• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.195-201
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• 2011

이 연구에서는 나선 철근으로 횡 구속된 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 콘크리트의 구조적 성능을 평가한다. 전기로 산화 슬래그는 철강 산업의 부산물로서, 그동안 유리석회와 유리마그네슘의 팽창성질 때문에 저부가가치적인 용도로만 이용되어 왔지만 최근 제강 기술의 발달에 힘입어 안정화된 전기로 산화 슬래그 골재의 생산이 가능하여 졌다. 구조용 콘크리트에 대한 전기로 산화 슬래그 골재의 적용성을 검증하기 위하여, 직경이 150 mm이고 높이가 300 mm인 실린더형 실험체를 총 27개 제작하고 횡 구속 실험을 수행하였다. 실험 변수는 골재의 종류와 나선 철근의 항복 강도로 하였다. 실험 결과, 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 실험체의 구조적 성능이 천연골재를 사용한 횡 구속된 콘크리트와 비교하여 동등 이상인 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.97-103
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• 2017

본 논문은 전기로 산화슬래그 골재를 사용하여 콘크리트를 제작하여 물리적 성능을 평가하였다. 실험은 전기로 산화슬래그 골재를 치환하여(잔골재-굵은골재) 0%-0%, 0%-100%, 50%-100%, 100%-100%으로 각 4수준으로 일반강도영역 W/C 45%와 고강도영역인 W/C 30%의 2수준으로 제작하여 진행하였다. 굳지 않은 콘크리트에서는 공기량, 플로우 및 슬럼프, 단위용적질량 실험을 진행하였으며, 경화 콘크리트에서는 압축강도 및 휨강도, 단위용적질량 실험을 통하여 물리적 특성을 검토하였다. 본 연구의 실험결과 전기로 산화슬래그의 혼입량이 증가함에 따라 콘크리트의 강도 증진 효과가 나타났으며, 이는 전기로 산화슬래그 골재 내에 ${\beta}-C2S$로 인하여 골재 내외부에서 강도 증진 효과를 발휘한 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.65-71
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• 2007

Since pop-outs are occurred recently on concrete surface occasionally, it is needed to find out accurate causes and to suggest appropriate methods. On this study, it is investigated the occurrence mechanism of pop-outs caused by electric arc furnace Oxidizing slags as fine aggregate for concrete. As a result, it is investigated the cause of pop-outs that extremely small quantities of free CaO and free MgO in the electric furnace slag react with water to produce $Ca(OH)_2$ and $Mg(OH)_2$, so that their volumes are expanded and erupted about two times. As a resolution, it is needed to remove the potential cause of expansion by replacing the deteriorated concrete section up to the depth to secure the safe of structural element with repairing polymer mortar, especially more than 50MPa.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.70-78
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• 2023

철강산업 부산물인 고로슬래그는 대부분이 콘크리트 혼화재 등으로 재활용되고 있지만, 제강슬래그는 아직까지 뚜렷한 재활용 용도가 마련되지 않고 있다. 특히 제강슬래그는 배출과정에 있어서 다량의 유리석회(Free CaO)를 함유하고 있어, 유리석회에 의한 팽창 붕괴성을 가지고 있기 때문에 콘크리트용 골재로 재활용하기 위해서는 이에 대한 검토가 필요한 실정이다. 최근에는 고온의 액상 제강슬래그를 고압의 압축공기로 분무하여 슬래그를 매우 작은 크기의 입자로 공기 중에 노출시킴으로써 급냉하는 방식인 아토마이징 공정이 개발되어 적용되고 있다. 따라서 이러한 방법으로 배출되는 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트용 골재로 사용하기 위해서는 충분한 물리·화학적 검토가 필요하다. 본 연구에서는 국내 E사에서 철강제조 공정의 부산물로 배출되는 전기로 산화슬래그 잔골재를 대상으로 물리·화학적 검토를 실시하였다. 즉, 아토마이징 공정을 통해 생산되는 전기로 산화슬래그 잔골재가 콘크리트용 골재로서 사용 가능한가에 대하여 실험적으로 검토함으로써 향후 전기로 산화슬래그 잔골재의 활용에 기초적인 자료를 제공하고자 한다. 실험결과, 전기로 산화슬래그 잔골재는 대부분의 항목에서 콘크리트용 잔골재의 품질규준을 만족하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.93-100
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• 2019

본 연구에서는 전기로 산화슬래그 잔골재를 30%, 50% 치환하여 초기재령 콘크리트의 역학적 특성을 평가하였다. 굳지 않은 콘크리트에서 슬럼프, 공기량, 단위용적질량을 검토하였으며, 경화 콘크리트에서 압축강도와 촉진 염화물 침투 실험을 진행하였다. 전기로 산화슬래그 잔골재 혼입량이 증가함에 따라, 슬럼프 및 공기량이 감소하였으며, 이는 전기로 산화슬래그의 다량의 미립분 및 거친 표면으로 인한 것으로 사료된다. 또한, 압축강도 발현율을 검토한 결과, 재령 7일까지 최대 111% 증가하였지만, 재령 28일에서 약 90%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 전기로 산화슬래그 혼입 콘크리트의 초기재령에서의 촉진 염화물 침투 실험결과 OPC 콘크리트와 큰 차이가 나타나지 않음에 따라 콘크리트 대체 골재로 사용함에 있어 충분한 성능을 갖고 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.40-48
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• 2012

