• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5551-5557
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• 2012

건설공사 현장에서 발생하는 버럭 중 퇴적암은 대부분 야적, 매립 등으로 폐기하고 있어 공사비의 증대 및 시공 비효율화의 원인이 되고 있다. 이 중 일부 사암의 경우 선별하여 골재로 활용하기도 하지만, 셰일은 대부분 산업폐기물로 매립하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 골재수급 안정화 및 콘크리트용 대체골재 자원 개발의 일환으로 대경권에 널리 분포하고 있는 셰일의 콘크리트용 골재 활용 가능성을 평가하였다. 실험에 사용된 셰일은 대구시 터파기 공사현장에서 반출되는 레드셰일과 블랙셰일을 선정하였으며, 콘크리트용 굵은 골재로 널리 사용되는 안산암과 변성퇴적암의 일종인 혼펠스와 비교함으로써 셰일의 콘크리트용 골재 활용성을 검토하였다. 골재의 물성평가는 KS F 2527 "콘크리트용 부순 골재"에서 규정한 시험방법에 준하여 실시하였으며, 셰일 골재의 치환율 변화에 따른 재령별 압축강도를 측정하였다. 실험결과, 절대건조밀도는 블랙셰일에서 $2.59g/cm^3$, 레드셰일에서 $2.62g/cm^3$으로 나타났으며, 흡수율은 블랙셰일에서 1.93%, 레드셰일에서 1.43%로 나타나 콘크리트용 굵은 골재 사용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 셰일 골재의 치환율에 따른 재령 28일 압축강도는 블랙셰일을 100% 치환하여 제조한 콘크리트의 경우 30.8MPa, 레드셰일을 100% 치환한 경우 31.1MPa로 나타나 Plain 골재를 사용하여 제조한 콘크리트의 압축강도 37.5MPa과 비교하여 약 82%의 강도 수준을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.172-172
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• 2011

Anaerobic digestion(AD) has successfully been used for many applications that have conclusively demonstrated its ability to recycle biogenic wastes. AD has been successfully applied in industrial waste water treatment, stabilsation of sewage sludge, landfill management and recycling of biowaste and agricultural wastes as manure, energy crops. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is primarily composed of methane(CH4) and carbon dioxide(CO2) with smaller amounts of hydrogen sulfide(H2S) and ammonia(NH3), trace gases such as hydrogen(H2), nitrogen(N2), carbon monoxide(CO), oxygen(O2) and contain dust particles and siloxanes. The production and utilisation of biogas has several environmental advantages such as i)a renewable energy source, ii)reduction the release of methane to the atomsphere, iii)use as a substitute for fossil fuels. In utilisation of biogas, most of biogas produced from small scale plant e.g. farm-scale AD plant are used to provide as energy source for cooking and lighting, in most of the industrialised countries for energy recovery, environmental and safety reasons are used in combined heat and power(CHP) engines or as a supplement to natural. In particular, biogas to use as vehicle fuel or for grid injection there different biogas treatment steps are necessary, it is important to have a high energy content in biogas with biogas purification and upgrading. The energy content of biogas is in direct proportion to the methane content and by removing trace gases and carbon dioxide in the purification and upgrading process the energy content of biogas in increased. The process of purification and upgrading biogas generates new possibilities for its use since it can then replace natural gas, which is used extensively in many countries, However, those technologies add to the costs of biogas production. It is important to have an optimized purification and upgrading process in terms of low energy consumption and high efficiency giving high methane content in the upgraded gas. A number of technologies for purification and upgrading of biogas have been developed to use as a vehicle fuel or grid injection during the passed twenty years, and several technologies exist today and they are continually being improved. The biomethane which is produced from the purification and the upgrading process of biogas has gained increased attention due to rising oil and natural gas prices and increasing targets for renewable fuel quotes in many countries. New plants are continually being built and the number of biomethane plants was around 100 in 2009.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.245-253
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• 2017

