In this paper, the mechanical properties of GGBFS concrete according to the replacement ratio of electric arc furnace oxidizing slag fine aggregate was evaluated. As the replacement rate of EOS fine aggregate increased, the amount of slump and air content decreased. In addition, EOS concrete increased the initial compressive strength, but, it tended to decrease at 28 days.

In this paper, the mechanical properties of fresh concrete were evaluated by using electric arc furnace oxidizing slag(EOS) aggregate. Water-Cement(W/C) ratio was selected as 0.45 and 0.30, and the mixing amount of EOS aggregate as 0%, 50%, 100%. Experimental items of fresh concrete were slump, flow, air content, unit volume weight. As a results, As the mixing amount of EOS aggregate increased, the slump and flow increased but the air content decreased.

In this paper, the mechanical properties of hardened concrete were evaluated by using electric arc furnace oxidizing slag(EOS) aggregate. Water-Cement(W/C) ratio was selected as 0.45 and 0.30, and the mixing amount of EOS aggregate as 0%, 50%, 100%. Experiments were carried out to compare the unit volume weights by concrete mixing, and the compressive strength test was carried out at 28 days of age. The unit volume weight and compressive strength of the EOS aggregate increased as the amount of the mixture increased. It also shows the difference according to the W/C ratio.

세계 제강산업의 연간 생산량은 약 1,600만 톤이며 이 중 약 40%가 폐철을 원료로 하는 전기제강로(Electric Arc Furnace)에서 생산된다. 이 전기로에서 발생하는 전기로 제강분진(Electric Arc Furnace Dust)은 카드뮴, 납 등의 유해중금속을 포함하고 있어 지정폐기물로 분류되어 고비용으로 처리하고 있다. 반면 철, 아연 등 재활용가능 금속 또한 30~60% 정도로 다량 함유하고 있어 재활용 공정에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔다. EAFD는 원료의 특성 상 다양한 성상으로 존재하며, EAFD 내 원소의 광물학적 존재 형태에 따라 공정 변수가 달라진다. 따라서 최근은 EAFD 성상을 고려하여 아연과 철의 회수율을 높이는 다 단계 습식공정에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 전기로 제강분진 내 아연과 철의 분리 회수를 위한 다단계 공정 중 산 용출을 통해 아연을 회수한 후 남은 잔여물(residues)을 대상으로 자석을 이용하여 철 성분의 선택 분리 효과에 미치는 영향을 평가하였다. 아연 회수 후 잔여물의 철 함량을 높일 수 있다면 전기제강로로 재투입하여 제강원료로의 재사용이 가능하다. 자석분리 공정을 통하여 분리된 고체물질에는 고액비에 관계없이 85%의 철이 회수되는 것으로 나타났다. 이에 반해 칼슘은 고액비에 영향을 받았으며 고액비(kg/L)가 20일 때 약 85%의 칼슘이 분리되었다. 또한 자석분리공정은 황산칼슘 및 황산납의 분리에도 효과적임을 확인하였다. 이 공정을 통해 아연 회수 후 분진 잔여물의 철 순도를 높여 전기제강로로 재투입하여 아연 회수 뿐 아니라 분진 중 철의 재활용 또한 가능하게 할 것으로 보인다.

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 콘크리트 에서는 압축강도 및 휨강도, 단위용적질량 실험을 통하여 물리적 특성을 검토하였다. 본 연구의 실험결과 전기로 산화슬래그의 혼입량이 증가 함에 따라 콘크리트의 강도 증진 효과가 나타났으며, 이는 전기로 산화슬래그 골재 내에 β-C2S로 인하여 골재 내외부에서 강도 증진 효과를 발 휘한 것으로 사료된다.

As the amount of slag generated annually increases, attempts to recycle slag as high value products are underway in order to develop an efficient resource recycling industry based on slag and derive economic benefits as well. However, the application of electric arc furnace (EOS) slag as construction material is practically limited because of the unstable substances included in it, such as free CaO.(EOS contains a small amount of free CaO, but several limitations still exist. Slag is stored for more than 3 months depending on the quantity of slag, which leads to additional economic loss. In this study, the amount of free CaO present in EOS is quantitatively evaluated to examine its qualities as a potential construction material and verify its application as concrete material. The quantitative analysis of free CaO present in EOS is performed using ethylene glycol. The free CaO contents of EOS samples were found to be below 0.5%. This satisfies the criteria specified in KS F 4571, which states that the CaO content should be below 40% and CaO/SiO2 ratio should be below 2.0. In addition, it was confirmed that free CaO content difference appears to be dependent on the aging period and storage position.

