• 자원리싸이클링
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• 제31권3호
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• pp.40-52
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• 2022

탄소광물화 기술은 석탄재와 이산화탄소를 반응시켜 건설재료 등으로 활용이 가능한 복합탄산염 등의 부산물을 생산함과 동시에 이산화탄소를 탄산염에 고정화하여 온실가스 감축효과를 얻을 수 있는 기술로, 이산화탄소 감축 및 경제적 잠재력을 고려하면 국가 온실가스 감축 목표를 실현하기 위한 유용한 방안이 될 수 있다. 그러나 아직까지는 해당 기술의 이산화탄소 감축 성능과 환경적인 이점, 경제성 등에 대한 자료가 적어서 기술의 상용화 가능성에 대해서는 명확하지 않은 상태이다. 본 연구는 국내 순환유동층 발전소에서 발생되는 이산화탄소와 석탄재를 이용하는 이산화탄소 투입량 기준 6,000 tonCO₂/년 규모의 탄소광물화 설비에 대해 이산화탄소 감축량 및 경제성 분석을 수행했다. 공정 분석 결과 1톤의 복합탄산염 생산 시 실질적인 이산화탄소 감축량은 약 45.8 kgCO₂eq, 연간 약 805.3 tonCO₂로 산정되었으며, 경제적 편익 분석 시 비용편익분석비(B/C Ratio)는 1.04, 내부수익률(IRR)은 10.65 %, 순현재가치(NPV)는 24,713,465 원으로 나타나, 탄소광물화 설비가 어느 정도 경제성을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.

• 토지주택연구
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• 제14권2호
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• pp.137-145
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• 2023

본 연구에서는 매립석탄재를 이용한 CLSM의 실질적인 기술개발의 일환으로 매립석탄재의 입도분포 및 미립자 함량 등 물성에 따른 CLSM의 유동성, 블리딩 속도, 강도 등의 특성을 검토하였다. 그 결과 채취한 매립석탄재는 밀도 특성과 입도 분포가 다른 것으로 나타났으며 비산재의 양이 많고 혼합수를 많이 첨가한 시편의 경우 블리딩 비율이 기준을 만족하지 못하였고 압축강도 시험 결과, 4시간 동안 0.5MPa 이상의 강도발현은 단위결합재량이 200 이상인 반수석고를 사용한 시편의 경우 만족스러운 것으로 나타났다. 나머지 석고는 강도발현이 불량한 것으로 나타나 매립석탄재는 CLSM 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되나 각 발전사의 회처리장에 매립된 석탄재의 물리화학적 특성을 규명하고 적용할 필요가 있다.

• Advances in concrete construction
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• 제12권6호
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• pp.499-505
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• 2021

Geopolymer binders fascinate the attention of researchers as a replacement to cement binder in conventional concrete. One-ton production of cement releases one ton of carbon-dioxide in the atmosphere. In the replacement of cement by geopolymer material, there are two advantages: one is the reduction of CO₂ in the atmosphere, second is the utilization of Fly ash and Ground granulated blast furnace slag (GGBFS) are by-products from coal and steel industries. This paper focuses on the mechanical properties of steel fiber reinforced geopolymer concrete. The framework considered in this research work is geopolymer source (Fly ash, GGBFS and crimped steel fibre) and alkaline activator which consists of NaOH and Na₂SiO₃ of molarity 8M. Here the Na₂SiO₃ / NaOH ratio was taken as 2.5. The variables considered in this experimental work include Binder content (360,420 and 450 kg/m³), the proportion of Fly ash and GGBS (70-30, 60-40 and 50-50) for three different grades of Geopolymer concrete (GPC) GPC 20, GPC 40 and GPC 60. The percentage of crimped steel fibres was varied as 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% and 0.5%. Generally, the inclusion of steel fibres increases the flexural and split tensile strength of Geopolymer concrete. The optimum dosage of steel fibres was found to be 0.4% (by volume fraction).

