근래 들어 자원 및 화석 연료 절감을 위해 산업단지 입주 기업들은 비용 절감을 위해 다양한 노력을 하고 있으며 이를 달성하기 위해 녹색 성장을 화두로 내세웠다. 녹색 정장(Green Growth)을 정의하면 온실 가스와 환경 오염을 줄이는 지속가능한 성장이며 녹색 기술과 청정 에너지로 신성장 동력과 일자리를 창출하는 신국가 발전 패러다임이라 할 수 있다. 녹색 성장의 개념은 환경(Green)과 경제(Growth)가 상충된다는 고정 관념에서 탈피하여 양자의 시너지 효과를 극대화하고 경제 성장을 추구하되 자원 이용과 환경 오염을 최소하하여 이를 다시 경제 성장의 동력으로 활용하는 선순환 구조로 전환하는 것이다. 이러한 개념에 입각해 전통적인 제조업 중심의 산업단지를 부산물 및 에너지 교환을 통해 자원 효율성을 최적화하고자 생태산업단지 구축 사업을 추진하게 되었다. 생태산업단지(Eco-Industrial Park, EIP)는 먹이사슬로 공생하는 자연 생태계의 원리를 산업에 적용하는 개념으로 기업과 기업, 공장과 공장을 서로 연결시켜 생산 공정에서 배출되는 부산물, 폐기물, 폐에너지 등을 다른 기업이나 공장의 원료 또는 에너지원으로 쓸 수 있도록 재자원화하여 산업단지내의 부산물이나 오염물질을 최소화하는 “녹색 산업단지” 라 정의할 수 있다. 생태산업단지 구축 사업은 2005년부터 추진되어 왔으며 1단계 사업은 시범 사업으로 2005년부터 2010년까지 5개 산업단지(청주, 울산, 포항, 여수, 반월･시화)를 대상으로 추진 하였으며 2010년부터 2014년까지 2단계 사업으로 Hub & spoke 방식으로 8개 광역자치단체에서 추진 되었다. 그 동안의 성과를 바탕으로 2015년부터 3단계 사업으로 12개 광역자치단체를 대상으로 2019년까지 추진할 계획이다. 대전 생태산업단지 구축 사업은 2015년부터 3단계 사업을 본격적으로 추진하게 되었으며 지정 산업단지는 대덕산업단지, 대전산업단지, 대덕테크노밸리를 사업 범주로 하고 있다. 3단계 생태산업단지 구축 사업은 기 추진된 1･2단계 사업과 차별되는 것이 대상단지 대폭 확대 및 에너지 자원 순환의 다양한 공급자 및 수요자 확대 등을 통해 국가 규모 산업 공생망을 확대하고, 산업 공생을 산업단지 인근 지역까지 확대하여 산업과 지역 사회가 공생하는 지역 친화형 산업 공생망을 구축ㅎ사며 기 추진된 자원 순환 과제을을 보급형기술 package를 개발하여 민간 전문 컨설팅사를 활용하여 신성장 자원순환사업 기반 조성, 마지막으로 적극적인 해외 교류를 통한 개도국 EIP 확산을 위하여 다양한 협업으로 글로벌 협력체계를 강화하고자 한다. 3단계 사업의 비전으로 산업단지와 지역 사회가 상생하는 스마트 에코사회 실현 설정 하였는데 스마크 에코사회는 하나의 유기체로 간주하여 다양한 활동과 구조가 자연생태계가 지니고 있는 자립성, 순환성, 안전성을 가지며 에너지 절약, 이산화탄소 감축, 자원 재활용 등 환경 요소를 상당한 수준으로 개선 및 향상시키는 사회라 정의할 수 있다. 3단계 사업을 통해 원가 절감 및 매출 증대 5,000억원/년, 온실 가스 감축 200만톤/년, 일자리 창출은 5년간 800명, 기업 협력 동반 성장을 5년간 1천5백사를 이루고자 한다. 대전 생태산업단지 구축 사업도 3단계 사업의 목적 달성을 통해 다양한 사업 추진을 통해 기여하고자 한다.

