• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.81-91
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• 2022

리튬이온 배터리의 사용은 전자기기 및 전기차 등의 생산량 증가로 인해 사용량이 크게 증가하고 있으며, 이와 맞물려 향후 폐배터리의 발생량 증가도 예상된다. 따라서 폐배터리를 구성하고 있는 여러 유가 자원 중 Ni, Co, Mn, Li 등이 함유되어 있는 양극 활물질이 매우 중요한 유가 자원으로, 이를 재활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 양극 활물질 회수를 위해서 일반적으로 폐배터리로부터 블랙 매스(Black mass)를 회수하고, 이를 처리하여 주요 금속 자원을 회수한다. 블랙 매스를 회수하는 공정은 폐배터리를 수거-방전-해체-파쇄-분급의 순서로 이루어지며, 본 연구에서는 블랙 매스 회수를 위한 파쇄/분급 공정을 분석하였다. 파쇄/분급 공정을 통해 다양한 공정 산물의 입도 특성을 분석하고, 이 과정에서 생산된 산물의 입도별 형상을 현미경 및 SEM(Scanning Electron Microscopy)-EDS(Energy Dispersive Spectrometer)로 분석하였다. 분석 결과 블랙 매스로 회수되는 입자 중 74 ㎛의 미세한 입자들은 양극/음극 활물질이 전극으로부터 단체분리되어 존재하였지만, 100 ㎛ 이상의 입자들은 전극과 활물질이 붙어있는 상태에서 파쇄에 의해 입도가 감소되어 존재함을 확인하였다. 또한 배터리의 특징인 2종 혼합물(전극과 활물질)이 결합되어 있는 시료에 대해 파분쇄 특성을 모사할 수 있는 PBM(Population Balance Model) 을 개발하였으며, 2종 혼합물의 분쇄 상수를 도출하고 입도 분포 예측 성능을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.101-109
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• 2008

수분에 기인한 화강풍화토의 압축성 변화정도를 명확히 밝히기 위하여 풍화도가 서로 다른 3종류의 화강풍화토와 실리카를 이용해, 기건상태와 습윤상태에서 단입자파쇄시험과 일차원압축시험을 실시했다. 실험결과, 입자가 침수됨에 따라 입자표면의 강도를 나타내는 제1파쇄강도가 현저히 저하되고, 일차원적인 압축성이 증가되는 것이 확인되었다. 이와 같은 결과는 입자가 침수됨에 따라 입자강도가 저하되어 입자파쇄가 증가하는 것에 기인하는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.23-32
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• 2016

본 연구에서는 각종 구조물 철거 시 발생하는 폐콘크리트를 파쇄 처리하여 발생한 순환골재를 각종 토공 및 보조기 층용에 재활용 시 발생할 수 있는 하중-변위 및 파쇄 특성을 분석하기 위해 단입자 파쇄실험을 실시하였다. 수화물과 골재로 구성된 75mm 이하의 순환골재를 40mm 크기(75-40mm 사이)와 20mm 크기(40-20mm 사이)의 골재로 나누어 실험하였다. 순환골재에 하중이 증가할 경우 단입자의 파쇄 거동은 불규칙한 표면이 가압판에 밀착되면서 초기에 표면이 파쇄되는 '표면파쇄(Surface crushing)', 표면파쇄 이후 골재와 수화물이 분리되는 소규모 부분적 파쇄와 균열이 반복적으로 발생하는 '수화물파쇄(Hydrate crushing)', 수화물파쇄가 단계적으로 반복되다가 최대하중에서 골재가 파쇄되면서 하중이 급격히 감소되는 취성파괴인 '골재파쇄(Aggregate crushing)'의 순서로 파쇄 사이클(crushing cycle)이 진행되었다. 한편, 하중이 지속적으로 증가함에 따라 이러한 파쇄 사이클은 수 차례 반복되는 경향을 보였다. 순환골재의 형상은 둥글거나 사각형에 가깝거나, 삼각형 또는 길쭉한 형태로 표면상태나 형상에 따라 파쇄 형상이 다르게 나타났다. 골재파쇄(최대 파쇄)에서 취성파괴로 하중이 감소되는 비율인 파쇄하중 감소율은 50% 이상인 경우는 63% 정도이며, 90% 이상인 경우도 15% 정도로 나타났다. 40mm 단입자는 최대하중 3.05~4.38kN 정도에서 대부분 파쇄되어 작은 입자로 분리되며, 세립화된 단입자 개수를 기준으로 20mm 이하의 분포비율은 약 70% 정도였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1391-1398
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• 2009