• 자원리싸이클링
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• 제15권1호
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• pp.58-65
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• 2006

폐플라스틱과 건조 슬러지를 원료로 제조한 RDF (Refused Plastic Fuel)를 순환유동층 보일러에서 연소 하는 새로운 개념의 기술이 개발 중이다. 연소시험을 통해 RDF의 연소특성과 배연특성을 연구하여 설계 자료를 확보하였다. 연소성은 양호하였으며 중요한 공해물질인 HCl 발생은 150ppm 미만으로 나타났다. 기존의 석탄용 순환유동층 보일러와 RDF 전용 순환유동층 보일러의 차이점을 분석하고 순환유동층 RDF 전용 보일러 공정의 개념 설계를 수행하였다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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• pp.124-134
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• 2005

폐플라스틱과 건조 슬러지를 원료로 제조한 RDF (Refused Plastic Fuel)를 순환유동층 보일러에서 연소 하는 새로운 개념의 기술이 개발 중이다. 연소시험을 통해 RDF의 연소특성과 배연특성을 연구하여 설계 자료를 확보하였다. 연소성은 양호하였으며 중요한 공해물질인 HCl 발생은 150ppm 미만으로 나타났다. 기존의 석탄용 순환유동층 보일러와 RDF 전용 순환유동층 보일러의 차이점을 분석하고 순환유동층 RDF 전용 보일러 공정의 개념 설계를 수행하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.605-609
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• 2001

Low density ceramic supporter was prepared by using fly ash as a starting material for the application to the biological aerated filter (BAF) system, and the effect of additives and sintering atmosphere on the apparent and bulk density of the carrier was examined. Borax, Na$_2$O and glass powders were added to produce liquid phase. The density of the supporter decreased as the amount of borax increased. The bulk density of 0.79 g/㎤ and the apparent density of 1.10 g/㎤ were obtained when the fly ash with 15% of borax was sintered at 116$0^{\circ}C$ for 15 minutes. The density also decreased as the plate glass powders past through 22${\mu}{\textrm}{m}$ size were mixed. When the fly ash with 12% of grass powder was sintered at 128$0^{\circ}C$ for 10 minutes, the bulk and apparent density were 0.90g/㎤ and 1.00 g/㎤, respectively. Apparent density of 1.6~1.8g/㎤ was obtained when the fly ash was sintered at 120$0^{\circ}C$ in a weak reducing atmosphere. By maintaining the reducing atmosphere and sintering at a high heating rate, the liquid phase was farmed from the reduced composition of fly ash. This resulted in the formation of closed pores that enabled the low apparent density.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권6호
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• pp.517-525
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• 2020

The long-term stability of rock engineering is significantly affected by the time-dependent deformation behavior of rock, which is an important mechanical property of rock for engineering design. Although the hard rocks show small creep deformation, it cannot be ignored under high-stress condition during deep excavation. The inner mechanism of creep is complicated, therefore, it is necessary to investigate the relationship between microscopic creep mechanism and the macro creep behavior of rock. Microscopic numerical modeling of sandstone creep was performed in the investigation. A numerical sandstone sample was generated and Parallel Bond contact and Burger's contact model were assigned to the contacts between particles in DEM simulation. Sensitivity analysis of the microscopic creep parameters was conducted to explore how microscopic parameters affect the macroscopic creep deformation. The results show that the microscopic creep parameters have linear correlations with the corresponding macroscopic creep parameters, whereas the friction coefficient shows power function with peak strength and Young's modulus, respectively. Moreover, the microscopic parameters were calibrated. The creep modeling curve is in good agreement with the verification test result. Finally, the creep curves under one-step loading and multi-step loading were compared. This investigation can act as a helpful reference for modeling rock creep behavior from a microscopic mechanism perspective.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.2883-2897
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• 2022

