• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.26-32
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• 2020

건설자원의 고갈과 콘크리트 폐기물의 증가에 따라 콘크리트 재활용은 선택적 사항이라기보다는 필수적 사항으로 되어 가고 있다. 콘크리트 재활용에 대한 연구는 오래 동안 다양한 관점에서 수행되어 왔다. 그러나 여러 나라의 기준이나 권고사항을 보면 순환골재 콘크리트의 적용에는 순환골재의 비율이나 순환잔골재의 사용금지 등과 같은 많은 제한사항이 있다. 본 연구에서는 구조부재에서 천연골재 콘크리트와 순환골재 콘크리트를 분리타설하는 방법에 대한 적절성을 알아보고자 하였다. 순환골재콘크리트의 제작 시 굵은골재의 치환비율은 50, 100%로 하였고 두 콘크리트의 접합면에는 교섭을 도입하였다. 순환골재 콘크리트를 제작하는 과정에서 순환골재를 처리하거나 혼화재를 첨가하지 않았다. 두 콘크리트 접합면의 전단강도를 평가하기 위해 등분포하중으로 재하한 2면전단 시험법을 채택하였다. 실험결과에 따르면 골재치환율이 큰 시험체가 전단강도 대 압축강도 비가 크게 나왔는데 이는 굵은골재의 크기와 전단절단면의 조도에 기인한 것으로 보인다. 여러 가지 변수들의 영향을 알아보기 위한 후속연구가 필요하며 그와 같은 연구 활동을 진행 중이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.359-365
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• 2017

본 연구에서는 KS F 2573 콘크리트용 순환골재 기준에 적합한 순환잔골재의 치환율에 따른 콘크리트 특성을 검토하였다. 물리적 특성으로 슬럼프, 공기량, 경시변화, 압축강도에 대한 연구를 수행하였으며, 순환잔골재 재활용 활성화를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 슬럼프 경시변화 실험 결과 순환잔골재의 치환율 증가에 따라 슬럼프 경시변화 감소율은 커지는 것으로 나타났다. 공기량 측정 결과 순환잔골재의 치환율 증가에 따라 공기량 또한 증가하는 것으로 나타났으며, 경시변화의 경우 공기량 감소율은 낮아지는 것을 확인하였다. 반면 100% 치환 시 천연골재콘크리트보다 높은 공기량을 나타내 강도저하가 발생할 것으로 사료된다. 압축강도의 실험 결과 순환잔골재 치환율 증가에 따라 강도저감이 발생했으며, 24MPa 배합 결과 30% 치환 시 천연골재콘크리트와 동등한 강도발현을 나타냈다. 위의 결과를 토대로 순환잔골재 30%치환 시 천연골재콘크리트와 동등한 물리적 특성을 나타내 KS F 2573 콘크리트용 순환골재 기준에 적합한 순환잔골재 치환 시 목표강도 24MPa의 30%가 적합한 것으로 판단된다. 추후 순환골재의 사용 활성화를 위해 순환잔골재 개질을 통한 품질개선이 필요하며, 후속연구로서 개질된 순환잔골재를 이용한 순환잔골재콘크리트의 물리적 특성 평가가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.419-427
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• 2018

본 연구는 철 생산 공정 중에 발생되는 철강슬래그를 재활용하는 것으로 매립에 의존하는 철강 슬래그를 건설용 재료로 사용하는 것이다. 철강 슬래그는 물과 반응할 경우 팽창 붕괴되어지는 문제로 인하여 에이징 처리를 실시하고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 개발된 SAT 공법은 철강슬래그의 팽창 붕괴에 대한 안전성을 갖는다. 이에 본 연구에서는 SAT 공법에 의해 제조된 환원슬래그와 전기로 산화슬래그, 실리콘 망간 슬래그를 사용하여 도로용 긴급 보수모르타르에 관한 실험적 연구를 실시하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다. 환원슬래그는 초속경 시멘트에 대해 대체할 경우 속경성을 갖는 것으로 나타났으며, 대체율 15%까지는 동등하게 나타났다. 전기로 산화슬래그는 천연 골재에 대해 100% 대체하여도 동등한 특성을 갖는 것으로 나타났으며, 이런 전기로 산화슬래그에 대해서 실리콘 망간 슬래그를 대체할 경우 15-30%까지 대체가 가능한 것으로 나타났다. 이상의 배합으로 도로용 긴급 보수 모르타르의 배합 설계가 가능하였다. 이런 슬래그를 재활용은 시멘트와 천연 골재의 사용량을 저감시켜 이산화탄소 발생의 감소와 폐기물인 슬래그를 재활용으로 녹색 산업에 이바지가 가능하다.

