The feasibility of PS-D2EHPA/TBP beads prepared by immobilizing two extractants D2EHPA and TBP in polysulfone to remove Sr(II) from aqueous solution was investigated in batch system. Batch experiments were carried out to study equilibrium isotherms, kinetics, and thermodynamics. Equilibrium data were fitted using Langmuir, Freundlich, Redlich– Peterson, and Dubinin-Radushkevich equation models at temperatures of 298 K, 313 K, and 328 K. The removal capacity of Sr(II) by PS-D2EHPA/TBP beads obtained from Langmuir model was 2.41 mg/g at 298 K. The experimental data were well represented by pseudo-second-order model. The removal process of Sr(II) by PS-D2EHPA/TBP beads prepared in this study was found to be feasible, endothermic, and spontaneous.

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.

This paper presents an experimental investigation in order to evaluate fresh and hardened properties of LP (Limestone Powder) blended cement concrete. The cement contents of the mixtures are replaced by LP in the range of 10%, 15%, 25%, and 35%, while a control mixture is prepared with only OPC (Ordinary Portland Cement). The fresh concrete properties like slump and air content are similar to those of control mixture up to 35% of replacement ratio of LP, however a delay in setting time is evaluated. The hardened properties including compressive strength, flexural strength, and rapid freezing and thawing resistance shows similar results of control mixture up to 15% of replacement. Relatively lower strength development is evaluated over 25% replacement of LP. For accelerated carbonation test, resistance to carbonation rapidly decreases with increasing LP replacement ratio due to the limited amount of Ca(OH)2. From the study, LP replacement under 15% can be adopted considering reduction of strength and resistance to carbonation.

꾸지뽕 열매의 부가가치를 증대하기 위해 꾸지뽕 발효식 초를 제조하고 그의 발효조건을 확립하였다. 전통발효식품 으로부터 초산내성, 초산 고생산능, ethanol 내성 및 아황산 내성이 우수한 49종의 초산 균주를 분리하였고, 16S rRNA 유전자 염기서열의 해독 결과, Acetobacter indonesiensis, A. cerevisiae, A. orientalis, A. tropicalis, A. fabarum, A. pasteurianus 및 A. syzygii으로 동정되었다. 이들 중 GRAS 균주인 A. pasteurianus SCMA5와 SCMA6를 발효 균주로 최종 선정하였다. 최적 발효는 꾸지뽕 열매 함량이 40%(v/v)인 즙액과 5%(v/v) ethanol을 첨가하여 25℃에서 72시간 발효가 가장 적절하였다. 관능평가 결과, SCMA06 균주를 적용한 발효액의 선호도가 SCMA05 균주를 적용한 발효액보다 높았다. SCMA06 균주를 사용한 발효식초에서 항산화 능력을 측정하는 DPPH 라디컬 소거활성의 경우 대조구에 비해 53.02±0.78%이상 높게 나타났고, 항당뇨 능력을 측정하는 AGI활성은 발효 72시간에 91.40±2.43% 저해능을 보여 시판중인 acarbose보다 활성이 높았다. 이번 연구는 꾸지뽕 열매를 활용한 발효식초 제조를 위한 산업화 연구에 기여할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 수입에 의존하고 있는 고산도 식초 생산 기술을 대체하고자 포도과즙을 이용하여 적정산도 10% 이상의 식초 제조조건 및 품질특성을 조사하였다. 초기 알 코올 함량에 따른 고산도 초산발효에서는 초기 알코올 함량 6%에서 적정산도 12%의 고산도 식초 제조가 가능하였으 며 초기 알코올 함량이 높을수록 유도기가 길어져 초산수율 이 감소하였다. pH는 구간에 따른 큰 차이가 없었고, 당도는 1단계 초산발효(1st AAF)까지 초기 알코올 함량에 비례하 여 높게 나타났으나 2단계 초산발효(2nd AAF)기간 동안에 는 초기 알코올 6% 첨가구에서 증가율이 가장 높았다. 고산 도 포도식초의 주요 유기산은 tartaric, malic 및 citric acid가 검출되었으며, 유가식 첨가량 및 초산 발효수율 차이로 인 하여 초기 알코올 함량이 낮을수록 높게 검출되었다. 미량 알코올 중 ethyl alcohol을 제외한 성분은 극소량으로 검출 되어 초기 알코올 함량에 따른 큰 차이가 없었고, ethyl alcohol은 364∼581 ppm으로 나타났다. 이상의 결과, 포도알코올 발효액(초기 알코올 함량 6%)를 이용하여 일체의 영양원을 첨가하지 않고 총산도 12%의 고산도 식초 제조가 가능하였다. 그러나 산업적으로 활용하기 위해서는 초산수 율 향상 및 유가식 첨가에 의한 발효기간 단축에 관한 보완 연구가 요구되었다.

