• 제목/요약/키워드: high calcium silicate

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Hydrogeochemical study of a watershed in Pocheon area: controls of water chemistry

  • Kim, Kyoung-Ho;Yun, Seong-Taek;Chae, Soo-Ho;Jean, Jong-Wook;Lee, Jeong-Ho;Kweon, Hae-Woo
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.121-121
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    • 2004
  • The groundwater in the Pocheon area occurs from both a fractured bedrock aquifer in igneous and metamorphic rocks and an alluvial aquifer with a thickness of <50 m, and forms a major source of domestic and agricultural water supply. In this study, we performed a hydrogeochemical study in order to identify the control of geochemical processes on groundwater quality. For this study, groundwater level and physicochemical parameters (EC, Eh, pH, alkalinity) were monitored once a month from a total of 150 groundwater wells between June 2003 to August 2004. A total of 153 water samples (13 surface water, 66 alluvial groundwater, 74 bedrock groundwater) were also collected and analyzed in February 2004. Groundwater chemistry in the study area is very complex, depending on a number of major factors such as geology, degree of chemical weathering, and quality of recharge water. Hydrochemical reactions such as the leaching of surficial and near-solace soil salts, dissolution of calcite, cation exchange, and weathering of silicate minerals are proposed to explain the chemistry of natural groundwater. Alluvial groundwaters locally have very high TDS concentrations, which are characterized by their chloride(nitrate)-sulfate-bicabonate facies and low Na/Cl ratio. Their grondwater levels are highly fluctuated according to rainfall event. We suggest that high nitrate content and salinity in such alluvial groundwaters originates from the local recharge of sewage effluents and/or fertilizers. Likewise, high concentrations of nitrate were also locally observed in some bedrock groundwaters, suggesting their effect of anthropogenic contamination. This is possibly due to the bypass flow taking place through macropores. Tile degree of the weathering of silicate minerals seems to be a major control of the distribution of major cations (sodium, calcium, magnesium, potassium) in bedrock groundwaters, which show a general increase with increasing depth of wells. Thermodynamic interpretation of groundwater chemistry shows that the groundwater in the study area is in chemical equilibrium with kaolinite and Na-montmorillonite, which indicates that weathering of plagioclase to those minerals is a major control of hydrochemistry of bedrock groundwater. The interpretation of the molar ratios among major ions, as well as the mass balance calculation, also indicates the role of both dissolution/precipitation of calcite and Ca-Na cationic exchange as bedrock groundwaters evolves progressively.

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알칼리 활성화 결합재 모르타르의 황산염 침식 저항성에 미치는 마그네슘 및 황산 이온의 영향 (Effects of Magnesium and Sulfate Ions on the Sulfate Attack Resistance of Alkali-activated Materials)

  • 박광민;조영근;신동철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.415-424
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 플라이애시 및 고로슬래그 미분말로 제조한 알칼리 활성화 결합재 모르타르의 황산염 저항성에 미치는 마그네슘(Magnesium, $Mg^{2+}$) 및 황산(Sulfate, ${SO_4}^{2-}$) 이온의 영향을 확인하는 것이다. 이를 위하여 고로슬래그 미분말 치환율을 30%, 50% 및 100%, $SiO_2$$Na_2O$의 몰 비($SiO_2/Na_2O$ molar ratio, Ms)를 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정한 시험체를 제작하였다. 그리고 $Mg^{2+}$${SO_4}^{2-}$의 영향을 확인하기 위하여 $Mg^{2+}$ 단독(10% $Mg(NO_3)_2$), ${SO_4}^{2-}$ 단독(10% $Na_2SO_4$), $Mg^{2+}$${SO_4}^{2-}$ 복합(10% [$MgCl_2+Na_2SO_4$], 10% [$Mg(NO_3)_2+Na_2SO_4$]) 및 $MgSO_4$ 수용액(10%, 5% 및 2.5% $MgSO_4$)의 조건에서 압축강도, 길이변화, 질량변화 및 X선 회절 분석을 실시하였다. 그 결과, $Mg^{2+}$${SO_4}^{2-}$가 공존하는 경우에만 황산염 침식에 의한 강도저하 및 팽창 등이 발생하는 것을 확인하였다. 이러한 현상은 $Mg^{2+}$이 규산칼슘 수화물(Calcium Silicate Hydrate, C-S-H)을 분해하여 $Ca^{2+}$이 용출되고, 용출된 $Ca^{2+}$${SO_4}^{2-}$가 결합하여 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$, Gypsum)를 생성하고, $Mg^{2+}$과 OH가 결합하여 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide, $Mg(OH)_2$, Brucite)을 생성하는 것에 기인하는 것을 확인하였다.

