• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권8호
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• pp.2349-2356
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• 2014

The recycling technology by the catalytic conversion is one of the most promising techniques for the $CO_2$ treatment of coal burning power plant flue gases. The conversion of $CO_2$ to valuable product of $CH_4$ can be used as a fuel to run the turbine for electricity generation. Through this technique, the amount of coal needed for the combustion in a gas turbine can be reduced as well as $CO_2$ emissions. Therefore, a series of catalysts based on cerium oxide doped with copper, nickel and manganese were prepared by impregnation method. From the characterization analysis, it showed that the prepared catalysts calcined at $400^{\circ}C$ were amorphous in structure with small particle size in the range below 100 nm. Meanwhile, the catalyst particles were aggregated and agglomerated with higher surface area of $286.70m^2g^{-1}$. By increasing the calcination temperature of catalysts to $1000^{\circ}C$, the particle sizes were getting bigger (> 100 nm) and having moderate crystallinity with lower surface area ($67.90m^2g^{-1}$). From the catalytic testing among all the prepared catalysts, Mn/Ce-75/$Al_2O_3$ calcined at $400^{\circ}C$ was assigned as the most potential catalyst which gave 49.05% and 56.79% $CO_2$ conversion at reaction temperature of $100^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$, respectively.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.101-108
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• 2019

본 연구는 석탄가스화발전(IGCC)에서 발생하는 부산물인 CGS에 대한 콘크리트용 잔골재로서의 활용성을 분석한 것이다. 즉, KS F 2527 "콘크리트용 골재"에서 천연 및 용융슬래그 잔골재에 해당하는 품질항목을 중심으로 CGS 1~12회분에 대한 물성평가를 실시하였다. 그 결과, 물리적인 특성으로 입자모양판정실적률, 안정성 및 팽창성은 KS의 품질기준을 전부 만족하였으나, 절건밀도와 흡수율은 7~12회분에서 품질이 불안정한 것으로 나타났다. 입도의 경우 불균일한 굵은 입자분포로 인해 품질이 다소 불안정하였고, 7~12회분은 입자가 너무 굵은 것으로 나타났다. 유해물질 특성으로 0.08mm체 통과량 또한 7~12회분의 일부 수준에서 KS기준을 벗어났으나, 염화물함유량, 점토덩어리, 석탄 및 갈탄은 모두 만족하는 것으로 나타났다. 한편, 화학성분은 1~6회분에서 $SO_3$를 제외하고 전부 만족하였으며, 유해물질 함유량 용출량은 함유량에서 7~12회분의 F를 제외하고 전부 규정치 이내로 나타났다. SEM분석 결과 1~6회분에 비해 7~12회분이 거친 표면성상 및 다공질을 보여 품질이 저하된 것으로 판단되었다. 따라서 향후 콘크리트용 골재로서 활용하기 위해서는 별도 조치를 통한 품질편차 감소가 필요하고, 양질의 골재와 혼합하여 품질을 보완한다면 골재수급난 해소 및 순환자원 활용에 긍정적으로 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.81-91
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• 2010

기존의 최종복토시스템에 대한 문제를 해결하기 위한 단층형 복토시스템의 복토재로서 석탄회(저회)의 활용성을 검토하기 위해서 현장대형토조시험을 수행하였다. 산업부산물의 관련 활용규정에 준하여 석탄회를 일반토사와 혼합하여 현장에서 설치한 대형토조에 채워 넣어 관측기간동안(2007년 7월~2008년 2월) 단층형 복토시스템의 복토재로 서 그 활용성를 일반토사만을 채운 처리구 그리고 일반토사에 건설폐기물을 혼합한 처리구와 함께 비교하였다. 그 결과 일반토사에 석탄회를 적용시킨 처리구가 매립지의 복토재로서 우선시 되는 수분저류능력과 식물의 생육면에서 가장 좋은 결과가 나타났다.