The solid-phase extractant PS-D2EHPA/TBP was prepared by immobilizing two extractants D2EHPA and TBP in polysulfone (PS). The prepared PS-D2EHPA/TBP was characterized by using fourier transform infrared spectrometer (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The removal of Cu(II) from aqueous solution was investigated in batch system. The experiment data were obeyed the pseudo-second-order kinetic model. Equilibrium data were well fitted by Langmuir model and the removal capacity of Cu(II) by solid extractant PS-D2EHPA/TBP obtained from Langmuir model was 3.11 mg/g at 288 K. The removal capacity of Cu(II) was increased according to increasing pH from 2 to 6, but the removal capacity was decreased below pH 3 remarkably.

Waste heavy oil sludge is considered oil waste that can be utilized as a renewable energy source. In this study, an attempt has been made to convert the mixtures of waste heavy oil sludge and sawdust into solid biomass fuels. The solid fuel pellets from waste heavy oil sludge and sawdust could be manufactured only with a press type pelletizer. The mixing ratios of waste heavy oil sludge and sawdust capable of manufacturing a solid fuel pellet were 30 : 70, 40 : 60 and 50 : 50. Ultimate analysis result revealed that these mixtures had C 50.21 ~ 54.77%, H 10.25 ~ 12.66%, O 25.84 ~ 34.83%, N 1.01 ~ 1.04%, S 1.03 ~ 1.07%. With increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge, the carbon and hydrogen content in solid fuel pellets were increased, while the oxygen content was decreased. But the nitrogen and sulfur content in solid fuel pellets did not show much difference. Their lower heating values ranged from 4,780 kg/kcal to 5,530 kg/kcal. The density of the solid fuel pellets was increased from 0.63 g/cm3 to 0.85 g/cm3 with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge and the collapse of the solid fuel pellets occurred at a moisture content of 21%. As the mixing ratio of waste heavy oil sludge in the solid fuel pellets was increased, the reaction of thermal cracking became faster. It was also observed that the solid fuel pellets were thermally decomposed in two steps and their DTG curves were simpler with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge. The activation energy and the pre-exponential factor of the solid fuel pellets ranged from 18.90 kcal/mol to 21.36 kcal/mol and from 201 l/sec to 8,793 l/sec, respectively. They were increased with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge.

The large amount of waste oil sludge was generated from waste oil purification process, oil bunker, or the ocean plant. Although it has high calorific values, it should be treated as a designated waste. During the recycling process of construction and demolition wastes or the trimming process of woods, a lot of sawdust is produced. In this study, the feasibility of BOF (biomass and waste oil sludge fuel) as a renewable energy source was estimated. For manufacturing a BOF, a press type pelletizing was better than an extruder type and also 40 ~ 60% of mixing ratio in waste oil sludge was appropriate to produce a pellet. The pellet was 13 mm in diameter and 20 mm in length. There was no fixed carbon in waste oil sludge, and its carbon content and higher heating value were 63.90% and 9,110 kcal/kg, respectively. With an increse of mixing ratio of sawdust, the carbon content and heating value of the BOF were dropped, but fixed carbon content was increased. The heating value of BOF was in the range of 6,400 ~ 7,970 kcal/kg at the mixing ratio of 40 ~ 60% in waste oil sludge. It means that the BOF can be classified as the 1stgrade solid fuel. In TGA experiment carried out at heating rate of 10oC/min and under nitrogen atmosphere, thermal decomposition of sawdust was occurred in two steps, but waste oil sludge was destructed in one step. The initiated cracking temperature of sawdust and waste oil sludge was 300 and 280oC in respective and after 450oC the thermal decomposition process of sawdust was slowly progressed by 800oC in contrast to waste oil sludge. Thermal decomposition of waste oil sludge was finished around 600oC. It can be considered that this difference is due to the fixed carbon content. Thermal decomposition pattern for the pellet of mixing ratio over 50% in waste oil sludge was similar to that for waste oil sludge and thermal cracking was occurred between 300 and 350oC. As the mixing ratio of waste oil sludge in the pellet increased, the reaction of thermal cracking became fast.