Industrial by-products in combination with FA, BS was excellent compressive strength, chloride penetration resistance by OPC 60(W/C 60%) based on the comparative analysis. The most effective periods were BS 28 days and FA 56 days.

Due to a world trend on renewable energy, biomass that is one of renewable energy resources has to be applied at thermochemical process, actively. However, in commercial plant, one of many problems is an agglomeration production at biomass thermochemical process, because it leads to disturb continuous operation on thermochemical process. Thus, in this study, the EFB (empty fruit bunch), one of palm oil industry by-products was used as a biomass fuel, and washed by water and nitric acid solution (0.1wt.%) with different total washing times for resolving this problem at biomass thermochemical process. After washing, ash content was decreased from 5.9wt.% to 1.53wt.% using all of the washing treatments, and the Alkali & Alkaline Earth Metallic (AAEM) was removed over 80wt.% of total AAEM, such as potassium, magnesium, calcium and sodium. Additionally, SEM with XRD was analyzed to confirm the characteristics of produced agglomeration, and the agglomeration production ratio was measured: it revealed that the ratio was resulted in decrease over half, in the case of using all of washed EFBs.

본 연구는 산업부산물인 제철 산업의 전기로 산화슬래그골재를 이용하여 천연골재를 대체하고 자동차 산업에서 발생하는 폐유리를 분쇄하여 채움재로 활용하는 연구로써, 환경친화적인 아스팔트 포장 재료를 개발하였으며, 폐PVB로 아스팔트 바인더의 물리적 성능을 개선하여 현장적용성을 검토하였다. 최적의 공극률을 결정하기 위한 반복적인 배합설계를 거쳐서 13-5mm(40%), 5-0mm(57%), 폐유리미분말 채움재(3%), 아스팔트(4.1%)의 투입량을 결정하였으며, 마샬안정도는 약 10,000N의 강도를 발현하였으며, 간접인장강도는 1.00~1.16 MPa의 범위를 나타내고 있었다. 혼합 및 다짐온도 조건은 실내 최적 배합설계에서 적용한 결과를 동일하게 적용하였다. 현재 전기로 산화슬래그는 제철 인근의 토목현장에 사용되고 있으며, PVB 필름과 차량 폐유리는 토목·건축용 자재로 일부 사용되고 있으므로 향후 도로현장이 추가 수요처로 안정된 소비가 기대된다. 본 연구에서 더욱 기대되는 것은 PVB 필름으로 개발될 중온형 아스팔트 바인더에 전기로 산화 슬래그 골재의 높은 강성과 고분말 폐유리 미분말의 충진성이 조화되어 기존 제품과 차별화된 친환경 고내구성 포장체의 한 분야를 개척할 수 있을 것으로 기대된다.

석유, 석탄, 원자력, 천연가스 등 화석 연료의 고갈문제가 대두됨에 따라, 전 세계적으로 신･재생에너지에 대한 인식이 점차 증대되고 있으며, 이에 다양한 연구가 개발되고 있다. 신재생에너지 공급 비중은 2012년 기준으로 폐기물(67.77%), 바이오매스(15.08%), 수력(9.21%), 태양광(2.68%), 풍력(2.18%), 해양(1.11%), 연료전지(0.93%), 지열(0.74%), 태양열(0.30%)의 분포를 나타내고 있으며, 특히 이들 중 폐기물과 바이오매스가 80 %이상을 차지하고 있다. 한편, 국내의 경우, 폐기물은 가연분 함량이 높아 SRF (Solid Refuse Fuel)로 재생산하여 보조연료로 활용하고 있으며, 이미 기존 폐기물 소각로로부터 열을 회수하여 지역난방 또는 발전을 도모하는 용도로도 활용되어왔다. 그러나 앞선 통계에서 나타낸 바와 같이, 바이오매스는 국내에서 수급하는데 제한적이므로 신･재생에너지원으로 활용하기엔 공급량이 충분하지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 팜 오일 산업이 활성화 되어 있는 말레이시아, 인도네시아와 같은 동남아시아 국가를 중심으로 배출되는 해당산업의 부산물을 바이오매스로써 활용하여 부족한 공급량을 충족하고자 EFB (Empty Fruit Bunch)를 이용하였다. 이에 대한 선행연구로부터 열화학반응공정에서의 효율 증가를 위해서는 EFB에 다량함유되어 있는 회분을 제거하여 균질하게 만들어 주는 공정과 바이오매스 가스화 공정에서는 원활한 연속운전을 위해 ‘Agglomeration’ 에 대한 적절한 제어가 필요하다는 것을 확인하였다. 이는 바이오매스 내 알칼리금속이 원인이 되는 것으로 알려져 있어, 이를 위해 본 연구에서는 EFB를 일반 수돗물과 질산용액을 이용하여 세척하여 총 3가지(raw EFB, washed EFB by tap water, washed EFB by nitric acid solution)로 나누어 공업분석과 ICP분석을 수행하였고, 이에 따라 회분 및 알칼리금속 제거 효과를 확인하였다. 이 후, 선행 연구를 통해 도출된 EFB의 가스화 최적조건에 적용하여, 랩 규모(1 kg/hr)의 기포유동층 반응기에서 가스화실험을 수행하였다. 이로부터 합성가스 수율변화, dry gas yield, 냉가스효율 등 가스화 특성변화를 평가하였고, 바닥재를 회수하여 최종적으로 ‘Agglomeration’ 의 저감효과를 정량화하였다.

