• 자원리싸이클링
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• 제18권4호
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• pp.62-69
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• 2009

반도체 웨이퍼 제조 공정 중 발생하는 질산, 불산, 초산으로 구성된 혼합폐산을 재활용하기 위한 연구를 수행하였다. 초기에 $NaNO_3$와 Si powder를 사용하여 불산을 $Na_2SiF_6$로 침전시켜 불소화합물을 제조하였고, 이 때 혼산 중 불산의 농도는 초기 127g/L에서 0.5g/L로 낮아져 불산 회수율은 99.5%였다. $Na_2SiF_6$ 제조 후 남은 혼산의 질산과 초산의 농도는 각각 502g/L, 117g/L였고, 이 혼산에 NaOH를 투입하여 pH=4로 맞춘 후 -440 mmHg, $95^{\circ}C에서 증발농축을 하여 초산 분리 회수하였다. 회수된 초산의 농도는 약 15%였고, 회수율은 85.3% 이상이었다. 또한, 농축여액을 $20^{\circ}C$까지 냉각하여 $NaNO_3$ 결정을 석출시킴으로 질산나트륨을 제조하였고, 그 회수율은 약 93%이상이었다. 제조된 $Na_2SiF_6$와 $NaNO_3$를 $90^{\circ}C$에서 건조시킨 후, XRD 분석한 결과, 순수 $Na_2SiF_6$와 $NaNO_3$만 합성된 것을 확인하였고, 그 순도는 각각 약 97%, 98%로 시판용과 유사하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.101-109
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• 2009

건설폐기물은 건설산업이 증가할수록 그 발생량이 증가하고 있다. 따라서 많은 국가에서는 건설폐기물 발생량을 감소시키기 위한 노력을 하고 있다. 한국에서도 건설폐기물의 재활용을 위하여 건설폐기물 재활용 촉진에 관한 법률을 제정하여 재활용에 노력하고 있으나, 이 규정에서는 순환골재의 재활용이 주가 되고 있다. 선진국가에서는 순환골재 이외의 건설폐기물의 재활용을 위하여 건축물 해체시 분별해체공사를 적용함으로써 재활용율을 높이고 있다. 국내에서도 분별해체에 대한 적용을 제도화하려는 과정에 있다. 이에 본 연구는 건축물 분별해체에 대한 중요성이 부각되는 차원에서 분별해체공사 건축물의 현장조사를 통하여 분별해체공정을 분석하고, 건설폐기물의 발생량에 있어서 일반해체시 발생예측량과 실제 분별해체시 발생량을 비교하여 그 차이점을 분석하였다. 먼저 건설폐기물 발생량은 일반해체방법에 의한 발생예측량과 실제 분별해체에 따른 발생량을 조사 비교하였을 때 분별해체 발생량이 더 많게 나타났으며, 특히 혼합건설폐기물량이 일반해체방법에 의한 발생예측량보다 현저하게 감소하였다. 분별해체공정은 창고시설이 사무소빌딩보다 분별해체가 용이하였으나 아직 공법 정립의 미비로 현장의 임기응변식 해체공사가 이루어지고 있어 분별해체 공법의 정립이 요구되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.99-104
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• 2009

폐주물사의 재활용을 위하여 최근 연구자들은 매립에 의존하지 않고 리사이클링하기 위해 노력하고 있으며, 폐주물사의 효율적인 재활용방법으로 시멘트와 결합하여 각종 건설용 자재로 사용하는 방법을 연구하고 있다. 본연구에서는 폐주물사를 대체 잔골재로 사용하여 1:2, 1:3, 1:5의 배합으로 부 빈배합의 예비실험을 통해 폐주물사의 성상을 실험적으로 검토하여 폐주물사를 적용할 수 있는 범위를 배합비 1:3의 W/C 43%와 50%의 2개 수준에 대한 실험으로 폐주물사의 적정 대체율을 찾아 활용할 수 있는 방안을 제안한다. 실험결과 굳지않은 모르타르의 특성으로 유동성은 폐주물사의 대체율이 증가 할수록 플로우는 감소하는 것으로 나타났으며, 공기량도 유동성과 유사한 경향으로 폐주물사의 대체율이 증사 할수록 감소하는 것으로 나타났다. 경화모르타르의 강도특성은 폐주물사를 치환 할수록 강도는 증가하는 것으로 나타났고, 폐주물사를 치환함으로써 초기강도가 증가하는 것을 알 수 있다. 수밀특성으로 투수량과 흡수량은 폐주물사의 미립분에 의해 공극충전효과로 투수량이 감소하는 것으로 나타나 수밀성을 요구하는 구조물에 폐주물사의 치환은 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.70-77
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• 2012