The vibrating table method is widely used to estimate the minimum void ratio $e_{min}$. The existing method recommended in ASTM and KS F, however, can not consider the particle crushing during the vibrating table test. In this study, the particle cursing phenomenon was investigated by comparing vibrating table test with pluviation method using artificial sand (K-7). Vibrating table test for the artificial sand was confirmed which can crush of particle during the test. This study demonstrates that vibrating table test is an ineffective method to produce the more reliable $e_{min}$ of artificial sand.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권1호
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• pp.127-138
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• 2017

A series of high-pressure isotropic compression tests were performed on four types of poorly graded silica sand that were artificially prepared based on representative grading curves and similar mineralogy composition of seabed sediment containing different fines contents existing in the Nankai Trough. The addition of fines steepens the initial compression path and increases the decrement of the void ratio after loading. The transitional behaviour of the poorly graded sand with a larger amount of fines content was identified. The slope of the normal compression line shows a slight decreasing tendency with the level of fines content. The bulk modulus of silica sand with fines was lower when compared with the published results of silica sand without fines. A small amount of particle crushing of the four types of poorly graded sand with variable fines content levels was noticed, and the results indicated that the degree of particle crushing tended to decrease as the fines content increased.

• 자원리싸이클링
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• 제23권3호
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• pp.44-50
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• 2014

본 연구에서는 기존의 cutting 분쇄방식 대신 여러 가지 문제점을 개선한 shear방식 및 2단 disk mill 방식으로 폐타이어를 미분화시켰다. 각 파쇄 또는 분쇄 단계별로 다양한 크기의 고무 칩을 얻을 수 있었다. Shear방식 및 2단 disk mill 방식은 회전 속도와 방향이 다른 두 개의 드럼형의 칼날로 이루어져 있어서 기존의 cutting 방식보다 거친 표면의 미분화 폐타이어 분말을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 주로 shear방식으로 미분화된 폐타이어 분말의 형상을 SEM을 통해 비교하였다. 추가적으로 적절한 크기의 폐타이어 분말이 얻어졌는지를 확인하기 위해 입도분석을 수행하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.103-111
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• 2004

화강풍화토는 특유의 파쇄성과 압축성이 높은 이유로 일반적으로 사용되는 산정식에 의해 지지력 등을 산출하기 곤란한 문제점이 있다. 이러한 화강풍화토의 공학적 특성을 보다 상세히 밝히기 위해서는 우선 미시적인 입자자체의 특성을 충분히 검토한 후, 입자 집합체의 거시적인 거동특성과의 관련성을 우선 규명하여 한다. 그러나 지금까지 지반공학 분야에서는 하나하나의 입자에 작용하는 응력상태의 중요성에 대한 인식이 없었고, 또한 일련의 법칙성을 발견하기 어렵다는 이유로 단일의 입자특성은 다루어지지 않았다. 그러나 특유한 입자파쇄성과 고압축성을 갖는 화강풍화토의 정확하고 자세한 역학특성을 밝히기 위해서는 미시적인 입자의 특성을 조사해 지반거동에 미치는 영향을 조사할 필요가 있다. 또한 지반내에서의 수분의 존재는 입자파쇄의 활성화를 촉진시키고, 그 결과 압축성의 증가와 전단강도의 저하를 일으키는 요인이 된다. 사실상 실제로, 화강풍화토를 재료로 한 성토지반에서 지반침하가 심각한 문제로 대두되는 경우는 주로 화강풍화토 지반의 함수비 변화에 따른 압축특성의 민감한 변화의 결과로 추정하고 있다. 본 연구에서는 현미경 관찰을 통한 미시적인 입자형상 분석과 단입자 강도시험을 통한 입자강도특성을 조사하여 화강풍화토의 압축특성과의 관련성 및 입자의 파쇄성과 화강풍화토의 압축특성에 미치는 수분의 영향에 대하여 조사하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.177-178
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• 2015