본 연구에서 고추장 제조시 발효가 항돌연변이 효과와 in vitro 항암효과에 미치는 영향을 확인하기 위하여 고추장 제조 재료인 원료 밀, 1차발효밀, 2차발효밀, 최종발효밀, 고춧가루와 최종발효밀로 제조된 고추장의 Sal. Typhimurium TA100을 이용한 Ames test를 실시하여 MNNG에 대한 항돌연변이 효과를 살펴보았으며, HT-29 인체 대장암세포와 AGS 인체 위암세포의 성장 억제효과를 살펴보았다. 실험한 결과 원료 밀보다 1차발효밀, 2차발효밀보다 최종발효밀이 발효진행에 따라 점차 증진된 항돌연변이 효과와 in vitro 항암효과가 나타났으며 최종발효밀과 고춧가루로 제조된 고추장이 가장 높았다. 15, 30일 발효시킨 고추장이 발효되지 않은 고추장보다 더 높은 항암효과가 나타났다. 따라서 발효과정(기간)이 고추장의 항돌연변이 효과와 항암효과에 중요하게 관련되어 있다고 할 수 있으며 고추장의 주재료인 고춧가루의 capsaicin, 비타민C와 β-carotene 등의 작용만이 아닌 밀에서 온 발효 숙성 중에 많이 증식된 미생물 그리고 발효에 의한 생성된 다른 활성물질이 항돌연변이와 항암 효과에 관련되어 있다고 하겠다.

폐자원인 우렁쉥이 껍질을 이용한 환경친화형 유기농 액비의 개발을 위하여 유용미생물(EM)을 이용한 우렁쉥이 껍질의 최적 발효조건과 액비의 특성을 조사한 결과 다음과 같다. EM발효 우렁쉥이 껍질 액비 제조 시 당밀의 투입량이 증가할수록 pH는 낮아지며, EC는 높아지는 것으로 나타났으며, pH는 당밀이 10% 이상 투입된 시험구에서 일정하게 유지되었다. EM발효 우렁쉥이 액비의 총 질소 함량은 발효가 경과할수록 현저히 증가하였으며, 특히 당밀이 15% 이상 투입된 시험구에서 약 220% 증가율을 나타내었다. 인의 함량은 발효 21일차에서 최고치를 나타내었으며, 칼륨의 함량은 발효가 경과할수록 증가하였다. 칼슘, 마그네슘, 나트륨의 함량 역시 발효가 경과할수록 증가하였고 당밀이 15% 이상 투입된 시험구에서 증가율이 우수한 것으로 나타났으며, 칼슘의 함량이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 유해성분(As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, pb 및 Zn)의 함량은 시험구 모두에서 비료공정규격 기준치에 적합하였다. 우렁쉥이 껍질 액비의 유리아미노산은 총 29종이 검출되었으며 총량은 7,080.94 mg/L를 나타내었고 알라닌이 656.32 mg/L로 가장 높은 함량을 나타내었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 우렁쉥이 껍질을 이용한 액비화에는 당밀이 15% 이상 투입된 조건이 최적인 것으로 판단된다.

Abstract PS-D2EHPA beads were prepared by immobilizing di-2-ethylhexyl-phosphoric acid (D2EHPA) with polysulfone (PSf). The removal experiments of Cu(II) and Pb(II) by the prepared PS-D2EHPA beads were conducted batchwise. The removal efficiency of Cu(II) and Pb(II) by PS-D2EHPA beads was increased with increasing pH of solution. The removal rate of Cu(II) and Pb(II) was well described by the pseudo-second-order kinetic model. The maximum removal capacity of Cu(II) and Pb(II) obtained from Langmuir isotherm were 2.58 mg/g and 12.63 mg/g, respectively. External mass transfer coefficients for the removal of Cu(II) and Pb(II) by PS-D2EHPA beads were obtained 0.61×10-2∼ 5.87×10-2 /min and 1.55×10-2∼8.53×10-2 /min, respectively and diffusion coefficients were obtained 1.32×10-4∼ 3.98×10-4 cm2/min and 1.80×10-4∼2.28×10-4 cm2/min, respectively.

