• Computers and Concrete
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• 제16권3호
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• pp.487-502
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• 2015

This study investigated particle expansion in basic oxygen furnace slag (BOF) and desulfurization slag (DSS) after heat curing by using the volume method. Concrete hydration was accelerated by heat curing. The compressive strength, ultrasonic pulse velocity, and resistivity of the concrete were analyzed. Maximum expansion occurred in the BOF and DSS samples containing 0.30-0.60 mm and 0.60-1.18 mm particles, respectively. Deterioration was more severe in the BOF samples. In the slag aggregates for the complete replacement of fine aggregate, severe fractures occurred in both the BOF and DSS samples. Scanning electron microscopy revealed excess CH after curing, which caused peripheral hydration products to become extruded, resulting in fracture.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.177-180
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• 2004

In these days the exhaustion of natural sand has been highlighted with the environmental damages due to excavating sea-sand. Many researchers and engineers have investigated some materials to replace natural sand with, and were interested in using the basic oxygen furnace-slag, the industrial by-product, as fine aggregate. One of the drawbacks to using BOF-slag as a aggregate is to be gradually expanded, and needed the time-consuming process, but some engineers in Korea tackled it recently. In this study, the stabilized BOF-slag was used for lean concrete under the laboratory condition. After testing the several properties - dry density, compressive strength, and young's modulus-, it was found that the dry density was proportionally governed by BOF-slag content and the 7-day compressive-strength was $110\~120\%$ of the natural sand-made. Therefore, BOF-slag is applicable to the lean concrete because they greatly satisfied the required strength, $50kgf/cm^2$.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.13-19
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• 2014

투수성 반응벽체 공법은 지하수 오염을 정화하는 대표적인 방법 중의 하나이다. 영양염류와 중금속 등 여러 가지 오염물질이 동시에 존재하는 경우 두 가지 이상의 반응성 매질을 적용한 반응벽체공법으로 복합오염물질의 제거가 가능하다. 본 연구에서는 반응성 매질로 제올라이트와 제강슬래그를 함께 사용하는 경우 복합오염물질의 제거능을 평가하였다. 영양염류인 암모늄과 인산염, 중금속인 카드뮴이 혼합된 복합오염물질에 대하여 연속회분식실험을 통하여 제올라이트 및 제강슬래그와의 반응순서에 따른 오염물질 제거능을 분석하였다. 연속회분식실험 결과에 의하면 제올라이트-제강슬래그 순서로 반응하는 경우 영양염류와 중금속의 복합오염물질에 대한 제거능이 더 좋은 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제16권2호
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• pp.261-274
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• 2015

This study established the standard recommended values and expansion fracture threshold values for the content of steel slag in controlled low-strength materials (CLSM) to ensure the appropriate use of steel slag aggregates and the prevention of abnormal expansion. The steel slags used in this study included basic oxygen furnace (BOF) slag and desulfurization slag (DS), which replaced 5-50% of natural river sand by weight in cement mixtures. The steel slag mortars were tested by high-temperature ($100^{\circ}C$) curing for 96 h and autoclave expansion. The results showed that the effects of the steel slag content varied based on the free lime (f-CaO) content. No more than 30% of the natural river sand should be replaced with steel slag to avoid fracture failure. The expansion fracture threshold value was 0.10%, above which there was a risk of potential failure. Based on the scanning electron microscopy (SEM) analysis, the high-temperature catalysis resulted in the immediate extrusion of peripheral hydration products from the calcium hydroxide crystals, leading to a local stress concentration and, eventually, deformation and cracking.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권3호
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• pp.6-13
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• 2016

