• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.1126-1131
• /
• 2006

This study is part of the project that develops the permeable preactive barrier to be applied in a landfill. The geotechnical applicability of the permeable preactive barrier that filters the leachate from the landfill was evaluated. Dry specimens were made using a mixture of sand, loess and bentonite. A series of experiments are performed to determine the unconfined compressive strength and permeability of various mixing ratio of bentonite, loess, and sand. The laboratory test indicate that the optimum-mixing ratio that satisfied the regulation of unconfined compressive strength(490kPa) and coefficient of permeability$(10^{-3}\sim10^{-4}cm/s)$ of the landfill was when the ratio of sand and loess was 8:2 with bentonite content of 2%. The permeable preactive barrier is different from an impermeable barrier in that it permits a limited diffusion of the leachate, which will be directly purified biologically and chemically in the landfill.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제34권4호
• /
• pp.449-459
• /
• 2023

The design and development of underground nuclear waste repositories should cover the performance evaluation of the different components such as the construction materials because the long term stability will depend on their response to the surrounding conditions. In South Korea, Gyeonju bentonite has been proposed as a candidate to be used as buffer and backfilling material, especially in the form of blocks to speed up the construction process. In this study, various cylindrical samples were prepared with different dry density and water content, and their physical and mechanical properties were analyzed and correlated with X-ray CT observations. The main objective was to characterize the samples and establish correlations for non-destructive estimation of physical and mechanical properties through the utilization of X-ray CT images. The results showed that the Uniaxial Compression Strength and the P-wave velocity have an increasing relationship with the dry density. Also, a higher water content increased the values of the measure parameters, especially for the P-wave velocity. The X-ray CT analysis indicated a clear relation between the mean CT value and the dry density, Uniaxial Compression Strength, and P-wave velocity. The effect of the higher water content was also captured by the mean CT value. Also, the relationship between the mean CT value and the dry density was used to plot CT dry densities using CT images only. Moreover, the histograms also provided information about the samples heterogeneity through the histograms' full width at half maximum values. Finally, the particle size and heterogeneity were also analyzed using the Madogram function. This function identified small particles in uniform samples and large particles in some samples as a result of poor mixing during preparation. Also, the μ_max value correlated with the heterogeneity, and higher values represented samples with larger ranges of CT values or particle densities. These image-based tools have been shown to be useful on the non-destructive characterization of bentonite samples, and the establishment of correlations to obtain physical and mechanical parameters solely from CT images.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제26권12호
• /
• pp.19-30
• /
• 2010

벤토나이트는 팽윤성이 좋고 투수계수가 낮아 수직 밀폐형 지중 열교환기 시공 시 보어홀(borehole)의 뒤채움재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 3가지 벤토나이트를 선정하여 배합비에 따른 점도와 열전도도를 평가하였다. 시공 조건에 따라 다양한 벤토나이트 뒤채움재의 함수비를 고려하여 점도와 열전도도 특성을 규명하기 위해 벤토나이트를 배합비(벤토나이트 무게/(벤토나이트+물) 무게) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%로 배합하고 시간에 따른 점도와 열전도도를 측정하였다. 그리고 벤토나이트 뒤채움재가 해안지역에서 시공될 경우 지하수의 염도에 의한 영향을 검토하기 위해 배합수의 NaCl 농도가 0.1M, 0.25M, 0.5M일 때 벤토나이트 뒤채움재의 침강 특성을 관찰하였다. 벤토나이트 뒤채움재의 낮은 점도로 인해 천연규사와 같은 첨가재가 지중 열교환기 바닥에 침전될 경우 발생할 수 있는 재료분리 현상을 저점도 벤토나이트 뒤채움재를 사용하여 실험을 통해 규명하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 벤토나이트 뒤채움재의 점도는 시간이 지남에 따라 또는 배합비가 증가함에 따라 상승하는 경향을 나타내며 벤토나이트 뒤채움재의 열전도도는 배합비가 증가하면 상승하지만 통일한 배합비에서는 시간에 따른 변화가 미미하다. (2) 벤토나이트 뒤채움재의 팽창지수가 높을수록 배합수의 NaCl 농도에 따른 침강율은 상대적으로 낮게 나타난다. (3) 저점도 벤토나이트 뒤채움재는 첨가재의 재료분리로 인해 보어홀 내의 깊이별 첨가재 분포를 비균질하게 하므로 보어홀 상부의 열전도도가 하부에 비해 작게 나타날 수 있는 가능성이 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.395-398
• /
• 2003

Geosynthetic Clay Liners(GCLs) have been widely used as hydraulic barrier in landfills and remediation projects of contaminated sites. The aim of this research is to modify GCLs for effective removal of contaminants. We perform the free swell test, hydraulic conductivity test, and contaminants (TCE, hexavalent chromium, and nitrate) removal test on the bentonite-ZVI mixture with various ZVI content. As the ZVI content increased, contaminants removal efficiencies and swell volume increased, and hydraulic conductivity decreased.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제4권4호
• /
• pp.25-34
• /
• 2003

본 논문에서는 일련의 실내실험을 통하여 하수회의 기본특성, 다짐, 압축강도, 압밀, 투수 및 CBR 특성을 분석하여 폐기물 매립장의 차수재 및 복토재 등의 건설재료로서 하수슬러지 소각재의 활용방안을 연구하였다. 특히, 하수슬러지 소각재의 치환률을 5, 10, 15, 20, 25, 30%로 변화시키면서 점토벽돌을 제작하여 품질시험을 실시하였다. 하수슬러지 소각재의 투수특성을 확보하기 위하여 혼합재로서 벤토나이트와 소석회를 사용하였다. 실험결과, 벤토나이트 혼합비가 증가함에 따라 투수계수는 감소하며 차수재로 사용가능한 투수계수가 $1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하로 되는 벤토나이트의 혼합비는 20% 정도로 나타났다. 일축압축시험결과 하수슬러지 소각재는 복토재의 일축압축강도 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 점토벽돌에 대한 품질시험 결과 하수슬러지 소각재의 치환률이 증가함에 따라 압축강도는 감소하였으며, 3종 점토벽돌의 품질기준을 만족하는 하수회의 최대치환률은 15% 정도로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.35-45
• /
• 2012