대구지역의 경우 성서, 서대구 산업단지에 공업용수를 공급하는 정수장을 포함해 6개소의 정수장에서 한해 평균 4만톤의 정수슬러지가 발생되고 있다. 2012년 기준 대구광역시의 정수슬러지 발생량은 124 톤/일로 나타났으며, 이들 정수슬러지 중 약 23.4 톤/일이 대구소재 성서･서대구산업단지에 공업용수를 공급하는 죽곡 정수사업소에서 발생한 것으로 나타났다. 대구광역시에서 발생되는 모든 폐 정수슬러지는 연간 15억 원의 처리비용을 지불하고 시멘트의 원료로 처분되고 있어서 처리비에 대한 부담이 큰 실정이다. 이렇게 발생되는 정수슬러지는 하수처리 과정에 발생되는 슬러지에 비하면 많은 양이라고 볼 수 없지만, 정수장이 대형화되고, 하천유량의 감소와 환경규제의 강화 등으로 하천이나 토양으로의 직접배출이 규제되면서 정수슬러지의 처리가 현안으로 부각되었다. 정수슬러지는 유효한 알루미늄 자원을 함유하고 있음에도 불구하고 매립･해양투기에 의해 처리되거나 시멘트의 원료와 같이 제한된 산업 분야에서만 재활용되고 있는 실정이다. 그러나 런던협약의 발효로 슬러지의 해양투기가 금지되고 매립의 경우에도 부지문제 등의 부수적인 문제점들이 발생하여 이에 대한 해결책이 필요하다. 아울러 정수슬러지 처리비용은 2013년 기준으로 톤당 35,000원으로 년간 약 15억원에 이르고 있으며, 처리 비용은 지속적으로 증가될 가능성이 높다고 알려져 있다. 이와 같이 단순 매립처분의 한계점이나 처리비용의 상승을 고려한다면, 정수슬러지의 다양한 활용 방안의 모색이 시급하다고 볼 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 기존 매립, 소각에 의해 처리되었던 폐정수슬러지를 재생응집제로 제조하여 산업단지 공단을 비롯한 기업에 재이용 하고자 한다.

최근 고도화된 산업발달과 인구증가로 인하여 환경오염의 피해가 늘어나고 있다. 환경오염 중 인체에 가장 직접적인 영향을 미치는 영향으로 대두되고 있는 것은 대기오염이다. 최근 자동차수의 급증이나 각종 유기용제 및 페인트의 사용량 증가로 인하여 발생되는 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)에 대한 관심은 사회적 문제뿐만 아니라 전 세계적으로 관심이 커지고 규제 또한 강화되고 있는 실정이다. 이중에서 벤젠은 발암성의 유독한 기체로서 호흡기로 흡수되어 폐 질환, 신경중추마비 등을 발생시키고 있으며, 이를 처리하기 위하여 심냉법, 흡수법, 막분리법, 흡착법 등 여러 가지 처리방법이 제시되었다. 본 연구에서는 실험실규모의 장치를 이용하여 바이오매스 낙엽부산물을 활용한 휘발성유기화합물(VOCs) 저감용 흡착소재개발을 위해 참나무 낙엽을 대상으로 탄화, 스팀활성처리등의 과정을 거쳐 흡착제를 제조하였으며, BET분석, SEM등을 이용한 물성분석과 회분식의 흡착평형실험을 통한 흡착특성을 고찰하였다. 실험결과, 참나무 건조낙엽을 활용하여 탄화 및 활성처리과정을 거치면서 얻을 수 있는 흡착제의 수율은 20~30%에 해당되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 참나무 낙엽은 스팀을 이용한 활성처리 과정에서 온도가 증가할수록. 시간이 증가할수록 스팀-탄소 화학반응에 의해 내부기공이 커지면서 비표면적이 증가되는 것으로 밝혀졌다. 아울러, 참나무 낙엽을 소재로한 흡착제의 벤젠 평형흡착능은 활성탄 대비 90% 이상의 우수한 성능을 보임으로써, VOC제거용 흡착소재로 활용성이 클 것으로 예상되었다.

