트용 골재 물성에 가장 적합한 것으로 평가되어 이를 활용하여 콘크리트 물성을 평가하고 최적배합을 도출하고자 하였다. 연구 결과, 급랭전로슬래그(RCS), 서랭식 20 mm 슬래그 골재의 단독사용은 작업성, 성형성에 있어 다소 불리한 것으로 평가되었으나 RCS 50%와 서랭 20 mm 50%를 혼합하여 사용할 경우 작업성 향상 및 내구성 또한 향상되는 결과를 나타내었다. 따라서, 제강 슬래그 골재를 이용한 해양구조물 제조에 있어 급랭식 또는 서랭식 골재의 단독사용보다는 골재간 조합을 통하여 콘크리트용 골재 품질기준을 만족시킨 후 사용하여야 할 것이며, 골재 품질기준을 만족한 제강슬래그 골재는 콘크리트 제조에 있어 일반 콘크리트용 골재와 동등 또는 그 이상의 성능을 발현하는 것으로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권5호
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• pp.36-41
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• 2003

슬래그는 철분함량이 높아 자원으로의 활용이 가능하나 시장상황에 따라 매립되는 등 재활용이 활발히 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 슬래그의 재활용이 즘 더 용이하도록 슬래그 내에 존재하는 철분 회수의 중요한 방법인 자력선별 방안에 대하여 고찰하였다. 수재 슬래그, 수냉 전로 슬래그, 공냉 전로 슬래그를 시료로 사용하였고 자장의 세기, 드럼의 회전속도, 슬래그의 투입량에 따른 철분 회수량에 대하여 조사하였다. 철분함량이 적은 수재슬래그는 피더의 진동수 및 드럼의 회전수가 느릴수록 회수율이 증가하였으며 0.5mm 이상의 입도에서 자력선별시 고품위의 철분을 얻을 수 있었다. 수냉의 전로 슬래그의 경우 피더의 진동수가 빠를수록, 드럼의 회전수가 느릴수록 회수율이 증가하는 것으로 조사되었고 입도의 크기가 작아질수록 입도별 회수율이 증가하는 것으로 관찰되었다. 공냉의 전로 슬래그는 피더의 진동수가 낮은 경우 드럼의 회전수가 감소할수록, 높은 경우는 드럼의 회전수가 증가할수록 회수율이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 자력선별시 자장의 세기를 증가시키면 회수율은 증가하나 금속철 이외의 철 화합물의 혼입이 많아져 품위가 낮아지는 것으로 관찰되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.159-164
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• 2015

친환경 토목/건축소재가 각광받는 시대가 도래되면서 시멘트 산업에서의 철강슬래그 등의 산업부산물 up-cycling 사례가 계속 증가되는 추세이다. 본 연구에서는 국내 외적으로 재활용 사례가 거의 없는 서냉 전기로 환원슬래그의 up-cycling 용도 개발을 위한 목적으로 토양환경보전법 시행규칙 별표 3의 '토양오염우려기준'에 근거하여 환원슬래그에 대한 기초적인 환경위해성 평가를 수행하여, 환경적 측면에서의 사용 안전성을 검증하였다. 아울러 주요 온실가스 배출원인 시멘트 생산량을 줄이기 위한 방안으로, 보통 포틀랜드 시멘트 및 고로수쇄슬래그 시멘트에 혼화재로서 환원슬래그를 일부 치환한, 2성분계 및 3성분계 혼합시멘트를 제조하고, 각 혼합시멘트 모르타르의 압축강도를 평가하였다. 압축강도 평가 결과, 환원슬래그를 최대 5 wt%까지 치환한 두 종류의 혼합시멘트 모르타르들의 재령일 28일에서의 압축강도는 무치환시멘트 경우와 유사하거나 약 1.1배 우수함을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권4호
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• pp.319-324
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• 1985