제강슬래그 중 15~20%를 차지하는 환원슬래그는 건설재료로서의 유익한 화학적 조성을 함유하고 있음에도 불구하고, 특별한 활용처가 없이 매립되어지고 있기 때문에 용도개발이 시급하다. 본 연구는 제강 환원슬래그를 고효율 재활용 용도 개발을 위한 연구로, 사전 연구결과 급냉을 통하여 분화가 없는 안정된 골재상 제조가 가능하고, 이를 분쇄하여 수화시 급결 특성과 자체 수화특성을 갖는 것을 확인하였다. 한편, 철강 제조 공정에서 부산되는 환원슬래그일지라도 생산 제품에 따라 슬래그의 특성도 큰 차이를 보이기 때문에, 각 생산 제품에 따른 10군데 플랜트에서 배출되는 환원슬래그를 채취하여 그 화학적 특성을 평가하였다. 분석된 화학적 특성을 바탕으로, 급냉 시 생성되어지는 광물을 예측하여 사전연구 되었던 급냉 환원슬래그와 같이 급결성 및 강도발현특성을 갖는 무기결합재로의 제조 가능성을 확인하고자 하였다. 그 결과 특수강 및 열연 제품 생산공정에서 배출되는 환원슬래그일수록 높은 $Al_2O_3$ 함량을 가짐에 따라, 급결성 광물인 $C_{12}A_7$을 다량 함유하고, 이로써 급냉을 통하여 특수용 무기결합재로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.128-136
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• 2014

화력발전소에서 발생되는 플라이애시는 콘크리트의 첨가재로 사용되는 것이 석탄회 재활용 방안 중 최선으로 알려져 있다. 이러한 석탄회는 최근 더 이상 매립이 불가능하여 콘크리트에 다량 첨가가 시도되고 있다. 그럼에도 불구하고 현재까지 하이볼륨 플라이애시(High Volume Fly Ash : HVFA) 시멘트 콘크리트의 연구분야는 주로 재료적인 분야에 대해서만 수행되어지고 있는 실정이다. 그러나 하이볼륨 플라이애시 시멘트 콘크리트의 구조재료로의 적용을 위해서는 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 플라이애시 치환율 0, 35 및 50%, 압축강도 20, 40 및 60MPa 그리고 인장철근비 2수준을 실험변수로 하여 플라이애시 시멘트 철근콘크리트 보 18개를 제작하여 이들의 휨거동을 실험적으로 평가하였다. 실험결과에 의하면 플라이애시를 첨가하지 않은 일반 콘크리트(FA=0%)와 35, 50% 플라이애시 시멘트 콘크리트 부재의 휨거동은 크게 차이나지 않음을 알 수 있었다. 또한 HVFAC의 휨거동을 평가하기 위하여 해석적 모델을 제안하였고, 컴퓨터 프로그램을 개발하여 실험결과와 해석결과를 비교한 결과, 거동 차이가 적어 제안된 해석 모델은 적절한 것으로 평가된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.49-57
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• 2013