산업의 발전과 경제규모의 팽창에 따라 에너지소비가 크게 증가되는 가운데 대기오염물질배출이 크게 늘어나면서 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 이중에서 황화수소(H2S)는 계란 썩는 냄새가 나는 무색의 유독한 기체로서 인체의 위장이나 폐에 흡수되어 질식, 폐 질환, 신경중추마비 등을 발생시키고 있다. H2S 가스는 폐기물 매립장, 석유 정제업, 펄프공업, 도시가스 제조업, 암모니아공업, 하수처리장 등 다양한 곳에서 발생하고 있으며, 이를 처리하기 위하여 심냉법, 흡수법, 막분리법, 흡착법 등 여러 가지 처리방법이 제시되었다. 본 연구에서는 실험실규모의 장치를 이용하여 바이오매스 커피부산물을 활용한 악취저감용 흡착소재개발을 위해 커피찌꺼기를 대상으로 탄화, 스팀활성처리등의 과정을 거쳐 흡착제를 제조하였으며, BET분석, SEM 등을 이용한 물성분석과 회분식의 흡착평형실험을 통한 흡착특성을 고찰하였다. 실험결과, 커피찌꺼기를 활용하여 탄화 및 활성처리과정을 거치면서 얻을 수 있는 흡착제의 수율은 15~20%에 해당되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 커피부산물은 스팀을 이용한 활성처리 과정에서 온도가 증가할수록. 시간이 증가할수록 스팀-탄소 화학반응에 의해 내부기공이 커지면서 비표면적이 증가되는 것으로 밝혀졌다. 아울러, 커피부산물을 소재로한 흡착제의 황화수소 평형흡착능은 활성탄 대비 60~70%의 우수한 성능을 보임으로써, 악취제거용 흡착소재로 활용성이 클것으로 예상되었다.

인산질 비료는 인광석(Ca3(PO4)2)에 물(H2O)과 황산(H2SO4)을 처리하여 생산하고 있으나, 이와 같은 과정에서 형성된 인산･석고 혼합물은 분리･여과과정을 거쳐 인산과 석고로 분리가 되고, 이때 분리･여과에 사용된 필터를 세척하는 과정에서 발생되는 침전물인 인산슬러지 성분은 칼슘(CaO) 14.6±1%, 인(P2O5) 8.0±1%, 미량 요소로 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 황(S)등을 포함하고 있어 비료 성분으로써 활용가치 높다. 하지만 수분(H2O)이 60±5%으로 수분 함유량이 높아 제품 생산 원료 투입이 힘든 실정이다. 인산슬러지를 건조하기에는 비용이 많이 들며, 건조 후에는 분말이라 비료시비에 불편함이 따른다. 인산슬러지(60%)에 비료로서 사용가능한 Dolomite계 폐내화물(부산고토비료, 23%), 40%인산액(17%)과 배합하여 발열 반응을 일으켜 수분을 제거하면서 원형으로 입상화하여 건조하였다. 성분 분석 및 작물 재배시험을 통하여 확인 및 비료로서 사용여부를 확인 하였다. 성분은 수분측정기(105℃, 2H) 및 ICP-OES를 이용하여 비료공정시험법으로 분석한 결과로 수분(H2O) 9.54%, 마그네슘(MgO) 11.51%, 인(P2O5) 17.01%, 캄슘(CaO) 12%로 나왔다. 유해성분은 비료공정시험법과 폐기물공정시험법으로 분석하였고, 납(Pb), 구리(Cu), 비소(As), 시안(CN-), 6가크롬(Cr-6), 카드뮴(Cd), 수은(Hg) 등은 불검출 구리(Cu)는 기준치 이하 나왔으며, 크롬(Cr), 니켈(Ni), 티탄(Ti)은 비료공정규격에 나와 있는 유해성분 기준 이하로 나타났다. 작물효과시험에서는 대조구와 시험구를 비교시 엽장, 엽폭, 생체중, 엽수 등과 같이 모든 항목에서 비슷한 생육결과를 보였다.

