• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권4호
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• pp.770-778
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• 2013

In this study, a liquid carbonation method was applied for producing precipitate calcium carbonate by liquid-liquid reaction. We recycled the recycling water of ready-mixed concrete, one of construction waste for use source of carbonate ion. A supernatant separated from the recycling water of ready-mixed concrete, as a result of ICP analysis of a cation, $Ca^{2+}$ was contained up to 1100 ppm. We used MEA as a $CO_2$ absorbent for the liquid carbonation. A precipitate $CaCO_3$ was produced at more than MEA 20 wt%. The precipitate $CaCO_3$ as a final product was separated and dried. The result of XRD was confirmed the generation of $CaCO_3$ to calcite structure.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권2호
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• pp.232-238
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• 2016

본 연구에서는 액-액 반응에 의한 액상탄산화법을 이용하여 탄산칼슘을 제조하였다. MEA를 사용하여 습식화학수법의 셔틀메카니즘을 도입하였다. MEA 30% 수용액에 고농도 이산화탄소(A)와 배기가스(B)를 사용하여 이산화탄소를 포집하였으며, 액상탄산화과정을 통해 슬러지 mg 당 0.35 mg의 이산화탄소를 고정하였다. 최종생성물의 SEM 분석결과 탄산칼슘의 구조는 calcite가 혼합되어 있으나 대부분 구형 vaterite가 생성되었다.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.439-450
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• 2020

온실가스의 대기 방출에 기인된 지구온난화는 범세계적인 주요 문제로 다루어지고 있으며, 이에 대한 많은 대책 중의 하나로 광물탄산화가 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 다양한 조건에서 경량 기포콘크리트를 이용한 광물탄산화 실험을 수행하여 이들의 탄산화 재료로써의 가능성을 파악코자 하였다. 경량 기포콘크리트는 광물탄산화의 주요성분인 CaO의 함량이 약 27 wt.%에 달하여 탄산화를 위한 유망한 재료로 간주할 수 있다. 이 함량 모두가 광물탄산화에 참여한다는 가정 하에 계산된 CaCO3 함량은 약 40 wt.%이다. 경량 기포콘크리트로부터 광물탄산화 반응의 최적 조건은 단일상의 방해석이 형성된 고액비 0.01, 반응시간 180분이며, 그리고 단일상 여부와 무관하게 즉 방해석과 바테라이트가 공존하는 경우, 고액비 0.06, 반응시간 180분인 것으로 확인된다. 고액비 0.06이상인 경우, 방해석과 더불어 바테라이트가 공존하였으며, 이는 광물탄산화에 따라 초기에 형성된 바테라이트가 점차 방해석으로 상전이 된 데 반하여 후기에 형성된 바테라이트는 반응 종료 시까지 방해석으로 상전이 되지 못한데 원인이 있는 것으로 해석된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권4호
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• pp.429-434
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• 2016

Here, we introduce a means of utilizing waste oyster shells which were obtained from temporary storage near coastal workplaces as $CO_2$ adsorbents. The calcined CaO can be easily dissociated to $Ca^{2+}$ cation and $CO_3{^{2-}}$ anion by hydrolysis and gas-liquid carbonation reaction and converted to precipitated calcium carbonate (PCC) in algae-containing water. The calcium hydroxide and carbonation combination in algae-containing water significantly contributed to improving water quality which is very dependent on the addition amount of calcined powders.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권2호
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• pp.239-246
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• 2016

본 연구에서는 건축폐기물로 분류되는 레미콘회수수를 재활용함과 동시에 지구온난화의 주범인 $CO_2$의 자원화를 위한 시스템의 공정최적화를 진행하였다. 레미콘회수수를 이용한 액상탄산화 반응에서 가장 중요한 공정은 $Ca^{2+}$를 용출하는 공정이다. 일정량의 레미콘회수수를 이용해 고순도의 $CaCO_3$을 생성하기 위해 $Ca^{2+}$ 용출시 질산에 의해 낮아지는 pH 농도를 기준으로 실험을 진행하였으며, $CO_2$는 발전기 배기가스를 이용해 MEA용액에 포집하였다. 본 연구를 통해 1톤의 레미콘회수수에서 최대 11 kg의 $CaCO_3$를 합성할 수 있었다. 생성된 $CaCO_3$ 분석결과 제지용으로 사용 가능한 것을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권1호
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• pp.116-126
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• 2015

본 연구에서는 이산화탄소 고정화에 있어 이산화탄소 전환을 위해 MEA를 이용한 습식화학흡수법의 셔틀메카니즘을 도입하였다. 또한 알칼리 무기물질을 다량 함유한 산업부산물을 습식탄산화법을 이용해 처리하고자 하였다. 즉, 산업부산물의 화학적 처리를 통해 칼슘이온을 용출하였다. 산성물질을 이용한 용출상징수를 ICP로 분석한 결과, 칼슘이온이 최대 17,900 ppm(1.79%)을 확보하였다. 또한 MEA를 이용한 습식 흡수공정을 통해 상온, 상압조건의 이산화탄소 분위기에서 94%의 전환률을 얻었다. 슬러지의 액상탄산화를 통해 슬러지 mg 당 0.175 mg의 이산화탄소를 고정하였으며, 최종생성물의 XRD 분석결과 일반적인 탄산칼슘의 결정구조인 calcite 형상을 확인하였다.