The effect of blast oxygen furnace (BOF) slag used as filling materials on the soil environment was studied using column tests that simulated the flow of the BOF slag leachate through the soil layer. The Cu, Mn, Zn, Ni, and F contents of the leachate affected soil were similar to that of the controls (i.e., soils that were not affected by the leachate). The As, Cd, and Pb contents were lower in the leachate affected soils than the controls. The changes in these contaminants contents can be attributed to the interactions between anions such as alkalinity generating anions (e.g., CO₃²⁻, HCO₃⁻, OH⁻) or calcium ions with heavy metals or F, which consequently affected the fate of heavy metals and F in the leachate affected soils. The germination and growth of Spinapis alba in the soils affected by the leachate and the controls were also similar. However, the proportion of alkalophilic bacteria in the soils affected by the leachate significantly increased, and this can be explained by the increased soil pH due to the alkaline leachate. Overall, this study shows that the alkalinity of the BOF slag leachate, rather than the presence of heavy metals and F in the leachate, needs to be considered when the BOF slag is to be reused as structural filling materials.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.92-95
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• 2002

A study on the system automation for the nitrogen splash slag coating in Basic Oxygen Blowing Furnace (BOF) is described. The engineers are trying to do their best efforts to increase the life of converter lining by developing improved refractory material and optimal operation techniques in the steel plants, A new slag coating method is needed to reduce the erosion rates of the refractory. In the current slag costing method, the BOF was swung back and forth. The new method uses the oxygen lance to blow the residual slag to the walls and cone of the converter. The nitrogen gas is used for blowing. This method is developed based on the automation process at factory in POSCO dated on the May 1998. The test results of nitrogen splash slag coating system for the BOF at POSCO are show to show the effectiveness of the system.

• 자원리싸이클링
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• 제7권1호
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• pp.50-56
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• 1998

분말도 2.0mm이하인 전로슬래그는 토양산도 중화능이 $CaCO_3$의 1/3수준이지만 Ca와 Mg를 함유하고 있어 CaMgCO$_3$를 대체할 수 있는 토양산도 중화제이며 이의 liming 효과는 속효성이면서 지속적이었다. 우리나라 일반 농경지 토양을 작물생육의 적정 토양산도인 pH 6.5로 개량하기 위한 전로슬래그 시용량은 $7~8{Mgha}^{-1}$이었다. 농경지 토양에 전로슬래그를 시용하였을 때 토양 pH 상승과 Ca, Mg, P, Fe, Si 함량이 유의적으로 증가하였으며 전로 슬래그 처리구에서 재배한 벼의 엽조직체내에는 Ca, P, Fe, Si 함량이 그리고 콩 조직체내에는 P 함량이 대조구에서 보다 높았다. 수량 증가효과는 전로슬래그 $8{Mgha}^{-1}$시용시 벼와 콩 모두 가장 높았으며 증수율은 간척지답에서 14.2%, 추락답에서 6.9%, 그리고 보통답에서는 4.3%이었으며 콩의 경우에는 36.6%로 벼 증수율보다 훨씬 높았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.295-303
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• 1999

제강슬래그의 작물재배시 산성토양개량제로서의 이용 가능성을 밝히기 위해 1997년에 공시품종을 동진벼로 하여 순천시 인안동의 간척논, 보성군 유정기 깨시무늬병 대량 발생논 그리고 나주시 남평의 실험논에 무처리, 제강슬래그 4, 8, $12Mg\;ha^{-1}$ 그리고 석회 $2Mg\;ha^{-1}$를 처리하여 벼를 재배하였다. 토양 pH, Ca, Mg, Fe 그리고 규산함량은 제강슬래그 시용량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 토양 pH의 증가는 주로 Ca함량의 증가에서 기인한 것으로 나타났으며 Fe함량은 처리 후 시간이 경과함에 따라 급격히 감소하다가 점차 안정된 값을 보였다. 토양 규산함량도 제강슬래그 시용량이 증가할수록 점차로 높아지는 경향이었고 무처리구나 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리구에 비해 유의하게 높아 제강슬래그가 산성토양 개량제, Fe 또는 Si의 공급원으로 이용가능성이 있음을 알 수 있었다. 석회 $2Mg\;ha^{-1}$수준의 토양 Ca함량은 제강슬래그 4 또는 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리의 그것과 비슷하여 석회 시용에 의한 토양개량 효과를 얻기 위해서는 석회 시용량의 2~4 배의 제강슬래그를 시용해야 함을 알 수 있었나. 식물체내 무기화학성분 중 식물체내 무기화학성분 중 식물체내 Ca, $SiO_2$ 그리고 Fe함량은 제강슬래그 시용량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 제강슬래그 시용구에서는 생육후기로 갈수록 제강슬래그 4와 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리구에서 생육이 양호하였으며 생육후기까지 지속적인 생장이 이루어져 생육후기에는 석회 처리구나 무처리구의 생육량을 능가하였다. 정조수량 및 수량관련 형질은 제강슬래그 4나 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리에서 가장 높아 최고 수량을 얻기 위한 제강슬래그 처리수준은 $4{\sim}8Mg\;ha^{-1}$정도로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권6호
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• pp.493-497
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• 2000