최근, 산업부산물의 재활용과 이산화탄소 저감은 사회적으로 매우 중요한 이슈이다. 이러한 측면에서 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 콘크리트의 혼합재로 사용되는 것이 재활용 방안 중 최선으로 알려져 있다. 석탄회를 콘크리트에 사용하기 위하여 KS에서는 $SiO_2$, 분말도, 비중, 강열감량 및 활성도 지수 등의 품질 항목을 선정하여 관리하고 있다. 특히, 활성도 지수의 경우는 석탄회가 콘크리트에 사용될 때의 강도 발현성을 판정할 수 있는 가장 주요한 판정기준인데 반해서 실험소요 기간이 최소 28일 혹은 91일이 요구되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점에 착안하여 본 연구에서는 기존 활성도 지수를 대체하여 석탄회의 포졸란 반응성을 신속하게 측정할 수 있는 API 시험법을 적용하여, API 시험결과와 활성도지수 및 K-value와의 비교 분석을 통하여 API 시험법의 적용 가능성을 검토하고, 신속 측정방법인 API 시험법에 의한 국내 석탄회의 품질을 평가하고자 하였다. 실험 결과, 국내 석탄회는 수분 및 비중을 제외하고는 KS 품질기준을 대부분 만족하지 못하는 것으로 나타났으며, 특히 유동층 보일러 애시는 고유의 특성을 가지는 것으로 나타났다. API와 활성도지수 및 K-value의 경우, 각각의 상관성이 상당히 좋은 것으로 나타났다. 특히, 재령이 증가할수록 API와의 상관성은 점점 증가하는 것으로 나타나 장기 재령의 실험을 요구하는 활성도 지수 대신에 2일 내에 결과를 알 수 있는 API시험이 석탄회의 포졸란 반응성 평가에 매우 유용한 시험방법인 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제11권2호
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• pp.74-85
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• 2003

본 연구는 폐가전제품의 회수 및 처리 현황을 파악하고 이를 통해 재이용 및 재활용 활성화를 위한 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. 대형폐기물중 가전제품의 배출량은 냉장고가 30.7%, TV가 37.8%, 세탁기가 22.9%, 에어컨이 8.5%이며 품목별 회수량은 냉장고가 38.7%, TV가 14.3%. 세탁기가 36.8%, 에어컨이 0.3%로 나타났다. 회수주체별 회수량은 지자체가 46.2%, 생산자대리점 및 물류센타가 49.7%, 재활용센터가 4.1%이며, 폐가전제품의 처리 현황은 재이용이 17%, 유가물 회수가 65%, 매립 및 소각이 18%로 밝혀졌다. 대형폐기물중 폐가전제품의 재활용을 촉진시키기 위해서는 먼저 재이용을 민간 재이용 및 재활용 조직을 활성화 할 수 있는 제도를 확립하는 것이 중요하다고 본다. 또한, 생산자에게 생산단계에서의 제품에 대한 책임을 강화 및 폐가전제품에 대한 회수 체계의 확립이 필요하다. 가전제품의 재활용 혹은 적절한 처리에 필요한 재원으로 활용될 수 있는 폐기물예치금제도의 개선이 필요하며, 제품의 내구연한 연장을 유도할 수 있도록 내구연한의 범위를 정해서 융통성있게 운영함이 필요하다. 마지막으로 폐기물 발생억제 측면에서의 소비패턴을 유도할 수 있도록 소비자를 대상으로 한 교육 홍보가 지속적으로 이루어져야 하고, 대형폐기물의 회수와 처리장소 및 처리 비용의 일부는 자치단체가 부담하고 민간대형업체가 파쇄 재활용처리하는 방식의 도입이 필요하다.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.61-74
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• 2012

