• 광물과 암석
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• 제35권1호
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• pp.25-39
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• 2022

본 연구는 원자력 시설 해체 시 발생되는 저준위 및 극저준위 폐토양, 점토와 산업부산물인 고로슬래그를 이용하여 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 비소성 시멘트의 제조 가능성을 평가하고 광물·형태학적 분석을 통하여 생성된 반응 물질에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 (1) 폐토양, 점토 및 고로슬래그의 특성 분석, (2) 폐토양, 점토 및 고로슬래그를 고화재 및 성분조정제로 이용한 원전 해체 폐기물 담지를 위한 비소성 시멘트 제조 및 최적의 배합 비율 도출, (3) 제조된 비소성 시멘트 고화체의 수화반응 생성물질에 대하여 광물·형태학적 분석 등을 수행하였다. 비소성 시멘트 고화체의 광물·형태학적 분석 결과, 폐토양과 점토는 수화반응 생성물이 관측되지 않았으며, 고로슬래그의 경우 고화체의 강도를 발현시킬 수 있는 수화반응생성물질인 calcium silicate hydrate (CSH), 에트링가이트(ettringite)가 생성되는 것을 확인하였다. 폐토양, 점토를 고화재로 이용한 비소성 시멘트의 재령 28일 후 고화체는 최적의 배합 비율에서 약 3 MPa의 강도를 나타내 처분장 인수기준 압축강도인 3.44 MPa를 만족하지 못하는 것을 확인하였다. 그러나, 고로슬래그를 고화재로 이용한 비소성 시멘트는 모든 실험 조건에서 처분장 인수기준 압축강도를 만족하며, 최적의 배합 비율에서는 약 27 MPa로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 비소성 시멘트 고화재로 고로슬래그, 방사성 핵종에 대한 흡착제 역할로 폐토양 및 점토를 이용한다면 방사성 폐기물 처분을 위한 최적의 비소성 시멘트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제21권4호
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• pp.99-107
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• 1979

콘크리트 제품(製品)의 제조(製造)에 산업폐기물(産業廢棄物)과 연탄재의 이용(利用)에 관(關)한 연구(硏究)를 위하여 시멘트 모르터에 사용(使用)되는 잔골재 대용(代用)으로 연탄재를 사용(使用)하여 연탄재의 모르터를 만들었고 시멘트에는 카바이트 찌거지, Bottom-ash를 혼입(混入)하여 3종류(種類)의 모르터를 만들어 표준사(標準砂)를 사용(使用)한 모르터와 압축(壓縮), 인장(引張) 및 휨강도(强度)를 비교(比較) 시험(試驗)하였다. 본시험(本試驗) 이외(以外)에 경제성(經濟性)의 검토(檢討), 내구성시험(耐久性試驗)등 구명(究明)되어야할 문제(問題)가 남어 있으나 본시험(本試驗)에서 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 표준사(標準砂)를 사용(使用)한 모르터의 압축(壓縮), 인장(引張) 및 휨강도(强度)를 각각(各各) 100%로 했을 때 1:2에서 압축강도(壓縮强度)는 재령(材令) 7일(日)에서 시멘트 : 연탄재는 70%, (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 61%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재는 58%의 강도(强度)가 나타났으며 재령(材令) 28일(日)에서 시멘트 : 연탄재는 56%. (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 49%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재는 48%의 강도(强度)를 나타냈다. 2. 압축강도(壓縮强度)는 1:2의 재령(材令) 7일(日)에서 KS 규격치(規格値)에 대(對)하여 시멘트 : 연탄재는 84%, (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 73%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재는 70%의 강도(强度)를 나타내고 있고 재령(材令) 28일(日)에서 시멘트 : 연탄재는 85%, (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 73%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재도 73%의 강도(强度)를 나타내고 있다. 3. 인장강도(引張强度)에서는 1:2의 재령(材令) 7일(日)에서 시멘트 : 표준사(標準砂)에 비(比)해 시멘트 : 연탄재는 64%, (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 36%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재도 36%의 강도(强度)가 나타났으며 재령(材令)28일(日)에서 시멘트 : 연탄재는 70%, (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 47%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재는 36%의 강도(强度)를 나타내고 재령(材令) 7 및 28일(日)에서 시멘트 : 연탄재가 KS규격(規格) 이상이 었으며 기타(其他)는 재령(材令) 7일(日)에서 $61{\sim}62%$, 재령(材令) 28일(日)에서 $75{\sim}90%$이었다. 4. 휨강도(强度)에서는 1 : 2의 재령(材令) 7일(日)에서 시멘트 표준사(標準砂)에 비(比)해 시멘트 : 연탄재는 46%, (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 53%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재는 50%의 강도(强度)가 나타났으며 재령(材令) 28일(日)에서 시멘트 : 연탄재는 90%, (시멘트+카바이트 찌거기) : 연탄재는 77%, (시멘트+Bottom-ash) : 연탄재는 69%의 강도(强度)를 나타냈다. 5. 연탄재를 이용(利用)한 모르터는 시멘트 모르터에 비(比)해 낮은 강도(强度)를 나타내나 저강도(低强度)를 요(要)하는 시멘트 또는 콘크리트 이차제품(二次製品)에 이용(利用)이 가능(可能)하다고 보며 연탄재와 산업폐기물(産業廢棄物)을 건설재료(建設材料)로 이용(利用)하므로서 각종공해방지(各種公害防止)와 폐기물처리(廢棄物處理)의 세력절약(勢力節約)과 폐기물(廢棄物)의 유효이용으로 자원(資源)의 절약(節約)을 기(期)할 수 있을 것으로 사료(思料)된다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.317-338
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• 2022

