• 한국연소학회지
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• 제19권3호
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• pp.18-25
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• 2014

Bottom ash from a coal-fired power plant is usually landfilled to a nearby site, which causes a growing environmental concern and increased operating costs. One way of recycling the bottom ash is to produce light-weight aggregate (LWA) using a rotary kiln. This study investigated the temperature profiles of raw LWA particles in a rotary kiln to identify the range of operating conditions appropriate for ideal bloating. For this purpose, a new simulation method was developed to integrate a 1-dimensional model for the bed of LWA particles and the computational fluid dynamics (CFD) for the fuel combustion and gas flow. The temperature of LWA particles was found very sensitive to the changes in the air preheating temperature and excess air ratio. Therefore, an accurate control of the operation parameters was essential to achieve the bloating of LWA particles without excessive sintering or melting.

• 한국환경과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1015-1024
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• 2020

Using the waste(sand wastr and boiler ash) in fluidized bed inciverator, lightweight aggregate concrete was produced and a recycling plan was prepated. The first, the result of the leaching test shows that the waste fluid sand and boiler ash did not exceed the effluent standard. This indicates that there is no harmful effect for recycling. The second, in the lightweight aggregate test using waste fluid sand and boiler ash, the sample that combined cement, waste fluid sand, and sand showed the highest compressive strength, and the mix proportion was 10: 7: 3. Lightweight aggregate concrete that combined cement, waste fluid sand, boiler ash, and sand had a low compressive strength by and large. The third, the same results were identified in the relation between the content of SiO₂ and that of Na₂O. As the SiO₂ content is lowered, the overall viscosity and plasticity of the concrete also decrease, which is not a good condition to form concrete. As for Na₂O, as the content increases, the viscosity of the sample and the viscosity of the cement are remarkably lowered, and the strength of the finished concrete is lowered. Therefore, it was concluded that the higher the content of SiO₂ and the lower the content of Na₂O, the more suitable it is to mix with cement to produce concrete. Fourth, from the fluidized bed incinerator currently operated by company A in city B, a total of 14,188 tons/year were discharged as of 2016, including 8,355 tons/year of bottom ash (including waste fluid sand) and 5,853 tons/year of boiler ash. The cost for landfill bottom ash and boiler ash discharged is 51,000 won/ton, and the total annual landfill cost is 723,588,000 won/ year. Assuming that the landfill tax to be applied from the year 2018 is about 10,000 won/ton, and if there is no reduction in waste disposal charge, an additional landfill tax of 141,880,000 won/year will be imposed. Consequently, the sum total of the annual landfill cost will be 865,468,000 won/year. Therefore, if the entire amount is used for recycling, the annual savings of about 8.7 billion won can be expected.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.328-329
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• 2018

The problem of imbalance between supply and demand of fine aggregates in the southeastern region due to the decrease in collection of EEZ(Exclusive Economic Zone) sea sand has been raised. In this paper, the possibility of securing alternative aggregate as a means to solve the problem of fine aggregate shortage in the southeast region was analyzed. As a result of the analysis, the alternative aggregate is easy to manufacture and its quality can be secured. And, it is suitable to use as an aggregate with less environmental burden. In addition, institutional improvement measures are needed for effective utilization and recycling of alternative aggregates.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.57-63
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• 2007

석탄재는 석탄이 타고 남은 재로써 물리적 성질은 고은 모래정도이며 입자의 크기는 고은 자갈에서 고운 모래 사이다. 몇 가지 연구에서 석탄재는 건설재료의 하나인 모래와 대체 할 수 있다고 알려져 있다. 본 연구의 목적은 주입 공기 혼합 재를 사용한 석탄재의 혼합토를 직접 건설현장에 사용 하고자 하는데 있다. 실험 결과에 의하면 석탄재 혼합토는 압축, 인장 및 휨강도가 양생기간 초기에는 표준 혼합토보다 낮은 수치를 보이지만 60일이 지난 후엔 표준 혼합토보다 강도가 더 커졌다. 또한 Chloride 이온 통과 실험에서 석탄재의 시료토가 양생 초기에는 적은 저항력의 수치를 보였지만 시간이 흐를수록 강한 저항력을 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.97-106
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• 2009