제철광재(製鐵鑛滓)로 부산(副産)되는 급냉광재(急冷鑛滓)를 규산질비료자원(珪酸質肥料資源)으로서 활용(活用) 가능성(可能性)을 검토(檢討)해 보고저 포철(浦鐵)의 급냉광재(急冷鑛滓)와 서냉광재(徐冷鑛滓)인 규산질비료(珪酸質肥料)를 규산함량(珪酸含量)이 낮은 사양토(砂壤土)에 공시(供試)하여 포장(圃場)에서 비효를 구명(究明)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 수도수량(水稻收量)은 서냉광재구(徐冷鑛滓區)가 급냉광재구(急冷鑛滓區)보다 다소 높은 경향(傾向)이나 두 규산물질간(珪酸物質間)에는 통계적(統計的)인 유의차(有意差)는 없었다. 2. 수확기(收穫期) 식물체규산함량(植物體珪酸含量), 칼슘흡수량(吸收量) 및 규산흡수량(珪酸吸收量)은 서냉광재구(徐冷鑛滓區)가 급냉광재구(急冷鑛滓區) 보다 높았다. 3. 토양중(土壤中) 유효규산함량은 이앙후(移秧後) 58일(日)에는 급냉광재구(急冷鑛滓區)가 서냉광재구(徐冷鑛滓區) 보다 높았으나, 수확기(收穫期)에는 서냉광재(徐冷鑛滓)300ppm조절구(調節區)>급냉광재공정규격립도(急冷鑛滓公定規格粒度)300ppm조절구(調節區)>급냉광재공정규격립도(急冷鑛滓公定規格粒度)150ppm조절구(調節區)>서냉광재(徐冷鑛滓)150ppm조절구(調節區)>급냉광재현물(急冷鑛滓現物)300ppm조절구(調節區)>급냉광재현물(急冷鑛滓現物)1500ppm조절구(調節區)의 순(順)이었다. 4. 급냉광재(急冷鑛滓)는 규산자원(珪酸資源)으로 활용(活用)이 가능(可能)할 것으로 사료(思料)되나 수분제거(水分除去)와 침상물질(針狀物質)을 함유(含有)하고 있어 손으로 산포(散布)하기에는 어려운 문제점(問題點)이 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.49-59
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• 2016

제강슬래그는 제강과정에서 필연적으로 발생되는 산업부산물로 토목용, 돌용 및 시멘트 원료 등으로 재활용되고 있다. 그러나 재활용분야가 대부분 저부가가치 분야에 집중되어 제강슬래그의 장점을 활용한 다양한 분야로의 활용이 요구되고 있는 실정이다. 제강슬래그를 콘크리트용 골재로 활용하기 위한 다양한 연구가 있었으나 한정적인 제강슬래그에 대해 이루어졌으며 대부분의 연구가 팽창성 억제에 관한 것으로 실질적인 콘크리트용 골재로써의 적합성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 생산방식에 따라 제강슬래그 골재를 구분하여 총 7종을 통한 골재간 조합을 통해 콘크리트용 골재로 활용가능성을 평가하였다. 연구결과, 제강슬래그 골재를 일반 콘크리트용 골재와 동등하게 활용하기에는 입도, 염화물함량 등의 기준에 부족한 것으로 나타났으나 적절한 골재조합을 통해 특수분야에 한하여 콘크리트용 골재로는 그 활용성이 매우 높은 것으로 평가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권4호
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• pp.343-346
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• 1983