근대건축으로 알려진 조선통감부 자리의 콘크리트와 토관 및 벽돌을 대상으로 3시기로 세분하여 물리화학적 특성과 평가를 검토하였다. 콘크리트는 모두 비슷한 가비중과 흡수율을 보였으며 다량의 골재와 석영, 장석, 방해석 및 포틀란다이트가 검출되었다. 벽돌의 공극률은 1907년의 것이 1910년 및 1950년 벽돌보다 높았다. 토관도 유사하나 초기의 것이 보다 치밀한 것으로 나타났다. 벽돌과 토관은 암적색에서 암갈색을 띠며 많은 균열과 기공이 관찰되나, 상대적으로 토관의 기질이 균질하다. 벽돌에서는 석영, 장석 및 적철석이 검출되었으며, 토관에서는 석영 및 장석과 뮬라이트가 확인되는 것으로 보아, 모두 1,000~1,100℃의 소성온도를 거친 것으로 해석된다. 콘크리트는 유사한 CaO 함량을 보이나, 벽돌과 토관은 1907년 시료에서 SiO₂는 낮고 Al₂O₃가 높다. 그러나 이들은 유사한 지구화학적 거동특성을 갖는 등 성인적 동질성이 높다. 콘크리트 기초의 초음파속도와 반발경도는 잔존상태에 따라 다르나 물성은 다소 낮았다. 이를 일축압축강도로 환산하면 1차 증축구역이 평균 45.30 및 46.33 kgf/cm²로 가장 높고, 2차 증축구역이 가장 낮은 평균치(20.05 및 24.76 kgf/cm²)를 보였다. 특히 CaO 함량과 흡수율이 작을수록 초음파속도와 반발경도가 높았다. 조선통감부 건축에 활용한 콘크리트는 시기별로 비슷한 배합특성과 비교적 일정한 규격이 있었던 것으로 보인다. 벽돌과 토관은 거의 동일한 점토질 원료를 사용하여 유사한 제작과정을 거친 것으로 해석된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.827-833
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• 2023

방사선 촬영 조영제는 특수 조영을 필요로 하는 병원에서 인체 장기 및 특정한 부위 검사를 촬영할 때 흔히 쓰이고 있다. 특히 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography CT) 조영제는 요오드(Iodine)라는 물질이 혼합되어 있는데 이것이 방사선의 에너지를 흡수하면서 방사선 영상 이미지에서 하얀색으로 보이게 되어 영상의 화질을 더욱 개선시킨다. 또한, 혈관에서 혈액과 같이 움직이는 CT 조영제는 근육 및 물과 확연히 구분을 시켜주고 있어 조영제를 병원에서 많이 사용하고 있다. 이러한 조영제는 엑스레이를 흡수하지만, 엑스레이를 흡수하기 위해서는 밀도가 높거나 방사선 흡수계수가 높아야 한다. 조영제가 혈관에 투입되기 때문에 밀도가 높으면 혈관에 무리가 가서 환자는 쇼크 상태가 오기 때문에 물과 비슷한 밀도를 맞춰야 하고 부작용에 대해 항상 신경을 써야한다. 또한, CT 조영제의 양을 환자의 체형에 따라 조절하면서 쓰고 남은 조영제를 폐기하는데 이것을 방사선 차폐재로 재활용을 할 수 있는 아이디어를 알아보고자 하였다. 조영제와 물을 혼합하는 방법에는 조영제 10%와 물 90%, 조영제 30%와 물 70%, 조영제 50%와 물 50%으로 3가지로 혼합하였다. CT 촬영은 광주광역시 U병원에서 GE사 4채널 CT를 사용하였으며 조영제와 물을 혼합하여 듀란병에 저장하였으며, 물 90%와 조영제 10% 혼합 액체의 밀도가 1.4 g/mL 정도일 때의 물질을 찾아보면 MYLAR라는 물질과 비슷한 것을 확인하였고, 물 70%와 조영제 30% 혼합 액체의 밀도가 1.76 g/mL일 때는 Polyvinylidene과 비슷한 물질인 것을 알 수 있었으며, 물 50%와 조영제 50%일 때 혼합 액체의 밀도는 2.3 g/mL일 때는 콘크리트(concrete) 밀도와 비슷한 밀도를 구성하고 있음을 알 수 있었다. 본 실험의 결과를 통해서 물 50%와 조영제 50%를 혼합한 액체는 콘크리트 차폐와 비슷한 밀도를 가지고 방사선의 차폐가 가능하였다. 따라서 콘크리트 두께와 비교하여 조영제를 50% 이상 첨가한 두께를 이용한 차폐재를 만든다면 충분한 차폐재의 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.389-396
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• 2014