• 자원리싸이클링
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• 제3권3호
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• pp.32-49
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• 1994

포항제철소에서 발생되는 석회석슬러지의 기본탄산계 특성중의 일부분인 수화반응 연구를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 석회석슬러지는 광물조성상 calcite이며 고품위(CaO 51%) 미분말(15~22$\mu\textrm{m}$) 석회석으로 보통탄산칼슘 영역 (-3mm + 325mesh)에 속하는 것으로 분류되었다. 2. 석회석슬러지는 수세슬러지와 소성로 습식집진 dust의 혼합슬러지이며 약 8:2의 비율로 구성되어 있다. 수차례 시료채취한 소성로 습식집진 dust는 전형적인 calciteduTdmsk 실조업에서는 일부 열분해 시작한 quick lime과 다시 집진수와 수화된 slaked lime의 혼재가 예상되므로 두 공정 슬러지의 분리로 석회석슬러지의 품위를 향상시킬 수 있다. 3. 석회석슬러지를 소성, 수화하여 제조된 slaked lime의 각종 수화반응기 종류별에 변화에 대해 검토하였다. 일반적인 기계적인 교반기인 magnetic stirrer의 shaking incubator, ultrasonic vibration reactor을 비교 검토한 결과 ultrasonic vibration reactor에서 격렬하지 않은 수화반응과 타반응기 보다 미세한 분체생성 및 균일한 입도분포의 특징을 갖고 있었다. 4. Ultrasonic vibration reactor에서 미분말의 slaked limetod성에 최적인 광액 농도는 10wt%이하였으며, 수화완료 시간도 5~10분으로 타반응기 보다 짧았다. 5. 석회석슬러지는 천연산 석회석을 원료로 한 경우 10~20$\mu\textrm{m}$의 불균질 slaked lime 분체를 생성에 반해 석회석슬러지는 균일한 1~5$\mu\textrm{m}$ 분체를 생성하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.1-7
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• 2020

철강 생산으로 인하여 부산되는 철강슬래그 역시 계속적으로 증가하여 2018년에 2,423 만톤에 이르고 있으나 고로슬래그를 제외한 철강부산물은 단순매립 등으로 재활용되고 있어 산업부산물의 유효활용을 통한 자원순환형 사회 구축 및 천연자원 고갈방지를 위해서는 다양한 활용기술 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 한편, 근래 무분별한 해양개발 및 환경오염 등으로 광대한 해양생물의 서식기반이 소실되어 수산자원의 감소현상이 심화되고 있어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다량 부산되는 복합슬래그를 천연골재 대체재료로 재활용하는 방안 제시와 해수정화가 가능한 친환경 다공질콘크리트의 배합요인별 공학적 특성 및 적용성 검토연구를 수행하였다. 배합요인별 공극률 시험결과 모든 조건에서 오차범위 2.5%이내의 결과를 나타내었다. 압축강도시험결과 최적 혼입률은 복합슬래그골재 30%, 혼입시 가장 우수한 친환경 다공질콘크리트 제조가 가능하였다. 입상인공Zeolite를 혼입함으로서 침지일수 14일에 총질소 및 총인 농도가 36.8~54.6%까지 감소하여 입상인공제올라이트의 효과를 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.42-51
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• 2022

현재 우리나라에서 보유한 골재자원은 개발수요증가 및 건설투자확대 등으로 고갈이 예상되고 있으며, 정부에서는 향후 골재자원의 원활한 공급을 위해 다양한 해결책을 모색하고 있다. 순환골재는 폐콘크리트에서 추출한 골재로 일반골재에 비해 품질이 낮으나, 전처리, 혼화재 적용 등을 통해 일반콘크리트와 유사한 품질을 유도할 수 있는 것으로 알려져 있다. 순환골재 활용성을 극대화할 수 있는 방안은 보도블럭, 호안블럭 등 콘크리트 2차 제품에 적용하는 것으로 예상되므로 본 연구에서는 일반골재콘크리트 호안블럭과 유사한 품질을 나타낼 수 있는 순환골재콘크리트 호안블럭의 생산가능성을 분석하였다. 이를 위해 순환골재 및 준조강시멘트의 적용량과 증기양생이력을 콘크리트 시험변수로 설정하였으며, 호안블럭 시험에서는 최적의 순환골재콘크리트와 GFRP 보강근 적용에 따른 하중저항성능을 평가하였다. 실험결과, 준조강시멘트와 순환골재를 혼입한 콘크리트는 양생온도 및 지속시간의 변화에도 탈형강도를 만족하였다. 재령 28일 강도에서는 증기양생이력에 따라 압축강도의 증감이 확인되었으며, 특히 시멘트량을 감소시킨 변수도 증기양생이력의 조절을 통해 일반콘크리트와 동등한 성능이 발현되었다. 순환골재콘크리트 호안블럭의 재하시험결과, 보강비에 따라 다르나 일반 호안블럭과 유사한 성능을 나타내었다. 따라서 순환골재콘크리트의 낮은 품질특성은 배합 및 양생방법의 조절과 적정 보강재 적용을 통해 보완이 가능할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제10권1호
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• pp.75-86
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• 2002