시멘트 클링커 원료로서 적용한 석탄재의 고온 미세구조 변화 고찰 (A Study on Changes in High-Temperature Microstructure of Coal Ash Applied as Cement Clinker Raw Material)

  • 유동우;임영진;권성구;이석제
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.211-218
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    • 2022
  • 석탄재는 시멘트 클링커의 실리카와 알루미나질 공급원으로서 활용이 고려되고 있다. 이러한 석탄재의 시멘트 클링커 소성과정에서 소성온도에 따른 고온 미세구조변화를 검토하여, 시멘트 클링커 소성에서 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 시멘트 클링커의 원료로서 사용된 석탄재는 소성온도 950 ℃부터 입자 표면의 형상변화가 관찰되었으며, 1250 ℃ 이상의 소성온도에서 부터는 석탄재의 형상이 소멸되었다. 석탄재의 Al, Fe 성분은 1350 ℃ 이상의 온도에서는 시멘트 간극상으로 전환되는 되는 것을 확인하였다. 또한, 다량의 석탄재를 원료로 적용한 클링커는 1150~1200 ℃의 소성온도 구간에서 Lime의 함량이 낮고, Belite의 함량이 높게 나타나, 석탄재의 적용으로 초기 소성온도에서 칼슘실리케트 광물의 형성이 더 원활하게 진행되는 것을 확인하였다.

중금속(重金屬)(Cd)의 피해경감(被害輕減)을 위(爲)한 토양개량(土壤改良)에 관(關)한 연구(硏究) I. Cd침출(浸出)과 개량제(改良劑) 시용(施用)으로 인(因)한 치환성(置換性) Cd의 감소(減少) (Studies on the Alleviation of Heavy Metal (Cadmium) Damage through Soil Improvement (Extraction of Cadmium and the Damage through Exchangeable Cd++ by the Application of Soil Amendments))

  • 오왕근
    • 한국토양비료학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.242-249
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    • 1982
  • 카드뮴의 해독(害毒)을 경감(輕減)하는데 필요(必要)한 기초지식(基礎知識)을 얻기 위(爲)하여 카드뮴이 처리(處理)된 토양(土壤)에 석회물질(石灰物質)과 개량제(改良劑)를 사용(使用)한 것과 이미 석회(石灰)가 사용(使用)된 토양(土壤)에 Cd를 처리(處理)한 것을 분(盆)에 담아서 1981년(年) 여름 또는 가을에 자연토양수분조건하(自然土壤水分條件下)에 묻고 처리후(處理后) 40일(日)~70일(日)사이에 토양시료(土壤試料)를 채취분석(採取分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 카드뮴은 토양(土壤)을 0.1N-HCl나 2%구연산으로 침출(浸出)했을 때에 많고, $N-AcNH_4$로 침출(浸出)했을때 적었으며 물로 침출(浸出)했을 때는 나오지 않았다. 침출(浸出)된 카드뮴의 처리간(處理間) 차이(差異)는 $N-NH_4A$ 침출(浸出)에서 가장 뚜렷하여 이것을 유효카드뮴으로 할 수 있을 것 같다. 2) 치환성(置換性)카드뮴을 줄이는데 가장 유효한 것은 수산화(水酸化)카드뮴이며 탄산(炭酸)카드뮴, 규산(珪酸)카드뮴의 순서(順序)로 효과가 적어졌다. 3. 과석(過石)도 치환성(置換性)카드뮴을 줄였는데 인산(燐酸)카드뮴을 침전(沈澱)시키기 때문으로 판단(判斷)되었다. 4. 치환성(置換性)카드뮴은 토양(土壤)의 pH 6.0~6.5에서 많고 그 이하(以下)나 이상(以上)에서 적었다. pH 5.0이하(以下)에서는 $Mn^{+{+}}$으로 인(因)한 $Cd^{+{+}}$의 침전(沈澱)때문이고, pH 6.0이상(以上)에서는 수산화(水酸化)카드뮴의 침전(沈澱)때문으로 판단(判斷)되었다.

