• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.252-258
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• 2018

대규모의 에너지 소비 및 인구의 증가로 온실가스 증가 및 열섬 현상이 빈번한 도시는 녹지공간의 증대가 요구되었고, 한정된 도시 공간에서는 건축물 옥상에 녹지공간을 형성하는 옥상녹화가 증대되었다. 옥상녹화에 사용하는 경량토양은 주로 펄라이트를 사용하나 비산, 분진 등 작업환경의 악화로 다른 경량토양의 요구가 증대되었다. 한편 화력발전소에서 발생하는 바텀애시는 재활용을 위한 다양한 연구가 진행되었는데, 인공경량토양으로의 활용가능성도 확인된 바 있다. 본 연구는 기존의 바텀애시 활용 인공경량토양보다 혼합량이 높은 바텀애시를 사용한 인공경량토양을 개발하고자, 바텀애시의 물리적, 화학적 특성을 분석한 후 유기물의 필요성을 확인하고, 바크, 퇴비, 코코피트 등의 유기재료 배합을 달리하여 최적의 배합을 도출하였고, 이 배합을 조경설계기준에서 제시한 토양성능 항목에 적합여부를 확인한 결과, 중급 정도의 성능을 갖는 인공경량토양임을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.85-92
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• 2016

본 연구에서는 경량기포 콘크리트를 이용한 육성용 토양골재의 적용성을 평가하기 위해서 고로슬래그 기반 기포콘크리트의 총 8배합과 인공토양골재를 제조하였다. 고로슬래그 기반 기포콘크리트 배합의 주요변수는 단위결합재량으로서 100에서 $800kg/m^3$으로 변화하였다. 경량기포콘크리트는 플로우, 슬러리 및 절건 밀도와 재령별 압축강도를 측정하였으며, 파쇄된 인공토양골재는 pH, 입도분포, 투수계수, 양이온치환용량(CEC), 유기물함유량(C/N비)을 측정하였다. 측정결과 경량기포콘크리트의 플로우, 슬러리 및 절건밀도와 재령별 압축강도는 단위결합재량이 증가함에 따라 증가하였다. 경량기포콘크리트의 단위결합재량이 $500kg/m^3$ 이상인 배합의 28일 압축강도는 4 MPa 이상이었다. 인공토양골재에 3일 이상의 15% 희석된 제1인산암모늄의 수용액침지는 pH를 저감시키는데 효과적이었다. 또한 제조된 인공토양골재는 양이온 치환용량(CEC) 측면에서 상급으로 평가되었지만 C/N비 측면에서는 조경시방서를 만족시키지 못하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권4호
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• pp.185-191
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• 2010

잔사회와 준설토를 효과적으로 자원화하기 위하여 8~10 mm 크기의 구형 인공 골재를 성형하였다. 출발원료는 입도 및 조성을 변화시켰으며 $1050{\sim}1250^{\circ}C$ 범위에서 소결하였다. 제조된 골제는 KS에 의거하여 골재의 밀도와 흡수율 시험을 진행하였다. 잔사회와 준설토는 고온에서 철 함유 물질과 알칼리/알칼리토 산화물에 의한 발포 기구가 적용됨을 예측할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권3호
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• pp.158-163
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• 2012

본 연구는 석탄 잔사회의 재활용률을 높이기 위하여 잔사회 인공경량골재의 발포기구를 규명하는 것이다. 본 실험의 원료는 잔사회와 준설토이다. 인공경량골재는 10 mm 크기의 구형 성형체를 제조하고, 이를 승온소성법으로 $1200^{\circ}C$에서 $1275^{\circ}C$까지 소결하였다. 인공경량골재의 온도별, 조성별 비중 및 흡수율 등의 물성을 측정하고, 단면과 표면을 관찰하였다. 비중 곡선의 결과 잔사회 함량이 80 wt.%일 때 변곡점을 나타내었다. 잔사회 인공경량골재의 미세구조를 관찰한 결과 잔사회 함량이 80 wt.%를 넘으면 블랙코어가 없고, 자기화 발포로 균일한 미세기공이 다량으로 존재하며, 잔사회 함량이 80 wt.% 이하이면 잔사회 인공경량골재는 블랙코어가 존재하면서 매우 큰 기공이 불균일하게 존재한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권5호
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• pp.199-204
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• 2015

본 연구에서는 잔사회와 준설토로 제조된 구형의 인공경량골재 내부에 생성되는 방사형 균열의 원인 및 그 억제 방법에 대하여 연구하였다. 인공경량골재는 잔사회와 준설토를 각각 7 : 3의 무게 비로 혼합하고 직경이 5~20 mm인 구 형태로 성형한 후 $1200^{\circ}C$에서 10분간 직화소성법으로 제조하였다. 골재 내부의 균열은 골재 지름이 작을수록 발생이 억제되었다. 또한 $SiO_2$ 분말을 첨가한 경우, 분말의 크기가 클수록 또는 첨가량이 증가할수록 방사형 균열 발생이 억제되었다. 균열이 억제된 인공경량골재의 비중은 1.3~1.6이고, 흡수율은 5~20 %의 범위를 나타내었다. 따라서 본 논문에서 제조된 인공경량골재는 건설 및 환경소재 등 여러 분야에 적용 가능할 것으로 보이며, 더불어 잔사회 및 준설토의 재활용율을 높이는데 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.49-55
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• 2020