기포콘크리트로 축조된 구조물은 하중 경감에 따른 지반의 침하와 토압을 감소할 수 있게 되어 구조물 시공과 관련한 제반 문제와 경제적 부담 저감이 가능하게 된다. 따라서 본 연구에서는 기포콘크리트의 강도향상 목적으로 다공질의 바텀애시를 기포콘크리트에 도입함으로써 과거의 방음이나 단열의 비구조적 용도 이외에도 구조적 목적에 활용하고자 하였다. 또한 시멘트 대체재로써 고로슬래그 미분말과 플라이애시의 혼입이 바텀애시로 보강된 기포콘크리트 성상에 미치는 영향을 단위체적중량, 플로우값, 공기량(기포량), 흡수율, 소요 기포제량 등을 통해 평가하였다. 실험결과, 잔골재비의 증가 즉, 바텀애시의 사용량이 증가할수록 단위체적중량은 증가하는 반면 공기량이나 플로우는 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 적절한 비율의 바텀애시 적용은 오히려 소포의 영향이 작아져 균일한 품질의 기포콘크리트 제조가 용이한 것으로 나타났다. 고로슬래그 미분말이나 플라이애시의 무기혼화재는 시멘트 대체 비율이 증가할수록 단위체적중량이 감소되는 경향을 보이고 있으며 어느 일정 비율까지 대체하였을 때에는 유동성이 향상되는데 반해 그 이상의 대체에서는 급격한 유동성 저하가 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.195-203
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• 2022

본 논문에서는 바텀애시 골재의 크기 구성과 가압다짐이 다공성 콘크리트의 열전도도에 미치는 영향을 분석하였다. 본 실험연구에서는 바텀애시를 두 가지 입도의 골재를 섞은 SA와 한 가지 입도만을 갖는 DA를 사용하여 골재 특성을 파악한 후, 다공성 콘크리트 골재로 활용하였다. 물-바인더 비는 0.30으로 고정하고, 가압다짐을 0.5, 1.5 및 3.0 MPa을 콘크리트 시편에 적용하였다. 단위중량, 총 공극률 및 열전도도를 측정하고 분석을 수행하였다. 가압다짐이 증가할 때 단위중량과 열전도도는 증가하고 총공극률은 감소하였다. DA 사용 콘크리트에 비해 SA 사용 콘크리트의 단위중량과 열전도도는 크고 총공극률은 작게 나타난다. 또한, 오븐건조상태 시편의 열전도도가 기건상태 시편의 열전도도보다 낮은 결과를 나타냈다. 회귀분석을 통해 다공성 콘크리트의 단위중량, 총 공극률 및 열전도도와의 상관관계를 제시하였다. 열전도도와 단위중량은 서로 비례하는 상관관계를 나타내며, 열전도도와 총공극률은 서로 반비례하는 상관관계를 나타냈다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.163-170
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• 2022

본 연구에서는 다양한 TiO₂ 적용방법이 포러스 콘크리트의 질소산화물 제거성능 및 흡음특성에 미치는 영향을 조사하였다. 포러스 콘크리트 배합과정에서 TiO₂를 단순 혼입하는 방법, 바텀애쉬 골재에 TiO₂를 전처리하고 이를 이용하여 포러스 콘크리트를 제조하는 방법, 마지막으로 제조된 포러스 콘크리트에 TiO₂ 용액을 도포하는 방법으로 TiO₂ 적용 포러스 콘크리트를 제조하였다. 실험결과 TiO₂의 단순 혼입은 TiO₂의 함량이 증가함에 따라 압축강도를 감소시켰으며, 공극률은 증가시키는 것으로 관찰되었다. TiO₂ 함침 바텀애쉬 골재를 이용하는 경우 압축강도는 기존 포러스 콘크리트와 유사하지만 공극률이 감소하는 것으로 나타났다. 마지막으로 표면 도포 방법의 경우 공극률은 유사하였으나 강도가 증가하였다. 질소산화물 제거성능에서 TiO₂를 표면 도포한 샘플이 가장 높은 효율을 보였으며, TiO₂를 단순 혼입한 샘플들보다 바텀애쉬 골재에 전처리한 샘플에서 더 높은 질소산화물 제거성능이 관찰되었다. 흡음성능의 경우 TiO₂를 단순 혼입한 경우 공극률과의 상관관계를 확인할 수 있었지만, 다른 적용방법의 경우 일정한 경향이 발견되지는 않았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권4호
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• pp.208-213
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• 2009

