• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.377-388
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• 2022

제강슬래그를 이용한 광물탄산화 공정 이후 발생하는 잔사슬래그의 비소(As) 제거 기작 규명을 위해, 전로제강슬래그(blast oxygen furnace slag: BOF)에 직접 및 간접탄산화 공정이 각각 적용된 두 종류의 잔사슬래그를 대상으로 실험실 규모의 실험을 실시하였다. 광물탄산화 공정은 잔사슬래그의 화학적-광물학적 조성변화, 용출수의 pH 저감, 표면 미세공극 형성 등 기존 제강슬래그의 특성을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 다양한 pH 범위의 As 인공오염수(초기농도: 203.6 mg/L)에 잔사슬래그를 반응시킨 배치실험에서, RDBOF (직접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 감소할수록 As 제거효율이 증가하는 경향을 보이며 초기 pH가 1인 환경에서 99.3%의 As 제거효율을 나타냈다. 이는 RDBOF 표면을 피복하던 CaCO₃가 낮은 초기 pH 환경에서 용해되어 RDBOF 표면에서 철산화물의 노출 면적을 증가시킴으로 인해, 철산화물의 As 음이온 표면 흡착을 촉진한 것에서 기인한 것으로 판단되었다. 반면 RIBOF (간접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 높은 환경일수록 As 제거효율이 증가하며 초기 pH 10의 As 오염수에서 70.0%의 가장 높은 As 제거효율을 보였다. RIBOF의 영전하점(pH 4.5)을 고려할 때, 초기 pH 4-10 조건에서 음전하를 띠는 RIBOF의 표면에 As 음이온의 전기적 인력에 의한 표면 흡착은 발생하기 어려울 것으로 예상되었다. 다만 수용액 내 용존하는 Ca²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺와 같은 2가 양이온들에 의해 As 음이온이 RIBOF 내 철산화물에 간접적으로 고정되는 양이온 가교효과(cation bridge effect)가 발생하였고, 초기 pH가 높은 환경일수록 슬래그 표면이 더 강한 음전하를 띠며 양이온 가교효과가 가속화되어, 결과적으로 많은 As가 흡착된 것으로 판단되었다. 하지만 강알칼리 (pH 10-11 이상) 조건에서는 RIBOF 표면에 생성된 칼슘침전물이 철산화물을 피복함으로써 철산화물에 의한 As 음이온 표면 흡착을 저해하는 현상이 발생하였다. 또한 배치실험 이후 회수된 잔사슬래그에 TCLP 시험을 수행한 결과, RDBOF와 RIBOF 모두 2% 미만의 As 탈착률을 보여 안정적인 형태로 As가 고정되어 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해, 잔사슬래그가 기존에 As 제거제로 활용되던 제강슬래그의 단점인 수계의 급격한 pH 상승을 억제하는 동시에, 높은 As 제거효율 및 안정성을 나타내는 저비용-친환경의 As 제거제로서의 활용 가능성을 입증하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.493-502
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• 2013

이 연구의 목적은 낙동강에 대규모로 부존되어 있는 세사를 콘크리트 잔골재로서 적극적으로 활용하기 위하여 이를 사용한 콘크리트의 건조수축 및 내구성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 낙동강 본류의 중 하류에서 하천세사를 채취한 후 강도수준에 따라 콘크리트 배합실험을 수행하였다. 그 결과로부터 압축강도와 시멘트-물비의 상관식을 도출한 후 하천세사 종류별로 설계기준강도 35MPa에 대해서 콘크리트 공시체를 제작하여 이들의 건조수축과 동결융해 및 탄산화 저항성과 같은 내구성을 평가하였다. 그 결과, 하천세사를 사용한 콘크리트의 내구성은 기준모래를 사용한 콘크리트의 경우와 유사한 것으로 나타났으나, 하천세사의 건조수축은 조립률이 작은 경우 기준모래를 사용한 콘크리트보다 비교적 큰 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.22-29
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• 2015

본 연구에서는 압축강도 24MPa 이상 열전도율이 기존 콘크리트보다 2배 감소된 구조용 단열성능 향상 콘크리트를 개발하고 현장적용하기 위한 실험을 진행하였다. 슬럼프 및 공기량 시험결과 Plain과 규조토 미분말을 사용한 배합은 경과시간에 따라 슬럼프와 공기량 저하가 나타났으며, 마이크로기포제를 사용한 배합은 슬럼프와 공기량 저하가 나타나지 않았다. 또한 단열성능 향상 재료를 사용한 배합의 단위용적질량은 Plain 대비 감소하였다. 압축강도는 단열성능 향상 콘크리트가 Plain보다 감소한 결과를 나타내었으나 목표강도 24MPa를 만족하였으며, 열전도율은 Plain보다 감소하는 경향을 보였다. 단열성능 향상 콘크리트의 동결융해 저항성은 Plain과 유사하였고, 중성화 저항성은 규조토 미분말을 사용한 배합이 재령 4주에 Plain과 유사했으며, 마이크로기포제를 사용한 배합은 Plain보다 중성화 저항성이 저하되었고, 길이변화율은 Plain보다 전체적으로 증가되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권5호
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• pp.222-228
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• 2019