본 연구는 가축분뇨의 자원순환 및 Zero emission 개념에서 강원도내에서 발생되는 가축분뇨의 퇴비화 가능성을 검토하였다. 현재 우리나라 가축사육가구의 대규모화 추세를 고려할 때, 적용 대상에 따라 축종별로 차이가 크므로 법규제 대상을 가축사육두수 외에도 가축사육가구를 기준으로 하는 법적 검토가 필요하다. 미신고대상에 해당되는 강원도 가축분뇨 발생량의 비율은 한육우가 가장 높았으며, 이에 대한 처리기술로는 퇴비화기술이 적합하였다. 돼지는 분뇨 특성상 액비화기술이 적합할 것으로 사료된다. 오염물질 발생량은 돼지, 한육우, 젖소, 닭 순으로 많았으며, 오염물질 중 비료로써 대체 가능한 T-N과 T-P의양은 각각 13천톤과 2천톤이었다. 법 규제대상에 따른 강원도의 가축분뇨내 BOD 발생량은 돼지가 가장 많고, 미신고대상의 BOD 발생량은 한육우가 가장 많았다. 또한, 강원도의 가축분뇨내 연간 비료성분량은 질소가 10,149톤으로 가장 많았고, 산화칼륨($K_2O$)과 인산($P_2O_5$)은 각각 4,894톤과 3,098톤이었다. 비료성분별로는 질소는 돼지, 인산은 한육우, 산화칼륨은 닭과 돼지에서 가장 많은 것으로 나타났다. 가축분뇨의 비료로써 대체비율은 질소 51%, 산화칼륨 38%, 인산 34%로 나타났다. 따라서, 가축분뇨를 퇴비화나 액비화 할 경우 비료로써의 대체효과가 클 것으로 예상된다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.3-17
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• 2021

산업혁명 이후 인간의 대량생산과 과소비는 자원고갈, 환경오염, 폐기물발생 및 지구온난화 문제를 야기시키는데, 이는 물질제조와 사용 및 폐기를 반복하는 선형경제에서 기인 된 것이다. 선형경제의 문제점을 극복할 대안은 자원이용의 효율성향상을 통한 자원고갈문제 해결, 에너지효율 향상 및 대체에너지 개발에 의한 CO₂ 발생억제, 물질활용의 극대화 및 오염물질의 무해화, 제품의 재사용과 재활용 등을 통한 폐기물발생의 제로화를 기할 수 있는 유일한 방법인 순환경제로의 전환뿐이다. 순환경제는 사용 후 제품의 폐기보다 재생 및 재활용이 가능케하여 상호연결고리 안에서 반복사용함으로써, 생산 후 판매에만 그치지 않고 실질적인 가치와 편익이 대부분 다시 창출되는 사용 및 회수까지의 가치사슬을 확장하는 경제개념이다. 이를 이루기 위해서는 순환경제로 혁신적인 변환의 절실함을 깊이 인식하여, 지구생태계 보호 및 지속가능한 성장에 필요한 새로운 비즈니스모델을 제시한 다음 현실화화 시켜야 한다. 그리고 전술한 내용의 순환경제로의 전환은 필요성 인식, 성공적인 달성방안 및 방법확립, 다양한 비즈니스모델의 실현, 구체적인 우위기술 확보 및 정책적인 지원이 수반되어야 가능할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제7권2호
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• pp.65-71
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• 1999