Various vibration caused by construction vehicles and equipment movement, rock blasting, and crushing obstacle occurs inevitably in construction sites. In this study, we measured the impact of vibration by blasting rock at construction sites, rock crushing, concrete crushing. The measuring instrument was installed in adjacent buildings and observed that blasting vibration differs depending on the charge weight, blasting distance, and the measuring position. The observation was maintained by allowable peak particle velocity standard according to each standards and references.

• Computers and Concrete
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• 제26권4호
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• pp.327-342
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• 2020

The objective of this study is to manufacture environmentally-friendly synthetic lightweight aggregates that may be used in the structural lightweight concrete production. The cold-bonding pelletization process has been used in the agglomeration of the pozzolanic materials to achieve these synthetic lightweight aggregates. In this context, it was aimed to recycle the waste fly ash by employing it in the manufacturing process as the major cementitious component. According to the well-known facts reported in the literature, it is stated that the main disadvantage of the synthetic lightweight aggregate produced by applying the cold-bonding pelletization technique to the pozzolanic materials is that it has a lower strength in comparison with the natural aggregate. Therefore, in this study, the metakaolin made of high purity kaolin and calcined kaolin obtained from impure kaolin have been employed at particular contents in the synthetic lightweight aggregate manufacturing as a cementitious material to enhance the particle crushing strength. Additionally, to propose a curing condition for practical attempts, different curing conditions were designated and their influences on the characteristics of the synthetic lightweight aggregates were investigated. Three substantial features of the aggregates, specific gravity, water absorption capacity, and particle crushing strength, were measured at the end of 28-day adopted curing conditions. Observed that the incorporation of thermally treated kaolin significantly influenced the crushing strength and water absorption of the aggregates. The statistical evaluation indicated that the investigated properties of the synthetic lightweight aggregate were affected by the thermally treated kaolin content more than the kaoline type and curing regime. Utilizing the thermally treated kaolin in the synthetic aggregate manufacturing lead to a more than 40% increase in the crushing strength of the pellets in all curing regimes. Moreover, two numerical formulations having high estimation capacity have been developed to predict the crushing strength of such types of aggregates by using soft-computing techniques: gene expression programming and artificial neural networks. The R-squared values, indicating the estimation performance of the models, of approximately 0.97 and 0.98 were achieved for the numerical formulations generated by using gene expression programming and artificial neural networks techniques, respectively.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.531-539
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• 2015

잔골재 표준입도를 고려하여 조파쇄 바텀애시를 혼입한 일반강도 모르타르의 성능을 실험적으로 분석하였다. 비교군으로서, 파쇄하지 않은 일반 바텀애시를 천연잔골재와 단순 치환하여 사용하였다. 바텀애시를 결합재와 일반 잔골재 사이의 입도를 갖도록 굵게 파쇄할 경우, 입자의 흡수율 및 표건상태 비중이 일반 잔골재 수준으로 조절되었다. 잔골재 표준입도를 고려해 조파쇄 바텀애시를 혼입하는 방법은, 바텀애시 원재료를 일반 잔골재와 단순 치환하던 기존의 배합방법에서 발생하던 모르타르의 유동성 감소 및 강도 감소를 동시에 막을 수 있는 해법이 될 수 있음을 확인하였다. 조파쇄 바텀애시를 30% 이내로 모르타르에 혼입할 경우, 모르타르의 동탄성계수 및 건조수축은 일반골재 모르타르에 비해 크게 변화하지 않았다.