최근 공공하수처리장의 방류수 수질이 강화됨에 따라 총인 수질 기준을 달성하기 위하여 응집 반응으로 인해 응집제 수요가 늘고 있다. 또한 기후 변화와 이상 기온 현상에 따라 고탁도 유기물 유입이 빈번함에 따라 취수장 및 정수장에서도 응집제 수요가 늘고 있다. 특히 고염기성 무기응집제는 일반 무기응집제와는 달리 응집 범위가 넓고 염기도가 높아 보조응집제(가성소다, 소석회) 등의 추가 사용량이 적으며 탁도의 급격한 변화에서 안정적인 수질 유지가 가능하기 때문에 수요량이 늘고 있는 실정이다. 본 사업은 기업의 제품 생산 공정에서 발생하는 부산물(폐기물)인 30% 염산 및 25% 가성소다 부산물을 활용하여 그림 1과 같이 고염기성 무기응집제를 제조하고자 한다. 본 사업을 통해 생산된 고염기성 무기응집제를 폐수종말처리장 및 정수장에 공급함으로써 염산 부산물 약 4,700톤/년 및 가성소다 부산물 약 3,100톤/년을 재활용할 수 있으며 발생 기업의 폐기물 처리 비용 1.5억원/년 및 고염기성 무기 응집제 구입 비용 1.1억원/년 그리고 신규 사업을 추진함으로써 5.8억원/년의 이윤을 창출할 수 있는 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

고형연료의 제조 가능성을 살펴보기 위해 사용된 폐오일슬러지는 총 3종류이다. 3종류의 발생원 중 첫 번째 발생원이 주유소, 버스나 지하철차량 정비공장, 철공소, 기계공장, 제강압연공장 그리고 산업기계공장 등에서 발생하는 윤활유계통이다. 두 번째 발생원이 자동차정비공장, 기계공장, 제강･압연공장, 버스나 지하철차량 정비공장, 출판인쇄 그리고 고무제품 공장 등에서 발생하는 세정유 계통이다. 마지막으로 오일저장탱크에서 발생되는 중유계통이며, 앞서 언급한 3종류의 폐오일슬러지와 톱밥의 혼합비율별로 고형연료를 제조하였다. 압출식 제조 장치에서는 폐오일슬러지와 톱밥의 혼합은 충분히 이루어졌지만, 고형연료의 형태유지는 이루어지지 않았다. 압밀식 제조 장치에서는 고형연료 내 폐오일슬러지 함유량이 20~60%일 때 폐오일슬러지 함수량 5, 12, 18%에서 제조가 가능한 것으로 조사되었다. 또한 폐오일슬러지 내 수분함량으로 인해 고형연료의 형태유지 범위가 증가하는 것을 알 수 있었다. 고형연료 제조 시 폐오일슬러지의 함유량이 60% 이상이 될 때 폐오일슬러지가 톱밥에 잘 스며들지 않아 고형연료 제조가 어려운 것으로 나타났다. 따라서 본 실험의 분석범위는 폐오일슬러지 함유량이 30%, 40% 그리고 50%로 설정하였다. 중유계통의 폐오일슬러지의 특징으로는 인화점(60-90℃), 수분(0.5-10%), 회분(4-10%)인 것으로 조사되어진바 있다. 폐오일슬러지 내 함수량의 경우 2%미만의 낮은 범위에서는 연소에 문제가 없지만 함수량이 5%이상이 될 경우 연소가 불안정하게 된다. 따라서 본 실험에서는 폐오일슬러지 내 수분을 변수(1.5, 5, 10%)로 하여 본 실험에서는 오일저장탱크에서 발생되는 중유계통의 폐오일슬러지로 제조한 고형연료의 제조 특성을 살펴보았다.