본 연구는 수산화리튬, 염화리튬, 그리고 황산리튬을 이용한 리튬 함유 용액과 $CO_2$ 가스와의 기상-액상 반응을 통하여 탄산리튬 분말을 제조하는 실험을 실시하였다. 열역학적으로 리튬 함유 용액의 탄산화 반응에서 수산화리튬은 자발적으로 일어나지만, 염화리튬과 황산리튬은 비자발적이었다. 수산화리튬의 경우, $25^{\circ}C$의 반응온도에서 탄산리튬의 회수율이 69.8 %였으며, $60^{\circ}C$에서는 89.4 %로 증가하였다. 염화리튬과 황산리튬의 경우, 수산화나트륨을 첨가제로 사용하여 탄산리튬을 제조할 수 있었으나, 회수율은 각각 19.2 %와 16.7 %로 비효율적임을 알 수 있었다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.135-142
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• 2021

본 연구에서는 기존의 낮은 순환골재 품질을 개선하기 위해 다중 회전 날개 및 가이드 판을 순환골재 파쇄장치에 설치하였다. 신기술의 파쇄 효율을 평가하기 위해 시뮬레이션 분석을 실시한 결과, 가이드판을 설치함에 따라 파쇄 드럼 내부에서 대부분의 투입물이 파쇄되고, 다중 회전 날개 및 가이드판이 파쇄물의 상승 회류를 유도하기 때문에 파쇄 효율이 높은 것으로 나타났다. 이를 통하여, 다중 회전 날개와 가이드 판을 적용한 파쇄장치는 기존 순환골재 파쇄장치보다 파쇄효율 및 경제성이 우수한 것으로 확인되었다. 또한, 신기술로 생산한 순환골재는 기존 순환골재에 비해 골재 표면에 부착된 시멘트 페이스트 및 모르타르의 양이 적었으며, 이를 혼입한 콘크리트에서 역학적 성능 및 탄성계수 저하 현상이 감소하는 것으로 확인되었다. 하지만, 신기술로 생산한 순환골재는 표면에 남아있는 미세 시멘트 페이스트 및 모르타르로 인해 콘크리트의 탄산화 저항성이 천연골재 수준으로 개선되지는 못하였다. 따라서, 순환골재를 혼입한 콘크리트의 내구성 저하 현상을 개선하기 위한 장치 개선 또는 결합재 개발 등의 추가 연구 및 실험이 필요하다고 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.767-772
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• 2002

Using the diffusion cell, a experimental study on the nitrogen permeability was performed with the various thickness of concrete. This is important with relating to the carbonation study because the study of $CO_2$ diffusivity needs to use thin concrete specimen. Experimental results show that the nitrogen permeability is few affected by concrete specimen's thickness. But, specimens with 1cm thickness have a high permeability and deviation relatively. Also, specimens with w/c ratio 0.40 have a low permeability than 0.58. Consequently, the 3cm thickness is the better stable than others but the 1cm thickness specimens will be stable in case having a lot of specimens.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.197-200
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• 2005

In this study, for the establishment of the performance evaluation methods and the quality control standards of durability recovery method, the quantitative exposure data by long term exposure test under the coast is accumulated and analyzed Investigating and evaluating the result of exposure test at 30 month of exposure age under the coastal environment, carbonation and salt damage are not happened at all but the difference in electric potential are found. Therefore, it is considered that the reinforcement corrosion at replacement with repair material are caused by active-passive corrosion macrocells.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.45-48
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• 2005

Self compacting concrete has the strong point in capability of concrete to be uniformly filled and compacted in every corners of formwork by its self-weight without vibration during placing. However, powder type self compacting concrete has the weak point in the heat of hydration, the drying shrinkage and the elastic property of concrete etc. Recently viscosity agent has been developed in order to overcome these weaknesses. In this study, self compacting concrete is made with viscosity agent based on polysaccharide derivative in order to develope the normal strength self compacting concrete. Slump flow, loss of slump flow and setting time are measured for comparison with normal concrete. Compressive strength, freezing and thawing test and carbonation test are conducted on normal and self compacting concrete using viscosity agent. In the experiment, we acquired good results in fresh and hardened self compacting concrete using viscosity agent based on polysaccharide derivative.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.115-116
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• 2022

Large concrete mass members are commonly used as matte bases for skyscrapers. In general, Integral casting is preferred to secure construction convenience and durability quality rather than separate casting. However, there is a possibility that cracks may occur in the early stages due to the generation of a lot of hydration heat, and thus durability will decrease, so it is necessary to determine an appropriate mixture and verify it through experiments. The purpose of the study was to conduct a review on the durability of the optimal high-performance low-heating concrete combination derived through the experiment and to conduct a review analysis on the performance satisfaction and performance expression mechanism.