제강슬래그의 밭작물 재배시 산성토양 개량제로서의 이용 가능성을 밝히기 위해 1997년에 공시품종을 은하콩으로 하여 나주시 남평의 전라남도 진흥원 실험답에 무처리, 제강슬래그 4, 8, $12Mg\;ha^{-1}$ 그리고 석회 $2Mg\;ha^{-1}$를 처리하여 콩을 재배하였다. 파종 15일 후부터 5회에 걸쳐 초장과 지상부 건물중 그리고 지상부 식물체의 무기화학성분 함량을 조사하였으며 매 조사시기 마다 토양 표본을 채취하여 토양의 주요 무기화학성분함량을 조사하였다. 수량 및 수량 구성요소를 조사하였고 또한 토양표본을 채취하여 무기화학성분을 측정하였다. 밭토양의 토양 pH, CEC, Ca, 그리고 Fe함량은 제강슬래그 시용 수준이 증가함에 따라 높아지는 경향이었다. 제강슬래그 8과 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리는 무처리에 비해 유의하게 높은 pH를 보였는데 이는 제강슬래그 처리에 따른 토양 Ca함량의 증가에서 기인한 것으로 생각되며, Fe 함량도 제강슬래그 처리량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리구의 pH는 제강슬래그 4나 $8Mg\;ha^{-1}$의 그것과 비슷하여 이들 수준의 제강슬래그 처리에 의한 산성토양 개량효과는 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리와 비슷한 것으로 생각된다. 제강슬래그 시용에 따른 콩의 생육은 생육초기부터 무처리보다 양호하였고 생육후기에는 석회시용보다 더 효과적인 것으로 나타났다. 콩의 수량은 제강슬래그 $8Mg\;ha^{-1}$ 처리에서 $1,232kg\;ha^{-1}$로 가장 높았으며 이는 수량이 가장 낮은 무처리구의 $902kg\;ha^{-1}$에 비하여 $330kg\;ha^{-1}$ 높은 수준으로 37% 수량증가를 보였다. 이상의 결과로 보아 적정시용 수준은 $8Mg\;ha^{-1}$ 정도인 것으로 사료된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.356-365
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• 2020

The aqueous carbonation efficiencies of basic oxygen furnace (BOF) and ladle slags at various pressures, temperatures, and liquid-to-solid (L/S) ratios were investigated to determine optimum conditions. The maximum CO₂ carbonated concentrations in slag (0.584 mmol/g for BOF slag and 1.038 mmol/g for ladle slag) was obtained at 10 bars, 40℃, and L/S = 5 mL/g-dry. The L/S ratio was the most critical parameter for carbonation. The effect of carbonated slag amendment on the immobilization of heavy metals in two field-contaminated soils was also investigated. The immobilization efficiencies evaluated by using the toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) and the Standards, Measurements and Testing Programme (SM&T) were above 90% for both raw and carbonated slags for all soils. The TCLP-extractable heavy metals concentrations were below the criteria (5.0, 1.0 and 5.0 g/L for Pb, Cd, and Cr, respectively) after immobilizations with both slags except for Pb in soil B. The SM&T analysis showed the decrease in the exchangeable phase but the increase in residual phase after immobilization with raw and carbonated slags. The results of this study imply the promising potential of the carbonated slags on the immobilization of heavy metals in the field-contaminated soils.