최근 도심지의 노후 된 포장 재정비 및 지하매설물 굴착 복구로 인한 폐아스콘 발생량이 지속적으로 증가하고 있으며, 이러한 건설폐기물 처리의 심각성이 대두됨에 따라 자원순환을 위한 정부의 패러다임 전환 정책이 강화되고 이에 따른 산업인프라 구축이 활발히 진행되고 있다. 한편 폐아스콘 순환골재를 활용한 투수성 재생 아스콘 제조를 통해 탄소배출량 저감, 지하수자원 보존 및 집중호우로 인한 도심지 침수 방지에 효과적일 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 투수성 재생아스팔트 혼합물의 제조 및 역학적 특성 규명에 앞서 폐아스콘순환골재의 물리적 특성을 분석하였다. 본 연구에서 사용되는 폐아스콘 순환골재는 G사에서 처리 및 생산된 골재로서 순환골재의 입도 크기별로 25~13mm, 13~8mm 및 8mm 이하의 것으로 분류하여 사용하였다. 25mm이하 폐아스콘 순환골재의 물리적 성질을 KS F 2503 ｢굵은골재의 밀도 및 흡수율 시험｣에 준하여 분석한 결과 밀도 및 흡수율이 각각 2.62 g/cm3, 1.45%로 나타났다. 폐아스콘 순환골재의 품질은 KS F 2572 ｢아스팔트 콘크리트용 순환골재｣에 준하여 실험하였으며, 구재아스팔트 함량 4.43%, 구재아스팔트 침입도(25℃, 1/10mm) 21, 씻기 시험에서 손실되는 양 1.0%, 유기이물질 0.07%, 무기이물질 0.11% 함유하는 것으로 나타나 아스팔트 콘크리트용 순환골재 품질규격에 적합한 것으로 확인되었다. 또한 폐아스콘 순환골재의 체가름시험 결과 골재입도는 25~13mm에서 25mm 100%, 20mm 85%, 13mm 72.5%, 10mm 54.6%, 5.0mm 39.6%, 2.5mm 27.3%, 0.6mm 15.9%, 0.3mm 11.5%, 0.15mm 7.3%, 0.08mm 2.8%, 골재입도 13~8mm에서 25~13mm 100%, 10mm 81.4%, 5.0mm 30.9%, 2.5mm 23.7%, 0.6mm 15.3%, 0.3mm 11.7%, 0.15mm 7.8%, 0.08mm 3.4%, 골재입도 8mm이하에서 25~10mm 100%, 5.0mm 93%, 2.5mm 74.5%, 0.6mm 41.9%, 0.3mm 29.6%, 0.15mm 19.1%, 0.08mm 6.9%의 체통과율이 확인되었으며, 향후 투수성 재생아스콘의 골재로 사용하기 위하여 입도별에 따른 투수성능 및 혼합물의 역학적 특성을 평가하여야 할 것으로 판단된다.

전국 정수처리장은 624개소이며 이곳의 전체시설용량은 약 2,775만톤/일으로서 상수생산량은 1,579만톤/일이다. 정수슬러지의 발생량은 1,479톤/일에 이르고, 상수원의 오염과 고도정수시설의 도입에 따라 매년 증가하고 있으며 발생하는 슬러지 케이크는 매립, 해양투기, 재활용에 의해 처분되고 있다. 매립은 매립지 확보의 어려움으로 거의 중단된 상태이고, 처리비용이 상대적으로 저렴한 해상투기의 경우는 해양오염방지법 시행규칙 개정으로 2013년부터 모든 폐기물은 해양배출이 금지되어 재활용에 의해 처리되어야 하는 실정이다. 따라서 이를 자원화하게 되면 처리비용을 절감하고 매립장의 수명을 연장함과 동시에 2차 환경오염원을 차단하는 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 정수슬러지의 고효율, 저비용 및 친환경적인 재활용 기술개발이 절실함에 착안하여 정수슬러지를 인산으로 수열반응 하거나 알루미노실리케이트 흡착제를 수열합성하고, XRD, SEM, FT-IR, BET, XRF, TGA 등을 이용하여 물성분석을 수행하였다. X-선 회절분석 결과 정수슬러지는 α-quartz 또는 Berlinite 결정구조를 나타내었으며, 정수슬러지와 인산으로 수열반응시킨 시료의 비표면적은 각각 104.7, 88.5 m²/g 이었다. 정수슬러지를 원료로 하여 알루미노실리케이트를 합성하는 경우 90℃에서 5시간 수열합성한 시료가 가장 높은 결정성을 나타내었으며, Pb2+, Cd2+ 이온에 대해 흡착성능을 평가한 결과 약 97% 이상의 높은 제거효율을 나타내었다.

최근 세계적으로 원유정제의 증가 및 탈황기술의 발달로 인하여 유황발생량에 대한 수급의 차이가 커지고 있으며, 향후 발생되는 폐유황의 다량활용에 대한 대책이 없을 경우 폐기물 처리 및 환경오염으로 인한 경제적 손실이 우려되며 폐유황의 다량 활용에 대한 대책이 시급한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 폐유황 및 석탄바닥재를 이용한 산업용 건자재로의 활용을 위하여 다양한 개질제를 이용한 유황폴리머 결합재(SPC, sulfur polymer cement)의 제조 특성에 대한 연구를 수행하였으며, 제조된 결합재를 이용한 SPC 모르타르에 대한 성능 테스트를 수행하였다.