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증기양생이 고로슬래그 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향 (Effect of Steam Curing on Compressive Strength of Slag Binder Concrete)

  • 임병훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.338-343
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    • 2017
  • 본 논문은 이산화탄소 배출저감 및 산업폐기물을 재활용하기 위한 일환으로 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 사용하였다. 고로슬래그 미분말은 선철의 제련 시 부산물로서 발생하는 고온 용융상태의 고로슬래그를 물로 급냉 시켜 유리화한 것으로 반응성이 높아 시멘트 및 콘크리트용 혼화재료로 다양하게 사용되고 있다. 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트는 수화발열속도 저감, 온도상승 억제, 장기강도 향상, 수밀성 증대에 의한 내구성 향상 및 염화물 이온 침투억제에 의한 철근의 발청 억제 등의 다양한 효과를 기대할 수 있다. 그러나, 재령 초기 낮은 압축강도로 인해 사용량이 적은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 고로슬래그 미분말을 치환할 경우 낮은 압축강도를 보완하기 위해 증기양생이 초기 강도 발현에 미치는 영향을 평가하였고, 압축강도, SEM, EDS, XRD와의 관계를 분석하여 콘크리트의 압축강도 발현특성을 검토하였다. 그 결과 고로슬래그 미분말을 30% 치환한 콘크리트가 가장 우수하였으며, 이는 증기양생에 의해 고로슬래그 미분말의 피막을 파괴하여 ettringite 및 C-S-H겔 등의 수화물을 생성함으로 압축강도에 영향을 마친 것으로 판단된다.

석탄재와 조립 석회석을 적용한 시멘트 클링커의 시멘트 광물생성량과 미세구조의 화학성분 분포 고찰 (Consideration of Cement Mineral Production Amount and Microstructure Chemical Distribution of Cement Clinker Using Coal Ash and Coarse Limestone)

  • 유동우;권성구;오민석;이석제
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.364-372
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    • 2023
  • 본 연구에서는 시멘트 클링커의 소성 원료로서 조립의 석회석과 가공하지 않은 석탄재를 적용하여 시멘트 클링커의 미세구조 및 화학성분의 분포를 비교 고찰하였다. 시멘트 클링커의 원료로서 조립의 석회석을 적용한 시료는 시약급 원료를 사용한 시료에 비하여 소성성의 저하가 나타났으며, 석탄재를 적용한 시료에서는 소성성이 일부 증가하는 경향이 나타났다. 조립의 석회석과 석탄재를 적용한 시료에서 1350 ℃에서 Belite의 생성이 높게 나타났으며, 1350~1450 ℃의 구간에서 Belite에서 Alite로의 전환율이 높게 나타났다. 석탄재를 적용한 시료에서 1350~1450 ℃ 구간에서 간극상의 생성이 안정적으로 나타났다. 1350~1450 ℃로 소성된 시멘트 클링커의 미세구조 및 화학성분 분포는 모든 시료가 잘 발달 된 칼슘실리케이트상과 간극상이 명확하게 구분되는 형태 및 성분분포를 나타내었다.