우리나라는 1960년대에 들어서 경제개발계획의 수립과 더불어 산업발전 정책이 강력히 추진되기 시작하며 많은 산업단지가 조성되어 있다. 현재는 지속적인 발전이 가능한 산업단지로 만들기 위하여 정부에서는 산업단지에서 발생되는 부산물과 폐기물을 다른 기업의 원료나 에너지로 재활용하는 생태산업단지 구축사업을 추진하고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 연구대상지역인 A 산업단지에서 발생되는 슬러지의 물리화학적 특성을 분석하였고, 슬러지의 에너지화 시설 설치에 따른 경제성 및 부대효과를 분석함으로써 사업화 가능성을 검토하였다. 연구대상지역인 A산업단지에서 발생되는 슬러지발생 업종의 비율은 92%가 석유 화학업종인 것으로 분석되었다. 이렇게 발생된 슬러지는 매립>소각>>재활용>해양투기의 순으로 처리되고 있는 것으로 조사되었으며 슬러지를 채취하여 분석한 결과 발생량 가중치 평균으로 3,891kcal/kg인 것으로 분석되었다. 분석된 기초 데이터를 바탕으로 건조시설과 열병합 발전소를 설치하여 운영 할 경우 설치비용, 운영비용, 운영이익을 산출하였고, 총 8가지 Case로 분류하여 흑자전환유무 및 그 시점에 대한 시뮬레이션을 하였다. 분석결과 건조시설과 열병합발전소를 설치 운영하며 국고지원을 받을 경우 3년에 원금회복 후 4년째부터 흑자를 나타낼 것으로 분석되어 사업화 경제성이 있는 것으로 평가되었다.

• 유기물자원화
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• 제21권2호
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• pp.79-87
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• 2013

부숙기간(부숙 0일, 15일, 30일, 50일, 80일)이 다른 돈분퇴비에 대한 줄지렁이의 섭식량, 생체량, 산란율 및 돈분퇴비로부터 생산된 분변토의 이화학적 성상을 조사하였다. 돈분퇴비에 대한 지렁이 섭식량은 부숙 기간이 길어질수록 증가하였으나, 지렁이 생체량은 30일간 부숙된 돈분퇴비에서 가장 높았으며, 80일간 부숙된 돈분퇴비에서는 생체량이 현저하게 감소하였다. 지렁이의 산란수는 부숙이 진행된 먹이일수록 낮아지는 경향을 보였으며, 특히 80일간 부숙된 돈분퇴비에서 현저하게 낮았다. 부숙기간이 다른 돈분 퇴비로부터 생산된 분변토의 pH, 전기전도도, C/N율이 일반적인 퇴비화 공정보다 빠르게 감소되었으며, 생산된 분변토의 유기물 함량은 돈분퇴비의 부숙기간에 무관하게 35.9-39.8%으로 균질화되었다. 이상에서 지렁이의 처리효율, 생장률 등을 고려하였을 때, 돈분에 대한 지렁이처리를 위한 돈분퇴비의 부숙기간은 15-30일 정도가 적정한 것으로 판단된다. 그리고 일반적인 퇴비화와 지렁이 처리법의 혼합적용에 의해 돈분을 효과적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라 양질의 분변토와 지렁이를 생산할 수 있을 것으로 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.77-87
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• 2001

콤포스팅은 유기성 오염물질로 오염된 토양을 정화하는데에 있어 매우 효과적이며, 환경친화적인 기술이다. 비용면에 있어서도 다른 처리기술들에 비하여 매우 저렴하다. 콤포스팅 공법은 교반식 퇴비단 공법, 공기주입식 퇴비단 공법 그리고 기계식 공법으로 대별된다. 콤포스팅 기술은 공기공급, 온도 및 수분함량 조절, 영양물질 공급, 공극개량제 첨가, 미생물 식종 등에 대하여 세밀히 검토 후 적용하여야 한다. 토양내 산소농도는 5~15%가 적당하지만 일부 화합물의 경우에는 2~5%의 농도에서도 분해가 잘 된다. 온도는 중온이 적용된 사례가 더 많았다. 수분함량은 토양수분보유능력의 50~90% 정도이면 큰 문제가 없는 수준이다. 미생물화학식($C_{60}H_{87}O_{23}N_{12}P$)에 의하여 계산된 C : N : P의 비는 약 20 : 5 : 1이다. 그러나 미생물에 의하여 분해되는 탄소가 모두 세포합성에 이용되는 것이 아니므로 영양물질 첨가는 첨가제의 특성을 잘 파악한 후 결정하여야 한다. 일반적으로 초기 C/N비가 25~40 정도이면 적당하다. 특정미생물 식종첨가의 필요성은 아직 확실한 결론이 나지 않았으며, 시판되는 미생물을 첨가하는 것보다 처리된 토양이나 퇴비 등을 재순환하는 것이 비용경제적이다.