In this study the optimum conditions for recovery of valuable metal in Electric Arc Furnace Dusts were investigated. 2M of H2SO4, 1~5 of solid/liquid ratio, 0~180 min of leaching time has been established for leaching condition, and for electrowinning, each of Pt, C, Zn, Pb anode and Zn, Cu cathode was compared respectively at pH 2, 4 and 6. The result of elemental analysis of Zn crystal, a lagre quantity of Fe and H has been observed with Zn and other heavy metal, therefore, impurities removing process would be requir for enhancing purity of Zn. As the result, about 60% of Zn has been recovered under condition of 2 M of H2SO4, 1:2 of S/L ratio at 120 min, and Pt or Pb for anode, Zn for cathode has been shown the highest efficiency of electrowinning at pH 6.

In this study, we present the results of orbit determination (OD) using satellite laser ranging (SLR) data for the Science and Technology Satellite (STSAT)-2C by a short-arc analysis. For SLR data processing, the NASA/GSFC GEODYN II software with one year (2013/04 – 2014/04) of normal point observations is used. As there is only an extremely small quantity of SLR observations of STSAT-2C and they are sparsely distribution, the selection of the arc length and the estimation intervals for the atmospheric drag coefficients and the empirical acceleration parameters was made on an arc-to-arc basis. For orbit quality assessment, the post-fit residuals of each short-arc and orbit overlaps of arcs are investigated. The OD results show that the weighted root mean square post-fit residuals of short-arcs are less than 1 cm, and the average 1-day orbit overlaps are superior to 50/600/900 m for the radial/cross-track/along-track components. These results demonstrate that OD for STSAT-2C was successfully achieved with cm-level range precision. However its orbit quality did not reach the same level due to the availability of few and sparse measurement conditions. From a mission analysis viewpoint, obtaining the results of OD for STSAT-2C is significant for generating enhanced orbit predictions for more frequent tracking.

Hydrometallurgical process, which is one of the recycling method of EAFD in zinc, is a process to recover metallic crystal form that deposited on the cathod through electrolytic extraction by leaching valuable metals in appropriate solvent. Still, there is a lot of variable at electrowinning process, such as initial pH, space between electrode, voltage, current, cathod, or anode, Thus, many studies have been conducted previously. In this study, the consideration of optimistic condition in electrowinning process to recover the valuable metal in EAFD have been carried. The extraction amount by changing pH shows increase according to high initial pH, also, the alteration of extraction amount by controling the space between electrode, voltage or current has been measured. The difference of efficiency represent by decrease of electromotive force, sudden loss of voltage under specific condition, and using platinum as electrode shows most stable extraction. Furthermore, when distance between electrode are too close, the extracted zinc contact with anode, which make recovery difficult. The analysis result of zinc metallic crystal which been recovered draws spherical and cylindrical shapes are scattered and mixed, and consequence of EDX, content of zinc appear about 60%.

Currently, a technique to subdivide the process refining is introduced, can be divided into the steel slag. In this study, Free-CaO in the electric arc furnace slag by the ethylene glycol method for the quantitative analysis for the expansion to proceed with construction materials.

CO2 emitted from building materials and construction materials industry reaches about 67 million tons, which occupy about 30% of CO2 emitted from the construction field. Controls on the use of consumed fossil fuels and reduction of emission gases are essential for the reduction of CO2 in the construction area as we reduce the second and third curing to emit CO2 in the construction materials industry. Accordingly, this study applied the low energy curing admixture (hereinafter “LA”) to the extruded panels to observe the physical properties, depending on the mixing amount of fiber, type of fiber and mixing ratio of fiber. The type of fiber did not appear to be a main factor to affect strength, while the LA mixing ratio and mixing amount of fiber appeared to be major factors to affect strength. Especially, the highest strength was developed when the LA mixing ratio was 40%, whereas the test object with the mixing ratio of 50% resulted in the decrease of strength. In addition, it appeared that the mixing ratio of fiber greatly affected flexural strength and strength increased as the mixing ratio increased.

This laboratory study showed the performance evaluations of a improved C12A7 based mineral accelerator (I-CA) by both mortar and shotcrete tests. Performance of I-CA as a shotcrete accelerator was excellent by KCI-SC-102, which is a Korean specifications of shotcrete accelerator. In addition, I-CA showed equal qualities to the setting time and the compressive strength when compared those of the existing C12A7 based mineral accelerator (CA). The I-CA was manufactured with 40wt.% of electric arc furnace reducing slag, 24wt.% of lime, and 36wt.% of bauxite, indicating that the commercialization of I-CA contributed to recycle electric arc furnace reducing slag and to reduce the manufacturing cost of C12A7 based mineral accelerator due to the use a cheap raw material(electric arc furnace reducing slag), and to reduce the greenhouse gas emission due to the reductions in usage of lime and bauxite.