제철광재(製鐵鑛滓)로 부생(副生)되는 급랭광재(急冷鑛滓)를 규산질비료(珪酸質肥料) 자원(資源)으로의 활용성(活用性)을 검토(檢討)해 보고저 포철(浦鐵)(주(株))의 급랭광재(急冷鑛滓)를 공시(供試)하여 이화학적(理化學的), 광물학적(鑛物學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 급랭광재(急冷鑛滓)의 입자(粒子)는 주(主)로 모래알 크기로(1~2mm) 부생(副生)되며 서랭광재(徐冷鑛滓)로 제조(製造)한 현(現) 시판(市販) 규산질비료(珪酸質肥料)에 비(比)하여 조립질(粗粒質)이었으며 급랭(急冷)하므로서 광물조성(鑛物組成)이 무정질(無晶質)로 서랭광재(徐冷鑛滓)의 결정광물(結晶鑛物)과 대조적(對照的)이었다. 가용성규산(可溶性珪酸) 함량(含量)은 급랭광재(急冷鑛滓)에서 높았으며 반대(反對)로 서랭광재(徐冷鑛滓)에서는 결정성광물(結晶性鑛物)인 Akermanite, Cehlenite, Wollastonite을 다량(多量) 함유(含有)하고 있어 가용규산(可溶珪酸) 함량(含量)이 낮았다. 급랭광재(急冷鑛滓)의 수경성(水硬性) 및 입자(粒子)의 모서리가 예리(銳利)하기 때문에 직접시용(直接施用)할 경우 주의(注意)를 필요(必要)로 하나 규산질비료(珪酸質肥料) 자원(資源)으로서의 활용(活用)은 가능(可能)할 것으로 사료(思料)된다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권1호
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• pp.83-91
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• 2021

조강 생산 시 발생되는 슬래그는 대부분 서냉 방식에 의해 처리되고 있다. 하지만 슬래그 중 일부는 속경성 광물을 포함하고 있음에도 불구하고, 서냉 방식에 의해 그 반응성을 상실하게 된다. 이에 본 연구에서는 제강환원슬래그를 SAT공법에 의하여 공기 급냉하여 선별 및 분급 후 분쇄한 CAC의 활용성 확대를 목적으로 석고 종류 및 혼입율에 따른 CAC의 특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과, CAC는 3시간에서는 석고 용해도, 1일 이후에는 석고 함량비에 따라 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 반수, 무수석고의 적정 혼입율은 30% 이내, 이수석고는 35% 이상인 것을 확인하였으며, 이수석고의 혼입율 및 특성 확인을 통하여 부산이수석고의 적용 가능성을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.101-111
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• 2017

광물탄산화 기술은 천연광물 및 산업부산물에 포함된 칼슘이나 마그네슘을 이산화탄소와 반응시켜 탄산염을 생성하는 기술로 이산화탄소를 열역학적으로 안정한 형태로 저장할 수 있는 기술이다. 본 연구는 철강슬래그를 이용한 이산화탄소 저감 및 추출 후 슬래그 재활용을 통해 환경적 부담 및 공정 비용 절감을 절감할 수 있는 광물탄산화 상용화 기술 개발을 목표로 설정하였다. 추출 용매(염화암모늄)를 사용하여 괴재 및 전로슬래그로부터 칼슘을 추출하고 추출된 칼슘을 이산화탄소와 반응시켜 순도 98% 이상의 탄산칼슘을 합성하였다. 또한 칼슘 추출 후 슬래그를 건축자재(패널)로 활용하는 기술을 개발하였다. 슬래그의 칼슘 추출효율에 따라 상이한 결과를 보였지만 광물탄산화 전체 공정에 있어 중량 비(약 80-90%)를 차지하는 칼슘 추출 후 슬래그(잔여슬래그)의 활용을 통해 광물탄산화 공정으로부터 배출되는 산업부산물의 양을 최소화하고자 하였다. 잔여슬래그는 시멘트 패널 제작에 활용되는 규사미분 대체 물질로서 이용하였고 기존 시멘트 패널과 물성평가(압축강도 및 휨강도)를 상호 비교하였다. 용액 내 칼슘 농도는 유도결합 플라즈마 분광분석기(Inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES)를 사용하여 분석하였다. 합성한 탄산칼슘은 X선 회절 분석법(X-ray diffraction, XRD)을 이용하여 결정학적 특성 및 정량 분석하였고 주사 전자 현미경(Field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하여 표면 형상을 확인하였다. 시멘트 패널평가는 KS L ISO 679에 준하여 패널 제작 및 패널의 압축강도와 휨강도를 측정하였다.