석탄 화력발전소에서 발생되는 바닥재와 준설토를 이용하여 인공경량골재를 제조하였다. 소성 옹도별, 골재 조 성별, 그리고 석회석($CaCO_3$)을 코팅 양별 비교를 통하여 골재 표면에 형성된 융제량의 변화, 비중, 흡수율, 절단면 관찰 등의 골재 물성 비교가 수행되었다. 결론적으로 골재 무게비 $CaCO_3$ 10%를 골재 표면에 코팅하여 표면개질을 암으로써 골재 내부의 거대 기공의 형성을 억제시켜 비중을 조절할 수 있었으며, 표면 융제를 대폭 감소시켜 골재간 융착 현상을 방지할수 있으며, 흡수율 또한 효과적으로 감소시켜 경량골재를 포함한 경량콘크리트 타설시 펌핑 문제를 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.541-550
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• 2011

많은 연구에서 플라이애쉬 및 바텀애쉬를 사용한 콘크리트에 대한 연구가 진행되고 있지만, 매립회를 사용한 콘크리트 및 실제 크기의 구조물에 대한 성능 평가 연구는 매우 제한적이다. 이 연구는 매립회를 잔골재와 치환하여 실제 크기의 구조물을 제작하고 이에 대한 성능을 평가하는 것을 주안점으로 한다. 1단계 연구 결과에서, 중간 정도의 성능을 가지는 두 가지 종류의 매립회(태안, 삼천포)를 선정하고 두가지 치환율(25%, 50%)을 고려하여 총 5개의 기둥, 슬래브, 벽체를 가진 콘크리트 구조물을 시공하였다. 경화전의 매립회 콘크리트 특성에서 공기량, 슬럼프, 응결 시간이 측정되었으며, 경화된 구조체에서 코어를 채취하여 강도, 염화물 저항성 및 탄산화 실험을 수행하였다. 코어에서 평가된 강도 및 내구 특성은 동일 배합의 공시체 시편에 대한 실험 결과와 비교하였다. 한편 구조물을 대상으로 반발경도, 건조수축, 수화열 특성이 평가되었으며, 기준 콘크리트와의 비교를 수행하였다. 실험 결과 매립회 콘크리트는 기준 콘크리트에 비해 적절한 강도 특성, 내구 특성을 가지고 있었으며, 구조물로 충분히 적용할 수 있음이 검증되었다. 국내 매립지에 따라 플라이애쉬, 바텀애쉬, 미탄소 탄소 등의 함량 제어를 통한 매립회 잔골재의 품질 제어가 수행된다면, 이에 대한 활용이 더욱 증가될 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.841-844
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• 2008

석탄화력발전소에서 발생되는 부산물인 석탄회중 비정제 플라이애시 및 바텀애시는 해안에 건설된 회처리장에 매립처분되고 있는 실정이다. 산업의 발전과 함께 전력소비량의 증대로 석탄회의 발생량은 점차 증대하고 있으며, 이로 인해 매립지의 부족과 신규건설에 따른 환경문제의 대두로 매립회의 활용필요성은 커지고 있는 상황이다. 본 연구에서는 발전소 매립지 매립회의 활용성을 증대시키기 위해 매립지 별 매립회의 기초물성을 비교분석하였다. 연구결과, 매립지 별로 매립회의 특성이 다르므로 용도별 특성을 구별하여 적용할 필요가 있는 것으로 나타났다. 특히, 콘크리트용 골재로서 적용할 경우 흡수율의 변동에 따른 품질의 특성이 매우 다르기 때문에 매립회에 대한 전체적인 비교검토가 필요한 것으로 나타났다. 염분함유량을 검토한 결과 2회이상의 세척과정을 통하면, 콘크리트용 골재로서의 적용이 가능한 것으로 나타났다.