• 에너지공학
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• 제5권1호
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• pp.80-86
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• 1996

석탄액화반응의 모델반응으로 나프탈렌의 수소화반응을 소형반응기내에서 수행하였다. 생성물인 테트랄린 및 데칼린의 몰분율은 반응온도와 수소압력에 민감하였다. 38$0^{\circ}C$에서 입자촉매를 사용한 반응은 재현성이 낮았으며 이의 규명을 위한 다양한 방법이 시도되었다. H$_2$S에 의한 효과가 가장 관련이 깊은 것으로 추론되었으며 25$0^{\circ}C$에서 H$_2$S의 효과를 체계적으로 규명하였다. H$_2$S의 분압을 조절하여 중간유도체인 테트랄린의 분율을 최대화할 수 있었으며 반응온도 및 반응시간과 함께 H$_2$S의 분압이 황화촉매를 사용하는 석탄액화반응에서 중요한 실험인자임을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제54권2호
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• pp.128-136
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• 2017

Fly ash from a circulating fluidized bed combustion boiler (CFBC fly ash) is very different in mineralogical composition, chemical composition, and morphology from coal ash from traditional pulverized fuel firing because of many differences in their combustion processes. The main minerals of CFBC fly ash are lime and anhydrous gypsum; however, due to the fuel type, the strength development of CFBC fly ash is affected by minor components of active $SiO_2$ and $Al_2O_3$. The initial hydration product of the circulating fluidized bed combustion fly ash (B CFBC ash) using petro coke as a fuel is Portlandite which becomes gypsum after 7 days. Due to the structural features of the portlandite and gypsum, the self-cementitious strength of B CFBC ash was low. While the hydration products of the circulating fluidized bed combustion fly ash (A CFBC ash) using bituminous coal as a fuel were initially portlandite and ettringite, after 7 days the hydration products were gypsum and C-S-H. Due to the structural features of ettringite and C-S-H, A CFBC ash showed a certain degree of self-cementitious strength.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.721-724
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• 2008

플라이애시, 고로슬래그 등의 산업부산물은 현재 콘크리트 등에 활용되고 있으나, 아직까지 많은 양을 매립하거나 해양에 배출하고 있는 실정이며, 특히 1996년 런던협약에 의해 산업폐기물의 해양배출이 금지됨에 따라 이데 대한 강력한 대처가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 배출 및 환경파괴의 원인이 되는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 산업부산물 중 플라이애시 100% 사용한 콘크리트를 제조하기위한 기초연구로써 재령, 온도변화, 알칼리자극제를 이용하여 시멘트 제로 (zero) 콘크리트를 개발하는데 목적이 있다.

• Computers and Concrete
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• 제31권4호
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• pp.327-335
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• 2023

The most popular building material, concrete, is intrinsically linked to the advancement of humanity. Due to the ever-increasing complexity of cementitious systems, concrete formulation for desired qualities remains a difficult undertaking despite conceptual and methodological advancement in the field of concrete science. Recognising the significant pollution caused by the traditional cement industry, construction of civil engineering structures has been carried out successfully using Geopolymer Concrete (GPC), also known as High Performance Concrete (HPC). These are concretes formed by the reaction of inorganic materials with a high content of Silicon and Aluminium (Pozzolans) with alkalis to achieve cementitious properties. These supplementary cementitious materials include Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS), a waste material generated in the steel manufacturing industry; Fly Ash, which is a fine waste product produced by coal-fired power stations and Silica Fume, a by-product of producing silicon metal or ferrosilicon alloys. This result demonstrated that GPC/HPC can be utilised as a substitute for traditional Portland cement-based concrete, resulting in improvements in concrete properties in addition to environmental and economic benefits. This study explores utilising experimental data to train artificial neural networks, which are then used to determine the effect of supplementary cementitious material replacement, namely fly ash, Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS) and silica fume, on the compressive strength, tensile strength, and modulus of elasticity of concrete and to predict these values accordingly.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권4호
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• pp.359-367
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• 2016