본 연구는 $CO_2$발생으로 인한 지구 온난화에 따른 해결책으로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 시멘트를 대체하기 위한 기초적인 연구를 수행한 것으로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 및 알칼리 자극제를 사용하여 시멘트와 같은 성질을 가지는 경화체의 제조가 가능한지에 대한 실험적 검토를 실시하였다. 이를 위하여 시멘트 대체재로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등의 무기결합재와 수산화나트륨(NaOH), 규산나트륨($Na_2SiO_3$)등을 사용하여 비빔시간 변화에 따른 강도특성을 선행실험에 실시하였다. 선행실험을 바탕으로 본 실험에서는 기건양생, 수중양생, 피막양생, 한지양생을 실시함으로써 경화체의 강도특성에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과, 수중양생 $80^{\circ}C$의 경우 재령 28일에서 압축강도 및 휨강도가 가장 우수하였으며 무시멘트 경화체의 제조가 가능해서 친환경적인 콘크리트 생산에 커다란 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.8-16
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• 2020

환경오염 저감을 위해 순환유동층 보일러를 활용한 발전이 증가함에 따라 CFBC 플라이애시가 많이 생산되고 있다. CFBC 플라이애시내는 수화반응 중 시멘트의 팽창과 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 free CaO를 포함하고 있기 때문에 콘크리트에서의 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그시멘트의 초기강도 증진을 위해 CFBC 플라이애시와 인산석고와 같이 혼합함으로서 천연석고를 대체하는 자극제로 활용하고자 하기 위하여 미세구조와 초기강도 특성을 실험적으로 분석하였다. 인산석고는 배면탈황석고와 인산중화석고를 사용하였으며, 이수상태와 무수상태로 각각 혼합하여 실험하였다. 실험결과 CFFA와 dihydrate 형태의 이수석고를 혼합하는 경우에는 상대적으로 초기강도 발현이 낮아지나, CFFA와 anhydriteII 결정형태인 무수인산석고를 혼합한 배합의 강도 증진효과가 천연석고를 사용한 경우와 유사하여 혼합시멘트로 활용 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

• 대한약침학회지
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• 제19권4호
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• pp.350-358
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• 2016

Objectives: This study was carried out to analyze the single dose toxicity of ShinEumHur (SEH) pharmacopuncture injected into the muscles of Sprague-Dawley rats. Methods: The SEH pharmacopuncture was made in a clean room at the Korean Pharmacopuncture Institute (K-GMP). After the mixing process with sterile distilled water had been completed, the pH was controlled to between 7.0 and 7.5. All experiments were conducted at Biotoxtech, an institution authorized to perform non-clinical studies under the Good Laboratory Practice (GLP) regulations. Sprague-Dawley rats were chosen for the pilot study. Doses of SEH pharmacopuncture, 0.25, 0.5 and 1.0 mL, were administered to the experimental groups, and a dose of normal saline solution, 1.0 mL, was administered to the control group. We examined the survival rate, weights, clinical signs, mean hematology parameters, mean clinical chemistry, necropsy and histopathological findings. This study was conducted under the approval of the Institutional Animal Ethics Committee. Results: No deaths or abnormalities occurred in any of the four groups. No significant changes in weight, hematological parameters or clinical chemistry between the control group and the experimental groups were observed. To check for abnormalities in organs and tissues, we used microscopy to examine representative histological sections of each specified organ; the results showed no significant differences in any of the organs or tissues. Conclusion: The above findings suggest that treatment with SEH pharmacopuncture is relatively safe. Further studies on this subject are needed to yield more concrete evidence.