이 연구에서는 철강 공정에서 발생되는 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 철근콘크리트 보의 전단 성능을 평가하였다. 이를 위하여 총 6개의 단순지지형 실험체를 제작하여 전단실험을 수행하였다. 주요 실험변수는 골재의 종류와 전단철근의 유무로 하였다. 실험체는 전단경간비가 2.5, 폭 200mm, 유효깊이가 300mm인 직사각형 단면으로 4점가력을 받도록 계획하였다. 기존 강도식을 사용하여 실험체의 전단강도를 예측하였으며, 전단해석모델을 사용한 유한요소해석을 수행하여 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 실험체의 전단거동을 예측하였다. 실험결과로부터, 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 실험체의 전단 성능은 천연골재를 사용한 실험체와 서로 유사한 것을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권1호
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• pp.30-40
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• 2012

전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하기 위해서는 제철소 제강과정에서 용융상태로 배출되는 제강슬래그를 에이징처리하여 안정된 구조로 변환시켜 이온이나 전자의 이동을 억제하여 슬래그의 화학적 물리적 저항성을 증대시켜 사용하여야 한다. 우리나라에서는 전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 제도적 기반으로서 KS F 4571이 제정되어 부산물의 자원화 시스템 기반이 마련되었다. 본 연구에서는, 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트포장 관련 보수재로 그 효과가 인정된 폴리머 속경성 시멘트 콘크리트(polymer rapid set cement concrete : PRCC)용 잔골재로 사용하기 위한 기초물성을 검토하였다. 본 연구에서는 콘크리트용 전기로 산화슬래그 잔골재를 100% 치환하였으며 기존 보수재 대비 단위시멘트 20%, 라텍스 혼입률 50%를 저감시킨 최적배합을 도출하였다. 도출된 최적 배합에 의한 콘크리트 성능 평가결과, 초기 압축강도 35 MPa 이상, 휨강도 7 MPa 이상 등 매우 고강도를 나타내었으며 내구성 평가에서 투수성, 동결융해저항성, 표면박리저항성 모두 기준값 이상의 결과를 나타내는 전기로 산화슬래그 잔골재를 이용한 새로운 폴리머 속경성 시멘트 콘크리트를 개발하였다.

• Computers and Concrete
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• 제20권1호
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• pp.111-118
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• 2017

The present study established prediction models based on multiple nonlinear regressions (MNLRs) and backpropagation neural networks (BPNs) for the expansion of cement mortar caused by oxidization slag that was used as a replacement of the aggregate. The data used for the models were obtained from actual laboratory tests on specimens that were produced with water/cement ratios of 0.485 or 1.5, within which 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, or 50% of the cement had been replaced by oxidization slag from electric-arc furnaces; the samples underwent high-temperature curing at either $80^{\circ}C$ or $100^{\circ}C$ for 1-4 days. The varied mixing ratios, curing conditions, and water/cement ratios were all used as input parameters for the expansion prediction models, which were subsequently evaluated based on their performance levels. Models of both the MNLR and BPN groups exhibited $R^2$ values greater than 0.8, indicating the effectiveness of both models. However, the BPN models were found to be the most accurate models.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권4호
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• pp.363-371
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• 2019

In this study, physical properties of normal concrete, magnetite concrete, EAF concrete, and EAF concrete with added iron powder were evaluated and a feasibility of radiation shielding is also evaluated through irradiation tests against X-rays and gamma-rays. While the unit weight of EAF concrete (3.21 t/㎥) appeared lower than that of magnetite concrete (3.50 t/㎥), the results in compressive strength of EAF concrete were greater than those in magnetite and normal concrete. While the radiation transmission rate of normal concrete reaches 26.0% in the X-ray irradiation test, only 6.0% and 9.0% of transmission rate were observed in magnetite concrete and linear relationship with unit volume weight and radiation shielding. In the gamma-ray irradiation test, the performance of EAF and magnetite concretes appeared to be similar. Through the results on the excellent physical properties and radiation shielding performance a potential applicability of EAF concrete to radiation shielding was verified.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.133-142
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• 2014

최근 골재 수급불균형 문제 및 천연자원 고갈에 관한 사회적 관심이 집중되는 가운데, 종래 철강공정에서 부산물로 발생하는 슬래그 중 전기로 산화슬래그는 그 물리적 특성이 일반 골재와 유사한 특성이 있어 콘크리트용 골재로서 활용가능성이 높게 평가되나 슬래그 중 함유되어 있는 free-CaO에 의한 표면결함을 야기하는 문제를 내재하고 있다. 본 연구는 이러한 전기로 산화슬래그 골재의 화학적 안정성 확보 방안을 도출하고 이를 통해 안정화된 슬래그 골재를 용도별 콘크리트용 잔골재로 활용하여 콘크리트의 역학적 성능 및 내구성능을 실험적으로 평가함으로서 최종적으로 전기로 산화슬래그 잔골재의 활용방안을 제시하는 데 그 목적이 있다. 본 연구결과, 전기로 산화슬래그의 골재입경 조정, 소정 기간 동안의 자연 에이징 처리에 의해 팝아웃 등의 표면결함을 대폭 저감할 수 있는 것으로 나타났으며, 콘크리트 용도별 대체율에 따른 역학적 성능 및 내구성능은 일반 골재와 비교하여 동등 또는 동등 이상의 성능을 발현하는 것으로 평가되었다. 향후 전기로 산화슬래그 잔골재 활용시에는 콘크리트의 미관저해 현상이 나타나지 않도록 충분한 사전 에이징 또는, 가공처리 등 안정성 확보를 위한 품질관리가 선행되어야 할 것이다. 또한, 철강부산물의 친환경적인 자원순환 시스템을 확립하기 위해서는 전기로 산화슬래그 골재에 대한 품질관리방안 확립과 더불어 다양한 용도개발이 이루어져야 하며 각종 공학적 특성 및 내구성에 관한 지속적인 연구개발이 이루어져야 할 것이다.