본 연구는 최근 관심이 높아지고 있는 이산화탄소의 처리방법 중 하나인 광물탄산화 기술에 관한 것으로 이산화탄소를 산업부산물인 Cement Kiln Dust(CKD)와 반응시켜 이산화탄소를 안정하게 저장하는 기술을 개발하는 것을 목표로 하였다. CKD로부터 Ca 성분을 용출한 후 이산화탄소를 연속흐름방식으로 주입하여 탄산화반응을 진행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 1) 연구에 사용한 원료물질인 CKD의 총 함량분석을 실시한 결과, 탄산화반응에 효과적이라고 알려진 Ca 함량이 상당히 높고 다른 금속성분들은 미량 검출되었으며 As, Cd, Hg, Ni와 같은 중금속은 전혀 검출되지 않았다. 이는 CKD가 광물탄산화의 재료로 사용되기에 적합하고, 친환경적인 산업부산물임을 보여준다. 2) CKD로부터 Ca 용출효율을 높일 수 있는 최적의 용제는 hydrochloric acid, acetic acid, ammonium chloride, ammonium acetate, sodium citrate이었고, 최적 반응조건은 반응시간(30 min), 교반속도(250 rpm), 고액비(1:50), 용제농도(0.3 M)이었다. 3) 탄산화반응 후 생성된 탄산염의 질량을 근거로 이산화탄소 저장량을 계산하였다. Ammonium chloride 용제를 사용하여 만든 Ca 용출액 1 L에 이산화탄소 유량을 0.3 L/min으로 조절하여 연속적으로 주입하였을 때, 탄산화반응은 15분이내에 완료되었고 CKD 1 ton으로 380 kg의 이산화탄소를 저장할 수 있었다. 4) 탄산화반응이 완료된 후, ammonium chloride와 ammonium acetate 용제를 사용한 Ca 용출액에서 흰색염이 생성되었으며, XRD 분석결과 고순도의 탄산칼슘(Calcite)임을 확인하였다.