전기화재의 주된 원인은 단락, 과부하·과전류, 누전 및 접촉 불량 사고로 크게 구분되고, 전기화재는 상기의 1차적인 원인보다는 이들 사고에서 동반되는 전기아크(electric arc)에 의한 주변 가연물질로 확대되는 2차적인 영향에 의한 화재가 대부분이다. 본 논문에서는 저압배선계통을 이용하는 가정이나 산업현장에서 주로 발생하는 전기화재의 주요 원인인 아크 사고를 감지하지 못하는 기존 과부하겸용 누전차단기(RCD)의 문제점을 해결하기 위하여, 첨단 마이크로프로세서를 이용한 고속 고정밀의 아크 펄스 사고 감지용 마이크로프로세서 제어기를 제안한다. 또한 아크 펄스 사고 시뮬레이터를 이용한 실측 특성분석을 통하여 그 성능을 입증하고자 한다. 제안한 마이크로프로세서 제어기는 구조와 제어알고리즘 기법이 간단하여 소형·경량으로 설계 및 제작이 가능하고, 이에 따른 제작비용 감소와 설치 방법이 간단한 장점을 가진다.

전기화재의 주요 요소는 전기아크와 스파크로 인한 것으로, 전기화재를 효과적으로 예방하려면 아크차단기(AFCI)의 설치를 법령으로 의무화 되어야 한다. 그러나 우리나라에서는 경제적인 이유와 합리적인 대안의 부재로 인해 현실적으로 어려운 실정으로 추진체계 또한 오랜 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이에 대한 합리적인 대안으로 본 연구에서는 응답성과 신뢰성이 우수한 디지털 소자와 반도체 스위칭 소자 등을 이용하여, 선로전압을 상시 감지하고 일정 시간 내 아크나 스파크로 판단되는 이상 파형이 감지되면 화재의 징후로 인식하여 신속하게 전로를 차단하는 직력 아크사고의 감지시스템을 개발하고자 한다. 제안한 전기화재 보호장치는 제어방식이 간단하고 경량, 소형으로 제작이 가능하게 때문에 어디에서나 쉽게 적용이 가능한 장점이 주어진다.

우리나라는 2008년부터 심해저 광물자원 확보를 위하여 남서태평양 통가국 EEZ 내 Tofua arc의 해저 화산열도에서 해저열수광상에 관한 조사를 지속적으로 수행하고 있다. 통가국 라우분지 TA 25 해저산에서 해저 열수 활동에 의하여 형성된 광물들의 특성과 분포를 규명하기 위하여 X선회절분석, 주사전자현미경 관찰, X선형광분석과 유도결합 플라즈마 방출분광분석을 실시하였다. 연구에 사용된 시료는 TA 25 해저산 주변에서 채취된 7개의 코어 시료와 9개의 해저퇴적물 시료이다. 열수분출구 모든 지역에서 중정석, 섬아연석, 클리노클레이스 등이 존재하고, 열수분출구 A 지역에는 석고, 스멕타이트 및 카올린 광물, 열수분출구 B와 C 지역에는 스멕타이트, 카올린 광물, 황동석과 황철석, 열수분출구 D 지역에는 석고, 황동석, 황철석, 침철석 등이 분포한다. 점토부분에 대한 분석 결과 칼데라 중심부 지역을 제외한 모든 지역에서 스멕타이트와 소량의 카올리나이트가 포함되어 있는 것으로 보아 이질변질작용에 해당하는 열수변질이 있었음을 알 수 있다. 열수분출구 B, C, D 지역은 여러가지 종류의 황화광물과 비소화광물이 존재한다. 광물조성, 주성분과 미량성분 분석 결과로 판단할 때 열수분출구 B, C, D 지역이 비교적 강한 고온의 열수변질작용, 열수분출구 A와 칼데라 중심부 지역은 열수의 영향을 적게 받았거나 저온의 열수변질작용을 받은 것으로 판단된다. 추후 열수광상 탐사는 열수분출구 B, C, D 지역에서 수행되어야 할 것으로 여겨진다.

