• 자원리싸이클링
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• 제19권6호
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• pp.93-101
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• 2010

본 연구에서는 전기로 환원슬래그를 시멘트 혼화재로 이용하였을 때의 전기로 환원슬래그의 수화반응 특성과 압축강도 특성을 연구하였다. 전기로 환원슬래그에는 17.1%의 f-CaO 및 속경성 클링커 광물인 37.1%의 $C_{11}A_7CaF_2$와 21.0%의 $Ca_3A$가 함유되어 있었다. 보통 포틀랜드시멘트(OPC, Ordinary Portland Cement)에 전기로 환원슬래그를 30%까지 치환할 경우, 초결 및 종결시간이 각각 305분과 425분에서 10분과 30분으로 단축되는 급결성을 보였다. OPC에 전기로 환원슬래그의 치환량이 7%까지 증가됨에 따라 혼합시멘트의 압축강도는 OPC보다 높아졌으나, 7%이상에서는 점차 압축강도가 낮아져 20%이상 치환하였을 때에는 OPC보다 초기강도 및 장기강도가 모두 낮았다. 전기로 환원슬래그 자체의 수화반응 생성물을 조사한 결과, $C _{11}A_7CaF_2$는 물과 반응하여 $C_3AH_6$로 변화되었다. 그러나 OPC에 환원슬래그를 치환하여 사용할 경우, 환원슬래그의 치환율이 높아짐에 따라 f-CaO가 많아지고 준안정성의 수화물인 $C_4AH_{13}$의 생성량이 증가되기 때문에 OPC에 환원슬래그를 7%미만으로 치환하여 사용해야만 안정된 경화체를 형성하여 압축강도가 OPC보다 높아졌다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.39-47
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• 2024

본 연구에서는 재활용 시 도로용이나 지반 보강재로 사용되는 전기로 제강슬래그의 입경별 중금속 용출 실험과 제강슬래그와 점토를 혼합한 혼합비별 공시체의 이온 용출을 실험하여 환경적 특성을 분석하였다. 폐기물 공정시험결과 시료 시험항목에서 중금속은 검출되지 않은 것으로 나타났으며, 물과 접하지 않은 제강슬래그의 경우 용출이 일어나지 않는 것을 알 수 있었으나, 제강슬래그의 중금속 용출 실험을 진행하여 ICP-OES 분석한 결과 일부 중금속이 검출되었다. 제강슬래그가 물과 반응하면 제강슬래그 내에 존재하는 Free CaO와 화학반응이 일어나 용출이 되는 것을 알 수 있었다. 제강슬래그의 입경별 용출 실험을 진행한 결과 가장 많은 용출이 일어난 알루미늄의 경우 입경이 작을수록 커지는 것으로 나타났으며, 제강슬래그와 점토를 혼합한 혼합토의 경우 제강슬래그의 함량이 증가할수록 알루미늄의 용출량은 증가하였다. 그러나 제강슬래그만을 사용했을 때보다 제강슬래그와 점토의 혼합토에서 용출되는 알루미늄의 양이 현저히 낮아졌으며, 다른 중금속들도 용출되는 양이 기준치 이하로 나타났다. 그러므로 제강슬래그와 점토의 혼합토를 재활용하여 도로용이나 성토용 재료로 사용 시 중금속의 용출에 대한 우려는 매우 낮아질 것으로 사료된다. 이러한 결과는 순수 제강슬래그만을 사용하는 것보다 제강슬래그와 점토를 혼합한 재료가 친환경적으로 지속가능하고 안전한 대안이 될 수 있다고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.367-375
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• 2009

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 확보방안을 도출하고 이를 통해 안정화된 슬래그 골재를 용도별 콘크리트용 잔골재로 활용하여 콘크리트의 역학적 성능 및 내구성능을 실험적으로 평가하여 전기로 산화슬래그 잔골재의 활용방안을 제시하는데 그 목적이 있다. 본 연구결과, 전기로 산화슬래그의 골재입경 조정, 소정 기간동안의 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 동등이상의 성능을 발현하는 것으로 평가되었다. 향후 전기로 산화슬래그 잔골재 활용시에는 콘크리트의 미관저해 현상이 나타나지 않도록 충분한 사전 에이징 또는, 가공처리 등 안정성 확보를 위한 품질관리가 반드시 선행되어야 할 것이다. 또한, 철강부산물의 친환경적인 자원순환 시스템을 확립하기 위해서는 전기로 산화슬래그 골재에 대한 품질관리 지표 구축과 더불어 다양한 용도개발이 이루어져야 하며 각종 공학적 특성 및 내구성에 관한 지속적인 연구개발이 이루어져야 할 것이다.