According to the Renewable Energy 3020 Implementation Plan announced in 2017 by the South Korean government, the electricity share of renewable energy will be expanded to 20% of the total electricity generation by 2030. Given the intermittency of electricity generation from renewable energy, realization of such a plan presents challenges to managing South Korea's isolated national electric grid and implies potentially large excess electricity generation in certain situations. The purpose of this study is: 1) to develop a model to accurately simulate the effects of excess electricity generation from renewables which would arise during the transition, and 2) to propose strategies to manage excess electricity generation through effective utilization of domestic electricity generating capabilities. Our results show that in periods of greater PV and wind power, namely the spring and fall seasons, the frequency of excess electricity generation increases, while electricity demand decreases. This being the case, flexible operation of coal and nuclear power plants along with LNG and pumped-storage hydroelectricity can be used to counterbalance the excess electricity generation from renewables. In addition, nuclear energy plays an important role in reducing CO₂ emissions and electricity costs unlike the fossil fuel-based generation sources outlined in the 8th Basic Plan.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권4호
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• pp.341-349
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• 2016

To improve the utilization rate of construction waste as mine backfilling materials, this paper investigated the feasibility of using recycled powder as mine paste backfilling cementitious material, and studied the pozzolanic activity of recycled construction waste powder. In this study, alkali-calcium-sulfur served as the activation principle and an orthogonal test plan was performed to analyze the impact of the early strength agent, quick lime, and gypsum on the pozzolanic activity of the recycled powder. Our results indicated that in descending order, early strength agent > quick lime > gypsum affected the strength of the backfilling paste with recycled powder as a cementitious material during early phases. The strength during late phases was affected by, in descending order, quick lime > gypsum > early strength agent. Using setting time and early compressive strength as an analysis index as well as an extreme difference analysis, it was found that the optimal ratio of recycled powder cementitious material for mine paste backfilling was recycled powder:quick lime:gypsum:early strength agent at 78%:10%:8%:4%. X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope were used to show that the hydration products of recycled powder cementitious material at the initial stages were mainly CH and ettringite. As hydration time increased, more and more recycled powder was activated. It mainly became calcium silicate hydrate, calcium aluminate hydrate, etc. In summary, recycled powder exhibited potential pozzolanic activities. When activated, it could replace cementitious materials to be used in mine backfill.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.239-250
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• 2020

바이오매스는 풍부한 신재생에너지로 화석연료에 의한 온실가스 배출을 줄일 수 있는 자원으로 활용될 수 있다. 인도네시아에서는 경제성이 우수한 대량의 조림지 부산물과 팜 부산물이 발생된다. 일반적으로 바이오매스들은 낮은 열량 및 연소 효율에 의해 연료로서 사용하기 어려운 경우가 많다. 최근 이러한 바이오매스를 고품위 연료로 전환하는 반탄화 기술 개발이 활발하며, 유럽을 중심으로 다수의 생산 설비가 상용화되었다. 우리나라는 현재 ~ 2 million ton yr-1 이상의 혼소용 우드팰릿을 동남아시아에서 수입하고 있다. 하지만 반탄화 연료 시장은 아직 열리지 않았고, 추후 국내 기술 및 시장 환경 성숙에 따라 도입되리라 예상된다. 인도네시아 현지 혼소용 연료로서 반탄화된 조림지 부산물은 신재생에너지 확대 정책(feed-in-tariff, FIT) 하에서 경제성 확보 가능하다. 하지만 팜 부산물인 EFB (empty fruit bunch, EFB)를 혼소용 연료로 사용하기 위해서는 알카리 금속 제거에 따른 경제성 저하 극복 방안이 강구되어야 한다. ETS (emission trading system, ETS)와 CDM (clean development mechanism, CDM)제도의 지원을 받는 경우 EFB는 연료 민감성이 낮은 시멘트 소성로에서 기존 석탄을 대체할 수 있을 것으로 판단된다.