본 연구는 석산개발 및 석재가공으로 인해 발생되는 석분의 적절한 활용방안을 모색하기 위해 화강풍화토에 석분과 벤토나이트를 혼합한 시료에 대한 동적거동 특성을 연구하였다. 공시체 성형은 화강풍화토에 석분을 0%, 5%, 10%, 15%로 혼합하고 그 혼합토에 벤토나이트를 0%, 5%, 10%, 15%로 다시 혼합하여 만든 16개의 시료를 중량백분율로 배합한 뒤 표준다짐을 실시하고 공시체를 제작하여 각 구속압별로 공진주실험을 실시하였다. 본 연구결과 화강풍화토가 가지고 있는 최대 전단탄성계수 및 최소감쇠비 조건을 만족하는 혼합비율은 화강풍화토에 석분과 벤토나이트의 함유량이 각각 5%에서 10%범위 정도인 것으로 확인되었다. 따라서 이 범위 내에서 화강풍화토에 석분과 벤토나이트를 혼합한다면 이 혼합된 시료도 동적거동을 받는 지반재료로서의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 설비공학논문집
• /
• 제16권5호
• /
• pp.430-437
• /
• 2004

This paper is intended as an investigation of study on the thermal and electrical characteristics of the carbon heating element. In this experimentation, the electric material used is the crystalline graphite a kind of natural graphite. The bentonite is used to solidify the heating element and the vacuum furnace is used for sintering it. It is noted that the natural drying time should be at least 58 hours. The plating of the electric pole with the electroless nickel showed the lowest contact resistance among others. The resistance shows linear variation with regard to length. For the insulation and resolution, the glaze coating is best with 80% of water content. The temperature rising characteristic of the heating element is better than sheath heater saving 43% of rising time. The correlation equation for temperature was obtained with the electric power.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.10-16
• /
• 2011

Performance of ground-source heat pumps (GSHPs) is mainly affected by ground heat exchangers which makes up more than 40% of construction cost. Exact construction and grout as backfill are important, because it is difficult to repair after being installed. As grout materials, bentonite grout material and cement material are used In this paper, thermal conductivity according to mix proportion of cement grout has been experimentally studied. Some variables were set to evaluate thermal conductivities according to change in cement content, unit water ratio, mass per volume of fresh mortar, and aggregate types. From the experimental analysis, high performance cement grout has been proposed.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.31-36
• /
• 2012

최근 급속한 산업발전과 국민 생활수준 향상에 따른 에너지 사용량이 증가함에 있어서 산업부산물이 기하급수적으로 늘어나고 있는 실정이다. 이들 폐기물을 자원으로 재활용하기 위한 기술에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 매립회와 벤토나이트 혼합재료로 사용하여 차수재 조건($1{\times}10^{-7}$cm/sec 이하)을 만족시킬 수 있는 적정 혼합비를 결정하고 매립지 차수재로서의 이용 가능성을 규명하는데 그 목적이 있다. 다짐시험결과 벤토나이트 혼합비율이 증가함에 따라 최대건조단위중량이 감소하고 최적함수비는 증대하는 다짐곡선의 경향을 나타내었다. 그리고 투수시험결과 벤토나이트의 혼합비의 증가에 따라 투수계수는 지수의 형태로 감소하는 경향을 나타내었고, 이는 수화반응에 의한 매립회의 공극을 충전시켜 주기 때문으로 판단된다. 그리고 벤토나이트의 혼합비율이 약 15% 이상일 때 차수재의 조건을 만족하는 것으로 나타났다. 즉, 경제성 면에서 매립회를 활용하기위해 시멘트를 추가적으로 혼합하는 등 다른 대책을 강구할 필요성이 있다고 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제45권5호
• /
• pp.506-514
• /
• 2007

합성가스 연소 매체순환식 가스연소기 적용을 위한 최적 산소공여입자를 선정하기 위해 네 가지 산소공여입자(NiO/bentonite, $NiO/LaAl_{11}O_{18}$, $Co_xO_y/CoAl_2O_4$, $NiO/NiAl_2O_4$)에 대해 환원반응기체로 모사 합성가스($H_2,\;CO2$, CO 각각 30, 10, 60%)를 사용하여 열중량 분석기(TGA)에서 환원반응특성 및 탄소침적특성을 측정 및 해석하였다. 환원반응온도가 증가함에 따라 최대전환율, 산소전달능력이 증가하였고 산소전달속도 측면에서 $900^{\circ}C$가 합성가스 연소반응에 적합한 조건으로 나타났으며 높은 환원반응온도(${\geq}800^{\circ}C$)에서는 네 가지 입자 모두에 대해 탄소침적현상이 나타나지 않았다. 네 가지 산소공여입자 중 NiO 계 산소공여입자가 CoO 계 산소공여입자에 비해 반응성이 높게 나타났으며 NiO/bentonite 입자가 산소전달속도, 탄소침적도 면에서 가장 좋은 반응성을 나타내었다. NiO/bentonite 입자에 포함된 금속산화물의 함량이 증가함에 따라 산소전달능력과 산소전달속도가 증가하는 것으로 나타나 금속산화물의 함량이 높은 산소공여입자가 매체순환식 가스연소기의 안정적인 조업에 유리한 것으로 나타났다.