플라즈마 고온반응기를 이용한 폐슬레이트 비활성화 연구 (Inactivation of Asbestos-Containing Slate Using High-Temperature Plasma Reactor)

  • 윤성준;정현이;박병노;김용운;김혜수;박재봉;손병구;김태욱;문영범;이선동;이재윤;노열
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.407-417
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    • 2020
  • 국내 폐슬레이트 발생량은 매년 증가 추세로 지정매립장 용량이 한계에 다다르고 있어 슬레이트를 대용량으로 안전하고 저렴하게 처리함과 동시에 재활용할 수 있는 방법이 필요하다. 이에 대한 대안으로 시멘트 소성로를 이용한 폐슬레이트 열처리 방법을 들 수 있다. 이 연구에서는 플라즈마를 이용하여 시멘트 소성로의 고온 환경을 모사할 수 있는 중간 규모(pilot scale)의 장치를 개발하고 이를 이용하여 폐슬레이트 내석면의 비활성화 및 시멘트 원료로의 재활용 가능성을 확인하고자 하였다. 중간규모 실험 장치는 플라즈마 토치를 이용하여 실제 소성로와 동일한 조건을 가지도록 1/50로 축소·제작하였다. 실험조건은 시멘트 소성로의 소성 시간과 동일하게 20분간 200-2,000℃까지 100℃ 간격으로 온도를 상승시키며 폐슬레이트의 비활성화 실험을 실시하였다. 플라즈마 고온반응기를 이용하여 열처리한 폐슬레이트의 XRD, PLM, TEM-EDS 분석결과, 1,500℃ 이상의 온도에서 슬레이트 내 백석면이 고토감람석으로 광물 상전이가 일어나 비활성화되고 시멘트 구성 광물인 라나이트(Ca2SiO4)가 형성됨을 확인하였다. 이 연구 결과는 추후 시멘트 소성로를 이용하여 대용량의 슬레이트를 경제적이고 안전하게 처리함과 동시에 시멘트 원료로 재활용할 수 있는 방안에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

洛東江 河口 干潟地 水質의 年間變化 (1962年 11月~1963年 10月) (Seasonal Variations of Chemical Composition of the Estuary Water at the Tidal Flat in Nack Dong River from Nov. 1962 to Oct. 1963)

  • 원종훈
    • 대한화학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.192-199
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    • 1964
  • 1962年 11月에서 1963年 10月 사이에 洛東江河口 김밭의 2個所, 卽 虹峠洞앞(st.1)과 下新里의 長林區域(st.2)의 每月 大潮日에 있어서의 潮水의 一週期에 걸친 水質의 變動을 測定하였다. 一年間을 通한 st.1 및 st.2에서의 各 成分量의 變動範圍는 각기 다음과 같다. 水溫; $2{\sim}31^{\circ}C,\;3{\sim}28^{\circ}C$: pH; 7.8~8.5, 7.9~8.4: 鹽素度; 0.025~19.7g/l. 4.31~19.6g/l: Mg; 0.0036~1.57g/l, -~1.51g/l: Ca: 0.0056~0.48g/l, -~0.59g/l: $O_2$; 72~123%, 88~114%: Si; 8.0~126${\mu}g-at./l,\;6.7{\sim}101{\mu}g-at./l:P;\;0.12{\sim}1.47{\mu}g-at./l, 0.11{\sim}1.09{\mu}g-at./l:\;NH_3-N;\;4.9{\sim}25.5{\mu}g-at./l,\;4.1{\sim}17.6{\mu}g-at./l:\;NO-_{2}N;\;0.07{\sim}0.75{\mu}g-at./l, 0.08{\sim}0.58{\mu}g-at./l,\;NO-_{3}N;2.1{\sim}6.9{\mu}g-at./l,\;1.9{\sim}7.4{\mu}at./l.$ 各 成分量의 一年間 平均値의 最高 干潮 때를 中心한 時間的 變動은 st.1에서가 st.2에서보다 甚하며, 썰물에서 憩潮에 가까워 질 수록 鹽素度가 減少되어 밀물이 시작되어 1時間까지는 계속 減少되였다가 1時間後부터 갑자기 增加되어 約 4時間後에 st.1과 st.2가 같은 값을 가지는데, 다른 成分도 이에 따라 變化한다. 季節的으로는 水溫은 11月에서 다음해 3月까지는 氣溫보다 낮고 5月에서 10月까지는 氣溫 보다 높다. pH, 鹽素度, Mg, Ca는 夏季가 冬季보다 낮다. 酸素飽和度는 冬李가 약간 높은 傾向이지만 그다지 差가 나타나지 않고 地點에 따라 李節的 變動이 다르다. 燐酸鹽一燐 및 總窒素量은 陸水混入量이 많은 달이 一般的으로 약간 많지만 그다지 큰 差는 없다. 珪酸鹽-珪素는 陸水 混入量이 많을 수록 크게 增加된다. Ca 및 Mg의 鹽素度에 對한 比는 같은 鹽素度에서도 分散이 甚하며 特히 鹽素度가 높을때 그리하다. Si/P 및 N/P 값도 外洋의 그것보다 數倍나 된다.