본 연구에서는 바텀애시 재활용 인공토양을 적용한 옥상녹화 유니트 시스템의 표면 온도변화를 계절별로 측정하여 바텀애시 재활용 인공토양의 열특성을 분석한 결과, 바텀애시 인공경량토양이 기존 토양보다 우수한 열차단 특성이 있음을 확인하였다. 또한, 기존 옥상녹화 유니트 시스템과 개발 옥상녹화 유니트 시스템의 열차단 효과를 분석하기 위해 계절별 일교차를 측정한 결과 기존 녹화 유니트 시스템은 현장 포설형 녹화시스템보다 열차단 효과가 낮은 반면 격막을 탈거하여 바텀애시 인공경량토양을 연속된 층으로 형성하는 개발 유니트 녹화 시스템은 기존 현장 포설형 녹화시스템과 유사한 열차단 효과를 갖는 것으로 분석되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권5호
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• pp.211-216
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• 2008

화력발전소에서 발생하는 석탄 바닥재(Coal bottom ash)를 준설토(Dredged soil) 및 적점토(Clay)와 혼합하여 조립기(Pelletizer)로 성형 후, 이를 로타리 킬른에서 $1125^{\circ}C$에서 소성하여 인공경량골재를 제조였다. 제조된 인공경량골재에 대한 중금속 용출 실험(TCLP) 결과, 폐기물 관리법 시행규칙의 중금속 검출량 기준치 이하로 나타났다. 바닥재가 60$\sim$70 wt% 첨가된 인공경량골재는 부피비중 1.45$\sim$1.49, 흡수율 17.2$\sim$18.5%의 값을 나타냈으며, 골재충격시험결과 건조 상태와 표건 상태의 충격값이 각각 27.4$\pm$1.3 및 23.4$\pm$2.6%를 나타내었다. 인공경량골재를 이용하여 제조된 콘크리트 공시체의 28일 압축강도는 첨가된 골재종류에 따라 $22.7\sim27.8 N/mm^2$ 이었다. 바닥재가 60 및 70% 첨가된 골재를 사용한 콘크리트의 슬럼프 값은 각각 7.9와 14.3 cm를 나타내었고, 단위용적질량은 골재조성에 상관없이 $1.84 ton/m^3$ 이하를 나타내어 토목 건축공사 표준시방서에 제시된 경량콘크리트 특성을 만족하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권2호
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• pp.77-83
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• 2014

본 연구는 순환자원인 저회, 잔사회 그리고 준설토로 인공 경량골재를 제조할 때 철분의 종류와 양이 발포기구에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 원료의 화학적 특성을 X선 회절 분석과 X선 형광 분석으로 측정하였다. 준설토 50 %, 저회 15 % 그리고 잔사회 35 %를 무게비로 혼합하고 철분함량을 5 % 단위로 30 %까지 첨가하였으며, 철분의 종류는 $Fe_2O_3$와 $Fe_3O_4$로 선정하였다. 성형된 골재는 급속 소성법으로 $40^{\circ}C$ 간격으로 $1060^{\circ}C$에서 $1180^{\circ}C$까지 소결하고, 비중과 흡수율을 측정하였다. 인공 경량골재는 철분 함유량이 10~15 %일 때 가장 낮은 비중을 보이며, 철분량이 증가할수록 액상 소결이 되어 비중이 증가하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.133-140
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• 2018

이 연구의 목적은 바텀애시 및 준설토 기반의 인공 경량골재 콘크리트의 합리적 배합설계 절차를 제시하는 것이다. 25 배합의 실험결과를 바탕으로 경량골재 콘크리트의 목표성능(압축강도, 절건 밀도, 초기 슬럼프, 공기량)에 대하여 물-시멘트 비, 단위 시멘트양, 경량 잔골재 치환율을 결정하는 식을 제시하였다. 제안된 식과 절대용적 배합의 개념으로부터 각 구성요소들의 단위용적중량을 산정하였다. 제시된 배합설계 절차는 기존 결정에 효율적으로 이용될 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권3호
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• pp.129-135
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• 2011

제철공업에서 부산물로 발생되는 EAF(Electric Arc Furnace) dust는 유해한 철분 성분을 다량 함유하고 있어 환경파괴를 일으킬 위험이 있는 지정폐기물이다. EAF dust의 자원화를 위하여 석탄화력 발전소에서 발생되는 바닥재와 준설토에 EAF dust를 첨가하여 세라믹 다공체의 제조 가능성을 연구하였다. 또한 등유는 비교적 저온에서 발포기구에 작용하는 탄소(C)의 효과를 보기위해 첨가하였다. 혼합은 건식 공정으로 했으며, 소결 방법은 $1050^{\circ}C$부터 $1200^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 10분간 직화소성 하였다. 소결된 시편의 비중, 흡수율 및 미세구조를 관찰한 결과, EAF dust는 시편 내의 발포 현상을 용이하게 하여 초경량 다공체 골재를 얻을 수 있었다. $1150{\sim}1200^{\circ}C$의 소결온도에서 10 wt% EAF dust를 첨가한 인공경량골재는 비중 1.0 g/$cm^3$ 이하의 초경량 인공 경량 골재를 만드는 것이 가능할 것으로 판단되었다.