• 펄프종이기술
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• 제43권3호
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• pp.113-120
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• 2011

Precipitated calcium carbonate(PCC), particularly calcite crystal, is extensively used as a pigment, filler or extender in various industries such as paper, paint, textile, detergents, adhesives, rubber and plastics, food, cosmetics, and biomaterials. PCC is conventionally produced through the gas-liquid carbonation process, which consists on bubbling gaseous $CO_2$ through a concentrated calcium hydroxide slurry. This study is aimed to find some factors for controlling the morphology of engineered PCC in lab-scaled mixing batch. The experimental designs were based on temperature variables, $Ca(OH)_2$ concentration, $CO_2$ flow rate, and electrical conductivity. The model of engineered PCC morphology was finally controlled by adjustment of electrical conductivity(6.0~7.0 mS/cm) and $Ca(OH)_2$ concentration(10 g/L). Orthorhombic calcite crystals were mostly created at high concentration and electrical conductivity conditions because the increased ratio of $Ca^{2+}$ and $CO{_3}^{2-}$ ions affects the growth rate of orthorhombic faces. Excess calcium spices were contributed to the growth of faces in calcium carbonate crystal, and the non-stoichiometric reaction was occurred between $Ca^{2+}$ and $CO{_3}^{2-}$ ions during carbonation process.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.53-60
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• 2011

건설폐기물이 매년 증가함에 따라 제도적으로 건설폐기물을 재활용한 순환골재의 사용을 촉진하게 되었고, 이에 따라 현장에 순환골재의 사용이 증가되었다. 그러나 순환골재의 알카리수 용출에 의한 환경적 문제가 발생하게 되었고, 이를 저감시킬 방안에 대한 연구가 요구되었다. 본 연구는 순환골재의 알카리저감을 위한 방안으로 촉진탄산화 반응을 이용한 알카리 저감장치를 제작하여 순환골재 생산현장에 설치하고, 대량의 순환골재를 대상으로 알카리저감효과 및 품질의 영향을 분석하였다. 그 결과, 탄산화 반응시간 30초, 반응압력 -50 kPa에서 100 kPa까지 3싸이클의 압력변화를 주는 조건에서, 순환골재 pH는 9.33에서 9.8의 범위 내를 유지하였다. 또한 순환골재의 물리적 품질은 탄산화 반응 전보다 반응 후의 소성지수, 수정 CBR, 마모감량, 모래당량, 액성한계, 입도분포, 밀도 및 흡수율이 개선되는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.356-365
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• 2020

The aqueous carbonation efficiencies of basic oxygen furnace (BOF) and ladle slags at various pressures, temperatures, and liquid-to-solid (L/S) ratios were investigated to determine optimum conditions. The maximum CO₂ carbonated concentrations in slag (0.584 mmol/g for BOF slag and 1.038 mmol/g for ladle slag) was obtained at 10 bars, 40℃, and L/S = 5 mL/g-dry. The L/S ratio was the most critical parameter for carbonation. The effect of carbonated slag amendment on the immobilization of heavy metals in two field-contaminated soils was also investigated. The immobilization efficiencies evaluated by using the toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) and the Standards, Measurements and Testing Programme (SM&T) were above 90% for both raw and carbonated slags for all soils. The TCLP-extractable heavy metals concentrations were below the criteria (5.0, 1.0 and 5.0 g/L for Pb, Cd, and Cr, respectively) after immobilizations with both slags except for Pb in soil B. The SM&T analysis showed the decrease in the exchangeable phase but the increase in residual phase after immobilization with raw and carbonated slags. The results of this study imply the promising potential of the carbonated slags on the immobilization of heavy metals in the field-contaminated soils.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권2호
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• pp.107-114
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• 2014

In the present work, we report a novel microstructure of scalenohedral calcite synthesized without any additives by a simple and ecofriendly carbonation process carried out in a liquid-gas system as well as the effects of experimental conditions on the crystal growth of the scalenohedral calcite phase. Various process parameters, pH, temperature, $Ca(OH)_2$ concentration, $CO_2$ flow rates, and the total volume concentration, were investigated to enhance the sensitivity of the process. The highest average length of the scalenohedral calcite was obtained at pH 6.0, temperature of $45^{\circ}C$, $Ca(OH)_2$ concentration of 0.2M, $CO_2$ flow rate of 80mL/min, and total volume of 1L. The synthesized calcite was characterized by XRD, SEM, and FTIR to identify the phases and surface morphology.