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백서에서 치수절단술에 사용하는 TheraCal LC, MTA 그리고 Formocresol의 비교 (Comparison of TheraCal LC, Mineral trioxide aggregate, and Formocresolas pulpotomy agents in rat molar)

  • 이빈나;송영상;이고운;김영훈;장훈상;황윤찬;오원만;황인남
    • 대한치과재료학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.187-195
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    • 2017
  • Formocresol (FC)은 치수절단술에 일반적으로 사용되어 온 재료이지만, 재료의 독성 때문에 현재 calcium hydroxide나 mineral trioxide aggregate (MTA)가 치수절단술에 널리 사용되고 있다. 최근 레진계열 calcium silicate 제재인 Theracal LC가 치수 이장재로 개발이 되었으며, 이는 광중합을 통해 경화되기 때문에 사용이 편리해서 MTA를 적용할 수 없는 치아에 사용할 수 있다. 이번 연구의 목적은 FC, MTA 및 Theracal LC를 각각 치수절단술 후에 적용했을 경우 경조직 형성 능력과 치수반응을 비교하는 것이다. Sprague Dawley Rat의 상악 대구치 치수절단술 후 FC, MTA 및 Theracal LC를 적용하였다. 경조직 형성 여부를 확인하기 위해 Skyscan을 사용해 마이크로 컴퓨터 단층촬영(micro CT) 이미지를 획득하고, he matoxylin and e osin (H&E) 염색을 하여 조직학적 반응을 확인하였다. Dentin matrix protein-1 (DMP-1)의 발현을 확인하기 위해 면역형광 염색을 시행하였다. FC를 사용한 시편에서는 경조직 형성이 관찰되지 않았으며, 치수절단술이 시행된 인접면에 염증반응이 관찰되었고 DMP-1발현은 확인되지 않았다. MTA와 Theracal LC를 사용한 시편에서는 경조직 형성이 관찰되었고 DMP-1의 발현이 확인되었다. 결론적으로, MTA나 Theracal LC를 사용한다면 남아있는 치수의 생활력과 기능을 유지시켜 보다 좋은 치료 예후를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

지오폴리머계 그라우트재의 강도 특성 (Strength Characteristics of Geo-polymer Grout)

  • 이종휘;김선주;차경섭;김선곤;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.53-59
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    • 2012
  • 본 연구에서는 지오폴리머계 그라우트재(HIT)의 강도 및 내구성 특성을 분석하기 위하여 일축압축강도시험, SEM, 공시체 표면변화관찰 및 용탈시험을 실시하였다. 일축압축강도시험 결과, HIT의 경우 초기강도가 높고, 재령일이 경과할수록 강도가 증가하는 경향을 보였으나, SGR과 LW 경우 재령 28일 이후 강도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 SEM 결과와 일치하였으며, HIT의 경우 지속적인 수화반응을 통하여 밀실한 형태의 C-S-H 수화물이 다수 분포함을 확인할 수 있어 물유리계 재료보다 강도 및 내구성이 우수한 칼슘실리케이트 수화물을 형성함을 알 수 있었다. 또한 공시체의 표면변화 및 용탈시험 결과에서도 양생 6개월이 지난 시점에서 HIT의 경우 양호한 표면을 유지했으며 중량감소율도 극히 미미했다. LW, SGR의 경우에는 표면의 수축정도가 심했으며, 중량감소율도 HIT보다 큰 것으로 나타나 내구성이 떨어지는 것으로 나타났다. 종합적으로 HIT가 물유리계 재료보다 강도, 내구성면에서 우수한 특성을 나타내는 것으로 나타나 해상구조물 그라우트재로 적합할 것으로 판단된다.