• 터널과지하공간
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• 제17권4호
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• pp.266-284
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• 2007

최근 국내 터널 분야에서는 현장타설 콘크리트 라이닝을 생략한, 이른바 무라이닝 터널을 적용하려는 시도가 수차례 있었으나 숏크리트가 영구 지보재로서의 성능을 확보하고 있는지에 대한 의구심으로 인해 시공으로는 이어지지 못하고 있다. 숏크리트는 시공 상 문제뿐만 아니라 강도기준이 유럽에 비해 현저히 낮고 내구성에서도 많은 문제를 내포하고 있는 것으로 파악되고 있다. 본 연구에서는 효율적인 배합개선을 통하여 압축강도 40 MPa, 휨강도 4.5 MPa 이상의 고강도 숏크리트를 개발하였으며 급결제 종류와 실리카퓸 첨가량을 주 변수로 하여 최대 2년까지의 성능변화 추이를 분석하였다. 또한 단기 내구성 평가를 위해서는 동결융해, 중성화, 염해에 따른 실험실 촉진 실험과 투수시험을 실시하였으며 장기 내구성 검증을 위해서는 실제 운영 중인 고속도로 터널 내에 시편을 적치하여 복합 환경에 대한 영향을 조사하였다. 분석결과 알칼리프리계만이 유일하게 고강도 목표기준을 만족하였으며, 또한 개발된 고성능 숏크리트가 내구성에 있어서도 매우 우수한 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권12호
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• pp.35-43
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• 2016

시공기술의 발전과 더불어 댐 제방 건설과 환경문제가 크게 대두되고 있는 실정이다. 최근 여러 국가에서 댐 제방 건설시 골재, 시공성, 기초지반에 대한 요구가 상대적으로 높지 않은 CSG(Cemented Sand and Gravel)재료를 활발히 연구, 적용하고 있다. CSG 재료는 시공현장 하상골재, 현장에서 발생하는 암버럭 등을 인위적으로 입도조정하지 않고 최대골재 치수만을 선별하여 소량의 시멘트와 혼합하여 강도증가 및 급속시공이 가능하다. CSG 재료는 인위적인 석산개발 등에 의한 환경파괴를 최소화함으로써 환경부하저감 및 공사비 등의 측면에서 비교적 경제적이며 친환경적이다. CSG 재료의 외부환경은 일반콘크리트가 접하는 수화열환경과는 달리 건습반복, 동결융해 등의 환경에 노출되게 된다. 그러므로 댐 제방구조물의 중요성을 감안하여 CSG 재료의 내구성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 CSG 재료의 내구성에 대하여 고찰하고자 현장채취 CSG 코어재료에 대하여 동결융해 시험을 실시하였다. 시험결과, CSG 재료의 내구성 지수는 시멘트함량 $0.4{\sim}0.6kN/m^3$의 경우 30~40, $0.8{\sim}1.0kN/m^3$의 경우 40 이상으로 나타났다. 일축압축강도는 $0.4{\sim}0.6kN/m^3$에서 동결융해 전의 30~50%, $0.8~1.0kN/m^3$에서 동결융해 전의 40~70%로 감소하는 것으로 나타났다. 결과적으로 시멘트함량 $0.8kN/m^3$이상의 경우 강도 및 내구성 측면에서 비교적 타당한 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.113-119
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• 2006

최근 콘크리트용 골재의 활용실무는 골재의 품질 및 공급상의 문제점들로 인하여 장기적으로 2종류 이상의 골재를 혼합하여 사용하는 것이 유리할 것으로 판단된다. 그러나 2종류 이상의 골재를 혼합사용하는 것에 대한 연구는 미흡하고, 그에 따른 최적배합 평가 방법의 도입도 요구된다. 따라서 본 연구에서는 천연잔골재, 부순잔골재, 재생잔골재의 3종의 혼합모래를 혼합율 변화에 따른 시멘트 모르터의 굳지 않은 상태와 경화 상태의 제반 물성실험을 통하여 최적배합평가 방법에 대해 검토하였다. 실험결과, 플로우는 천연잔골재와 부순잔골재의 혼합 비율이 클수록 높게 나타났으며, 압축강도 및 휨강도도 천연잔골재와 부순잔골재를 일정 비율로 혼합한 경우는 부순잔골재와 유사한 강도를 나타내지만, 재생잔골재가 혼합된 배함에서는 강도가 조금씩 저하되었다. 건조수축은 재생잔골재만을 사용한 경우가 건조수축율이 가장 큰 것으로 나타났다. 단, 본 연구에서는 정량적 수치의 표현은 아니지만 3종류의 잔골재를 사용할 경우의 최적배합 표현방법을 3차원적으로 나타내어 최적배합을 쉽게 알아볼 수 있도록 도상화 수법을 제안하였다.