• 연구논문집
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• 통권28호
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• pp.161-172
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• 1998

철강재생 공장내의 전기 용융로에서 발생된 먼지중의 아연 성분을 재생하는 공정인 Waelz 공정에서는 매년 많은 양의 slag가 발생되어진다. 표면이 유리질성인 이 slag의 물리적 특성이 매우 우수하며, 건축 현장에서 골재(모래나 자갈)의 대체물질로 사용 가능한 만큼 높은 안정성을 지니고 있다. 유럽공동체 과 제인 본 연구는 여러 종류의 slag에 대한 용출특성, 물리-화학적 특성조사 및 광물학적 특성 연구에 주안점을 두었다. 용출실험으로는 법규실험과 slag의 재사용 시나리오와 관련된 여러 주요인자에 대한 영향(pH, 산환원 전위, 용매의 화학적특성, L/S비 등)에 대하여 조사되어졌다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회지
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• 제5권1호
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• pp.41-51
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• 2010

• 한국건축시공학회지
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• 제9권1호
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• pp.81-87
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• 2009

The purpose of this study is to investigate the sulfate attack resistance of concrete using the EAF(electric arc furnace) Slag as fine aggregate. In order to figure out the effects of magnesium sulfate solution on the durability of concrete using the EAF Slag as fine aggregate, the experiments for the immerging test in the 10% magnesium sulfate solution was executed by selecting factors such as aging processes, replacement ratio(0, 10, 20, 30, 50%), and duration of immerging. The specimens were made with various EAF slag replacements for fine aggregates and with W/C ratio fixed 0.45. compressive strength and S.D.F(Sulfate Deterioration Factor), weight change, and SEM(Scanning Electron Microscope) were tested. From the test results, EAF slag aggregate treated with accelerated aging is better than treated with air aging. The compressive strength and resistance to the sulfate attack is slightly improved with an increase in the EAF slag aggregate treated with accelerated aging replacement for aggregate.

• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.20-28
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• 2016

산업부산물을 사용한 친환경 초고성능 콘크리트(Ultra-high performance concrete, UHPC)의 시공성 확보를 위해 요구되는 초유동화제의 적정 혼입량을 검토하였다. UHPC에 적용한 산업부산물은 고로슬래그 미분말, 화력발전소 바텀애시, 급랭 슬래그였다. 일반적인 UHPC에 사용되던 기존 재료를 산업부산물로 부분 혹은 전량 치환한 배합에, 다양한 초유동화제 혼입량을 적용하였다. 부산물 사용에 의해 UHPC의 유동성이 개선되었으며, 이 때 초유동화제 혼입량을 감소시킨 경우에도 유동성 및 압축강도의 저하는 발견되지 않았다. 부산물 사용 및 초유동화제 혼입량 감소로 인해 UHPC의 재료 가격이 감소함을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.15-21
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• 2015

최근 레미콘 산업에서 골재의 안정적인 수급을 위해 과거에는 거의 사용하지 않았던 저품질의 골재를 혼합사용하여 천연골재의 일부로 대체하고자 시도하고 있다. 그러나 저품질의 골재는 건설폐기물 처리과정에서 생산되는 순환골재, 산업활동에 의해 생산되는 부산물 골재 등으로 KS 기준에 적합하지 않을 수 있는 문제점이 있다. 그러므로 본 연구에서는 부족한 골재자원의 유효한 활용을 위해 화강암 부순골재를 기본으로 순환골재, 고로 및 전기로 슬래그 골재를 단독 및 혼합사용하여 콘크리트의 기초적 특성을 비교하였다. 그 결과 슬럼프는 골재를 혼합사용한 경우 단독사용한 경우에 비하여 전반적으로 유동성이 0~10% 증가하여 단위수량이나 SP제 사용량 저감 등의 효과를 기대할 수 있어 경제적으로 유리할 것으로 판단된다. 압축강도는 골재를 혼합사용한 경우 연속입도 분포를 나타내어 콘크리트 내부의 공극을 채워 단독사용한 경우에 비하여 압축강도가 0~10% 증가하였다. 따라서 성인이 다른 골재를 적절한 비율로 혼합하여 표준입도범위를 만족하게 하여 활용하면 콘크리트의 유동성 및 압축강도의 증진 효과를 나타내어 혼합골재의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.36-41
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• 2009

본 연구에서는 철강 산업 부산물인 전기 아크로에서 발생되는 슬래그(이하 EAF-slag 표기)를 탄산화 반응에 따른 슬래그이 물성변화 및 몰탈 시험을 통해 콘크리트용 대체 골재로써의 가능성을 검토하였으며, 특히 본 연구에서는 탄산화 처리에 따른 EAF-slag의 물성 변화에 대하여 논하였다. 연구 결과 EAF-slag의 탄산화 처리에 따라 EAF-slag 입자 표면에 칼사이트가 생성되면서 골재로써의 표면 기공율을 감소하였으며, pH도 7까지 안정화되는 것을 확인할 수 있었다. EAF-slag를 모래 대체에 따른 몰탈 압축 강도실험 결과 EAF-slag의 모래 대체 50%의 경우 7일 강도뿐만 아니라 28일 강도 증가도 함께 관찰되었다.