베트남 CFBC 플라이애시는 CaO 성분이 높아 연약지반 개량을 위한 고화재로 활용 가능하지만 대부분 매립이나 폐기물로 처리되고 있는 실정이다. 플라이애시를 지반 개량용 고화재로 활용하기 위해서는 플라이애시의 성상과 특성을 정확히 파악해야한다. 본 연구에서는 베트남 플라이애시의 연약지반 고화재로의 활용성을 평가하기 위하여 CFBC 발전소 4개소에서 채취한 플라이애시를 대상으로 물리적, 화학적 특성분석을 위한 실내시험을 실시하였다. 물리적 특성 분석결과 4개소 시료 모두 고화재의 원료로서 재료적 활성도 및 연약지반 개량공사에 적합한 입도를 가지는 것으로 분석되었다. 화학적 특성 분석결과 1개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 높아 연약지반 개량용 고화재로 활용이 가능할 것으로 분석되었다. 나머지 3개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 낮아 고화재로 활용하기에 적합하지 않았다. 하지만 국내 일반 플라이애시와 유사한 화학조성을 가지고 있어 다양한 형태로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권4호
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• pp.180-185
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• 2017

안료 페인트 생산 업체 7개를 방문하여 제품 21개(안료 17개, 페인트 4개)를 시료채취 하였으며, 대형 온라인 판매상을 통하여 50개 제품을 구매하였다. 총 71개 제품에 대하여 EPA 7473 방법으로 수은 함량분석을 하였고, 물질흐름 분석을 위한 폐기물 내 수은함량은 타 연구(2010)의 안료 페인트 제조 업체에서 발생되는 분진 슬러지 폐페인트 38건의 수은 함량 자료를 사용하였다. 물질흐름분석은 제품 또는 특정 화학물질을 대상으로 하는 Micro 수준의 물질흐름 추적방식을 이용하여 흐름도를 작성하였다. 수은분석 결과, 71개 제품에서 0~0.25 mg-Hg/kg, 38개 폐기물에서 0.23~0.69 mg-Hg/kg으로 나타났다. 물질흐름을 살펴보면 유통단계의 수은흐름량이 연간 10.06 kg인데 반해 폐기되는 수은의 양은 25.27 kg으로 유통량 보다 폐기량이 더 높게 나타났다. 이는 제품과 폐기물의 시료채취 시기가 달라 발생된 현상으로 제품은 2014년도 제품, 폐기물은 2010년 분석된 자료를 사용하여 RoHS 등과 같은 규제의 영향으로 수은 함유 페인트 제품이 감소됨에 따른 것으로 판단된다. 현재 생산되는 제품 중 수은의 농도는 매우 낮고 페인트에 의한 수은의 유출은 미미한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.25-33
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• 2018

화석 연료의 고갈과 온난화 현상으로 인해 새로운 에너지원에 대한 관심이 급증하고 있다. 그 중에서 바이오가스는 유기성 폐기물 및 바이오매스를 혐기성 소화과정인 가수분해(hydrolysis), 산발효(acidogenesis), 유기산발효(acetogenesis), 메탄발효(methanogenesis)의 단계를 거쳐 발생되기 때문에 친환경적인 에너지자원으로 각광받고 있다. 그러나 바이오가스는 기존의 정제설비로는 제거할 수 없는 높은 미세분진 및 수분 함량으로 인해, 직접연소, 도시가스, 자동차용 연료 등 효율적인 이용을 위해서 정제시스템이 필요하다. 따라서 본 연구는 미세분진과 수분을 동시에 제거할 수 있는 정제과정의 전처리 방법으로써 원심력을 이용하는 냉각공정을 설계하였다. 원심력을 이용하여 분진을 제거하는 Cyclone 내 외부에 열교환기와 ID fan을 구성하여 주입되는 가스를 어는점 이하로 냉각시킴으로써 물안개를 형성시켜 분진입자를 제거하고, 일부 가스를 ID fan을 이용하여 재순환시켜 제거하는 고효율 냉각제어공정을 개발하였다. 수분제거는 유량(25~150L/min) 및 상대습도(60~95%)의 조건에서 시험하였다. 수분제거율은 상대습도 $95{\pm}5%$일 때 평균 80.8%, 입자제거율은 입자크기 $2.5{\mu}m$에서 평균 99.78%의 제거효율을 보였고, 수분과 입자의 동시제거효율은 수분 70.86%, 입자 99.67%의 평균값을 보여주었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.213-220
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• 2016