Carbon dioxide generated from construction materials and construction material industry among the fields ofconstruction is approximately 67million tons. It is about 30% of the carbon dioxide generated in the fields of construction.In order to reduce carbon dioxide in the fields of construction, it is necessary to control the use of fossil fuel consumedand decrease carbon emission by reducing the secondary and tertiary curing generating carbon dioxide in constructionmaterial industry. Therefore, this study produced an extrusion panel by using cement as the base materials and substitutingbinding materials up to 40% to analyze strength characteristics. According to the results of strength characteristics bythe replacement binder (Low energy curing Admixture) showed an apparent active strength improvement. In particular,specimens substituting binder as 45% indicated the greatest strength improvement. When binding materials was used withsubstitution, it showed strength characteristics similar or higher than specimens made from tertiary autoclave curing assecondary steam curing.

In this study, the concrete compressive strength test conducted according to the replacement ratio of electronic arc furnace oxidizing slag. As higher substitution rate of the electronic arc furnace oxidizing slag aggregates, early concrete compressive strength development is effective and the higher the concrete compressive strength as too.

본 연구는 산업부산물을 아스팔트 혼합물 포장에 활용하고 천연골재를 대체하기 위한 연구로써 전기로 산화 슬래그를 이용한 아스팔트 혼합물의 물리적 성능과 내구성능을 분석하였으며, 현장 적용성을 분석하기 위하여 시험시공을 실시하였다. 아스팔트 혼합물의 내구성능을 평가하기 위해 아스팔트 혼합물의 최적 배합을 도출하여 평가하였다. 마샬안정도 등 실내시험결과 전기로 산화 슬래그 혼합물이 일반 혼합물보다 높은 강도를 나타내었다. 수분 민감도 실험에서도 일반 혼합물과 동등한 저항성을 나타냈다.시험시공을 통한 현장 적용성은 기존 천연골재 아스팔트 혼합물과 동일하였으며, 미끄럼저항성능이 더 우수한 것으로 확인되었다.

통가열도 내 우리나라 해저열수광상 독점 탐사지역에 위치하는 5개 해저화산(TA12, TA19, TA22, TA25, TA26) 주변 표층 퇴적물의 열수변질 여부를 규명하고, 열수변질 특성을 확인하기 위하여 각 해저화산에서 채취된 29개의 표층 퇴적물에 대해 미량 원소와 희토류 원소 분석을 실시하였다. 분석 결과 TA12, TA19, TA22 해저화산에서는 열수에 의한 퇴적물의 변질작용이 없거나 매우 적은 것으로 나타났으며, TA25와 TA26 해저화산의 일부 지역은 현재에도 열수의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 열수의 영향이 있는 해저화산 사이에도 부화된 미량 원소의 종류에 차이가 있는데, TA25 해저화산의 경우 주로 Ni, Cu, Sn, Zn, Pb, Cr, Cd, Sb, W, Ba, Ta, Rb, Sr, As가, TA26 해저화산에서는 주로 Cu, Sn, Zn, Pb, Cd, Sb, Ba, Rb, Sr이 부화되어 있다. 미량 원소의 부화가 확인된 지역은 희토류 원소의 부화도 관찰된다. 상부지각 희토류 원소 농도로 표준화된 희토류 원소의 분포형태는 가벼운 희토류 원소(LREE)가 매우 낮고 중간 희토류 원소(MREE)에서 무거운 희토류 원소(HREE)로 갈수록 증가하는 형태를 보이며, TA25와 TA26 해저화산의 일부 정점에서 Eu의 부화가 확인된다. 또한 TA26 해저화산의 일부 정점에서 Ce이 부화가 관찰되었는데, 이는 주변지역에서 채취된 열수 내 희토류 원소의 높은 Ce분포형태와 매우 유사하다. 또한 TA25와 TA26 해저화산은 부화된 원소의 특징이 다르게 나타나는데, TA25 해저화산에서는 Cu를 포함한 미량 원소가, TA26 해저화산에서는 Ce와 Eu를 포함한 희토류 원소가 우세하게 부화되어 있는 것으로 나타났다. 조사결과 나타난 각 해저화산 표층 퇴적물 내 부화된 미량 원소 및 희토류 원소의 종류와 농도는 차후 통가열도 지역의 열수광상 탐사시에 지역적인 열수변질의 지시자로써 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

Blast furnace slag is recycled as high value-added material, while steel slag is difficult to recycle or is recycled as low value-added one relatively due to its expansion collapsability. It's property is caused by the high content of Free-CaO and unstable steel oxides. Currently, a technique to subdivide the process refining is introduced, can be divided into the electric furnace steel slag and reducing steel slag. In this study, Free-CaO in the electric arc furnace slag by the ethylene glycol method for the quantitative evaluation for the expansion to proceed with construction materials, electric arc furnace slag oxidation is to use.