본 연구는 잔반을 가축의 사료로 이용하기 위하여 Aspergillus와 Bacillus가 주요 미생물인 접종물을 이용하여 50kg 용량의 발효장치에서 발효시킨 잔반사료의 사료적 가치를 조사하기 위하여 시판 흰쥐사료와 10% 및 20% 대체하여 처리당 세번 반복 반복당 4마리씩 총 36마리의 흰쥐를 완전임의 배치법에 의하여 배치한 후 증체량, 사료섭취량, 사료요구율 및 소화율을 측정하였다. 발효전 잔반의 조성분 함량은 건물 19.0%. 조회분 18.0%, 조단백질 21.7%, 조섬유 18.1% 및 조지방 15.4%였고 제조된 잔반사료의 화학적 조성은 건물 88.5%. 조회분 13.0%, 조단백질 20.8%, 조섬유 13.6% 및 조지방 9.2% 였다. 생체중은 실험 개시 1주 후에는 잔반사료 급여량이 증가할수록 낮게 나타났으나(p<.05), 2주 및 3주 후에는 20% 대체구가 대조구 및 10% 대체구에 비하여 약 82%의 생체중을 나타냈다(p<.05).증체량은 실험개시 후1주 동안 10% 및 20% 대체구가 대조구보다 각각 27.5%와 47.3% 낮은 증체량을 나타냈으며(p<.05), 1주에서 2주 사이에는 10% 대체구가 다른 처리구보다 높았으나(p<.05), 2주에서 3주 사이에는 20% 대체구의 증체량이 다른 처리구보다 낮게 나타났다(p<.05). 총 증체량은 대조구와 10% 대체구는 차이가 없었으나 20% 대체구는 다른 처리구에 비하여 약 24% 낮은 증체량을 나타냈다(p<.05). 사료 섭취량은 실험 후 1주 동안은 대조구에 비하여 20% 대체구가 낮았으나(p<.05), 2주에서 3주 동안에는 잔반사료 대체수준이 높을수록 사료 섭취량이 증가하는 경향을 나타냈으며(p<.05), 총 사료 섭취량은 잔반사료 20% 대체구가 대조구에 비하여 높게 나타났다(P<.05). 사료 요구율은 처음 1주 동안은 잔반사료 대체수준이 증가할수록 높았으나(p<.05), 실험후 2주 및 3주째 까지는 20% 대체구가 대조구에 비하여 높았다(p<.05). 실험사료의 건물 소화율(%)은 대조구와 잔반사료 10% 대체구에 비하여 20% 대체구가 낮게 나타났으며 (p<.05), 유기물 소화율(%)은 대조구가 잔반사료 20% 대체구에 비하여 높게 나타났다(p<.05).

• 한국조경학회지
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• 제37권1호
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• pp.120-130
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• 2009

본 연구는 생태학에 견줄 수 있는 전통적 관념으로서 생명사상과 전통사상에 착안하여 마련된 '전통경관의 생태학적 해석' 방법론에 대한 사례연구이다. 연구를 통해서 당시의 관점에 근접함으로써 선조들의 생태학적 사고와 그를 기반으로 한 조영방식을 설명하기에 유용한 방법론이 될 수 있음을 규명하였다. 생태학적 해석 도구로써 추출한 '본성(本性; 자연의 정체성 고수)' '중절(中節; 절제)' '효율(效率; 경제적 효용)' '상생(相生; 관계 맺기)' '자생(自生; 자연의 원리 취득)' '중화(中和; 인공을 최소화하여 조화)' '방통(旁通; 소통과 순환)' '변통(變通; 가변성과 다양성)'이라는 전통사상의 개념어들은 우리 문화와 경관 속에 함유된 생태학적 개념을 대신한다. 사례연구를 위해서 서유구의 "임원경제지(林園經濟志)"(1827)에 서술된 항목들을 '공간구조' '조경요소' '건축 구조요소'로 구분하여 해석의 대상을 추출하였다. 정온 가옥과 최씨 종택을 구성하는 요소들을 해석한 결과로 생태학적 조영기법들을 제시하고, 전통주택과 조경공간에 대한 생태학적 특성을 다음과 같이 종합하였다. 자연조건과 세밀한 관계 설정 방식을 가지는 풍토건축으로서 첫째, 자연의 형상을 따르는 토지이용방식('본성' '상생' '중화'), 둘째, 자연과 일체감을 이루는 물리적 공간요소('중절' '상생' '중화'), 셋째, 한정된 자연에너지와 자원을 재활용하면서 지속적인 순환체계 유지('효율' '자생' '방통'), 넷째, 지역에서 얻을 수 있는 자연재료 이용('중절' '효율' '자생'), 다섯째, 미기후를 고려한 평면과 구조 결정('효율' '자생' '변통')으로 정리된다. 이에 전통주택과 조경공간은 다른 유형의 전통공간보다 자연 안에서 효율적인 자원 소비 공간을 목표하였다는 점에서 생태학적 의의를 찾을 수 있다.