최근 제한된 국토 면적에 비해 늘어나고 있는 인구와 그에 따른 교통량 증가에 따라 효율적인 공간 이용의 필요성이 급증하고 있다. 이를 위하여 여러 가지 지하구조물 건설이 증가하고 있으며, 그 중 대표적인 것이 복층터널이다. 복층터널 건설시 터널 라이닝과 주위 지반이 접촉하게 되고, 그 사이에 차수, 보호 또는 지반보강의 목적으로 토목섬유를 시공하게 된다. 따라서 필연적으로 지반-토목섬유 접촉면이 형성되어 터널의 전단 거동에 큰 영향을 미치게 되며, 특히 지진과 같은 동적하중 재하시 그 거동은 매우 복잡해지므로 실험적 접근이 필수적이다. 본 연구에서는 터널 주위지반의 지하수 내 산성 및 중성과 같은 화학적 성분이 반복 전단하중 상태에서 지반-토목섬유 접촉면의 전단강도 감소에 미치는 영향을 실내 시험을 통하여 분석하였다. 또한 여러 가지 요인에 의하여 형성되는 지중 온도차를 고려하기 위하여 시료의 온도를 $20^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$로 설정하여 온도에 의한 접촉면의 동적 전단특성을 고려하였다. 이를 위하여 접촉면 동적전단시험기를 이용하고 60일, 960일간 수침시킨 토목섬유와 흙 시료를 이용하여 반복 단순전단시험을 수행하였고, 그 결과를 교란상태개념을 이용하여 지반-토목섬유 접촉면의 전단강도 감소 특성을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.67-72
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• 2011

광산배수슬러지는 산성광산배수를 물리 화학적 혹은 전기적으로 정화할 때 주로 생성된다. 여러 분야에서 광산배수슬러지의 재활용 가능성을 연구하는 것은 중요한 일이다. 본 연구에서는 매립지 폐기물인 광산배수슬러지를 차수재와 복토재로의 재활용 적용성을 평가하였다. 두 part로 구성된 본 논문의 Part 1에서는, 광산배수슬러지, 차수재 형성을 위해 혼합 한 벤토나이트와 시멘트의 물리 화학적 성질을 pH 측정 및 XRD, XRF, FESEM로 분석하였다. 회분식 시험을 통하여 광산배수슬러지를 벤토나이트, 시멘트와 혼합하고 다짐도, 투수시험 및 일축시험을 통하여 최적혼합배율을 광산배수슬러지 1 : 벤토나이트 0.5 : 시멘트 0.3으로 결정하였다. 광산배수슬러지의 초기 투수계수는 $7.10{\times}10^{-7}cm/s$이었다. 광산배수슬러지는 유해물 용출시험을 통하여 환경에 안전하다는 것이 확인되었다. 본 논문의 Part 2에서는 라이시미터 (Lysimeter)를 사용하여 계절변화와 강우조건에 따른 하절기 건조/습윤 및 동절기 동결/융해의 과정을 통해 광산배수슬러지를 이용한 차수재 사용시 환경 적용성 가능성 및 안정성을 고찰하고자 하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제11권3호
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• pp.201-208
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• 1992

쓰레기 매립장 침출수를 모래, 연탄제, fly ash 및 활성탄을 각각 충전시킨 column에 8주간 매주 통과시켜 오염물질 제거율을 조사한 결과 COD는 활성탄 column에서 8주동안 평균 83%이상 제거되었으며, 연탄재와 fly ash column에서는 시간이 경과함에 따라 제거되는 비율이 낮아지는 경향이었으나 8주 평균 각각 45% 및 43% 제거되었고, 모래 column에서는 거의 제거되지 않았다. $NH_4\;^+$-N는 모든 column에서 8주 평균 60%이상 제거되었으며, Hardness는 활성탄과 fly ash column에서는 8주간 지속적으로 제거된 반면 연탄재 및 모래 column에서는 불규칙적이었고 특히 8주째에는 거의 제거되지 않았다. $PO_4\;^{3-}$는 1주 이후부터 모든 column에서 불규칙적으로 제거되었으며, 특히 fly ash column에서는 4, 5주째 폐기물 침출수 원액에 비해 $PO_4\;^{3-}$가 4배 높게 나타났으며, $CI^-$ 및 $SO_4\;^{2-}$등의 음이온은 1주 이후부터 모든 column에서 제거되지 않았으며, 이는 충전 물질과 침출수의 pH가 높았기 때문인 것으로 사료되었다. 각 column내 각 오염물질 흡착량을 토대로 각 흡착성분간 상관관계를 검토한 결과 활성탄, fly ash 및 연탄재 column에서는 양이온간에 서로 유의적인 정의 상관이 있었으며 모래 column에서는 유의적인 상관이 없었고, 활성탄과 fly ash column에서는 음이온간에 유의적인 상관이 있었다. 그리고 모든 column에서 양이온과 음이온간에는 대부분 유의적인 상관이 없었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.125-133
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• 2009