Background: As new legislation has come into force implementing radiation safety management for the use of naturally occurring radioactive materials (NORM), it is necessary to establish a rapid and accurate measurement technique. Measurement of $^{238}U$ and $^{232}Th$ using conventional methods encounter the most significant difficulties for pretreatment (e.g., purification, speciation, and dilution/enrichment) or require time-consuming processes. Therefore, in this study, the applicability of ED-XRF as a non-destructive and rapid screening method was validated for raw materials and by-product samples. Materials and Methods: A series of experiments was conducted to test the applicability for rapid screening of XRF measurement to determine activity of $^{238}U$ and $^{232}Th$ based on certified reference materials (e.g., soil, rock, phosphorus rock, bauxite, zircon, and coal ash) and NORM samples commercially used in Korea. Statistical methods were used to compare the analytical results of ED-XRF to those of certified values of certified reference materials (CRM) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Results and Discussion: Results of the XRF measurement for $^{238}U$ and $^{232}Th$ showed under 20% relative error and standard deviation. The results of the U-test were statistically significant except for the case of U in coal fly ash samples. In addition, analytical results of $^{238}U$ and $^{232}Th$ in the raw material and by-product samples using XRF and the analytical results of those using ICP-MS ($R^2{\geq}0.95$) were consistent with each other. Thus, the analytical results rapidly derived using ED-XRF were fairly reliable. Conclusion: Based on the validation results, it can be concluded that the ED-XRF analysis may be applied to rapid screening of radioactivities ($^{238}U$ and $^{232}Th$) in NORM samples.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.93-94
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• 2023

Through the industrial revolution that began in the 18th century, the amount of carbon dioxide in the atmosphere increased rapidly as humans used fossil energy such as coal and oil as fuel for steam engines and factory machines. The amount of carbon dioxide emitted while producing cement, the main material of concrete used in construction, is large enough to account for 5-8% of the world's carbon dioxide emissions. In this study, Non cement-based matrix were used to reduce carbon dioxide emissions from cement production. Red mud is an industrial by-product generated in the manufacturing process of aluminum hydroxide using bauxite, and more than 120 million tons are produced worldwide. In addition, red mud is a porous material that can be physically adsorbed, and causes a photocatalytic reaction of TiO₂ to remove harmful substances such as nitrogen oxide formaldehyde in the air and chemically adsorbs ammonia and hydrogen sulfide. Therefore, this study aims to examine the physical properties of the matrix by mixing red mud, an industrial by-product with good adsorption performance, into the Non cement-based matrix.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.235-240
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• 2014

본 연구에서는 음식물쓰레기를 반탄화 하여 생성된 생성물의 특성 및 온도에 대한 영향을 비교하여 연료화 가능성을 파악하고자 하였다. 반응온도를 $180^{\circ}C{\sim}270^{\circ}C$ 조절하고 열전달방식을 질소가스 열전달방식과 열매체유 열전달방식으로 나누어 실험한 결과 생성물의 생산 수율과 수분함량은 온도가 높아짐에 따라 감소하였고 특히 $240^{\circ}C$이상에서는 수분감소 뿐만 아니라 열적변화도 확인 할 수 있었다. 반응온도가 낮을수록 열매체유 열전달방식이 수분감소에 더 좋은 열전달 효율을 보였지만 온도가 높아질수록 그 차이는 미미한 것을 확인할 수 있었다. 발열량의 경우 초기 660 Kcal/kg 에서 질소가스 열전달방식 6,400 Kcal/kg 간접방식 6,890 Kcal/kg 으로 상승 되었고, 원소분석결과 반응온도가 상승할수록 반탄화 생성물의 탄소원소의 함량증가와 산소원소 함량 감소를 확인 하였으며 석탄밴드 분석결과 저급석탄에 가까운 H/C와 O/C의 범위를 나타내었다. 음식물쓰레기를 반탄화를 통하여 연료개질이 가능하다는 것을 확인 할 수 있었으며, 반응온도가 높아질수록 저급석탄에 더 가까워짐을 확인할 수 있었다.