하수를 정화하는 과정에서 발생하는 슬러지는 과거 주로 매립되어 왔으나, 2003년 유기성 슬러지의 매립금지라는 폐기물 관리법이 개정됨에 따라 최근에는 주로 해양투기 되어왔다. 그러나 '런던협약 96의정서'에 의해 2011년부터 해양투기도 금지될 예정이어서, 세계 각국은 슬러지의 다양한 처리방법에 대해 노력하고 있다. 우리나라도 예외 없이, 하수슬러지의 합리적인 처리방법을 찾기 위해 현재 많은 전문가들이 노력하고 있으며, 그중 하나가 재생 에너지화이다. 슬러지의 재생 에너지화의 성패는 친환경적이고 경제적인 건조방법에 달려 있다 해도 과언이 아니다. 따라서 본 연구에서는 영동군에서 발생하고 있는 하수슬러지를 재생에너지화하기 위해, 슬러지의 화학적 특성을 분석하여 에너지화 가능성을 검토하고, 마이크로파를 물과 슬러지에 각각 조사하여 슬러지의 건조 특성과 효율성 등을 분석하였다. 그 결과, 영동군하수 슬러지는 중금속 성분이 매우 적고 열량이 3,370kcal/kg 이상으로 재생에너지화하기에 적당함을 확인하였다. 또한, 마이크로파에 의한 슬러지 건조 특성을 분석한 결과, 슬러지 중량 대비 시간의 곡선은 투입 슬러지 량에 관계없이 늘어진 S자 형태의 거동특성을 보임은 물론 그 기울기가 일정함을 확인하였다. 또한, S 곡선을 변곡점 기준으로 세 영역으로 나눌 경우 두 번째 영역에서 건조가 가장 많이 일정하게 발생하며, 전체 건조량의 약 80% 이상임도 확인하였다. 본 결과는 향후 마이크로파를 이용한 full-scale 건조공정에서 투입 슬러지 대비 슬러지 건조량을 예측하는데 적용할 수 있다. 또한 본 실험 결과에 의하면, 마이크로파에 의한 건조능력이 약1.0kg/kW 이상을 보이고 있어 경제성도 갖고 있음을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제8권4호
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• pp.93-99
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• 2000

본 연구는 피혁 제조 공정시 다량의 폐수 및 폐기물의 발생으로 피혁산업 전반에 걸쳐 심각한 폐기 처리 비용의 부담으로 인하여 생산비용의 상승 요인으로 작용하고 있는 문제점을 다소 해소하고자 실험을 실시하였다 피혁폐기물 가운데 가장 발생량이 많은 세빙조각(Shaving scrap)은 매립 또는 해양투기시 크롬을 함유하고 있어 환경오염에 심각한 영향을 줌으로 이에 관한 연구가 피혁선진국인 이태리를 중심으로 활발하게 진행중에 있다. 특히 세빙조각은 크롬 유제공정(Chrome tanning process)후 피혁원단의 두께 조절을 위하여 불가피하게 발생되는 고형폐기물로서 전체 80%이상 콜라겐섬유 단백질로 구성되어 있어 섬유상 특성을 유지하고 있다. 본 실험의 주요 내용은 섬유업계에서 폐기 또는 재생용으로 활용되고 있는 고분자성 단섬유와 피혁폐기물인 세빙조각을 혼합, 분쇄 처리한 다음 각종 바인더를 균일하게 배합, 숙성한 상태에서 실험용 Fourdriner방식의 기계에 투입하여 균일한 습식의 부직포 구조물(Wet web structure)을 제조하였다. 습식의 Sheet상을 탈수, 건조한 다음 일정한 압력으로 압착하여 Leather-like material을 제조하였으며 인장 및 인열강도등 우수한 물리적인 특성을 지닌 다양한 종류의 피혁 대체 소재용 재활용품을 제조하여 국내 피혁업계의 피혁 재활용 분야의 응용 연구에 보탬이 되고자 시도하였다.