시멘트 모르타르 및 콘크리트는 재료를 비교적 쉽게 구할 수 있고 형상가공이 용이하고, 압축력과 내구성 우수, 안정한 구조물의 시공이 가능한 장점을 가지고 있어 건축재료로서 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 휨 및 인장강도, 접착성, 내약품성 등이 약한 결점을 가지고 있어 이를 보완하기위한 연구들이 진행되고 있으며, 폐기물을 이용한 에코시멘트, 고기능성 시멘트, 강도와 내구성이 뛰어난 시멘트의 개발을 시도하고 있다. 국내에서는 산업부산물을 활용한 무기결합재에 관한 연구는 아직 미미한 상태이며, 대학, 연구소 및 시멘트 업계를 중심으로 산업부산물 10 ~ 40%를 치환 사용하는 혼합시멘트에 관한 연구가 수행되어져 왔다. 본 연구에서는 국내의 K사에서 생산되는 SBR폴리머를 사용하여 제작한 비소성 무기결합재 폴리머와 폴리머를 사용하지 않은 보통 시멘트 모르타르와의 강도특성에 대한 비교 시험을 실시하였다. 본 논문의 연구 내용은 다음과 같다. 1) 실험방법 1종류의 액상 폴리머를 사용하여 비소성 무기결합재 폴리머 비를 5%, 10%, 15%, 20%로 달리하여 제작한 비소성 무기 결합재 폴리머의 물성 비교를 위해 플로우를 170±5 mm로 유지하여 일정한 작업성을 확보 하였다. 이와 같이 제조한 비소성 무기 결합재 폴리머의 휨강도, 압축강도에 대해 28일 강도를 측정하여 보통 시멘트 모르타르와 비교하였다. 2) 비소성 무기 결합재 폴리머의 휨강도 및 압축강도 특성 비소성 무기 결합재 폴리머의 휨강도 및 압축강도는 보통 시멘트 모르타르와 비교하여 개선되는 모습을 나타냈다. 강도는 폴리머 함유랑의 증가에 따라 꾸준히 증가하였으며, A와 B는 폴리머 무기결합재 비 15%에서 최대값을 나타내고 있고, C는 무기결합재는 20%에서 최대값을 나타냈다. 압축강도도 휨강도와 마찬가지로 비소성 무기 결합재폴리머의 성능이 보통 시멘트 모르타르의 압축강도에 비해 개선되었다. 세 종류의 무기결합재 모두 폴리머 시멘트 비 15%에서 최대값을 나타냈다.

국내는 Carbon Capture & Storage(CCS) 기술은 일정 수준에 도달해 있으나, 대량 저장을 할 수 있는 지중 및 해양지역의 확보와 실용화가 곤란한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 액상 탄산화 반응을 통하여 이산화탄소(CO₂)를 안정하게 고정화가 가능한 알칼리 토금속인 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg) 성분을 다량 포함한 산업부산물인 석탄 바닥재 및 순환골재에 CO₂를 저장하기 위한 기초 연구를 수행하였으며, 이의 반응물인 개질된 석탄 바닥재 및 순환골재를 이용하여 건자재의 제조 가능성에 대한 연구를 수행하였다.

유황은 비금속 원소로서 비료, 화약, 고무, 금속 등과 같은 산업에서 주로 이용하며 자연상태에 존재하는 높은 순도의 유황은 주로 활화산과 연계해 있기 때문에 현재 국내에서 유황을 광산에서 채굴하는 일은 없다. 대신 석유화학 산업과 제철 산업 등 산업 부산물로서 추출한 유황을 생산하고 있다. 유황은 산업 전반에 걸쳐 사용하고 있지만 수요의 변동 폭이 크지 않기 때문에 석유화학 및 제철 산업의 발달로 유황의 회수가 활발해져 과거 90년대보다 유황 생산이 늘어나 공급과 수요의 불균형을 이루고 있다. 특히 석유화학 산업의 경우 저탄소, 친환경 정책이 대두됨에 따라 주요 대기오염원 중의 하나인 이산화황의 배출을 억제하기 위해 원유에서 유황을 제거해야하기 때문에 앞으로도 회수되는 유황은 계속 증가할 것으로 보인다. 한편, 유황은 뛰어난 내산성, 내염성을 가지고 있으며 속경성이 뛰어나기 때문에 오･폐수처리장, 화학물질 저장고 등과 같은 고부식성 환경에서의 열화, 균열, 강도저하와 같은 콘크리트의 내구적 약점을 보완하기에 적합한 건설재료이며 산성비, 비말대 등과 같이 일반적인 부식 환경에서 적용할 경우에도 구조물의 내구성능 향상을 기대할 수 있다. 이 연구에서는 산업부산물인 유황폴리머를 사용한 표면보호재를 구조물에 적용하기 위한 기초연구로서 유황폴리머에 플라이애시, 규사 8호와 같은 채움재를 배합하여 보완한 시험체의 강도특성을 실험적으로 평가하였다. 실험을 수행하기 위한 배합은 3가지이며 배합비는 유황폴리머와 단일 채움재의 비율을 2:1로 배합한 것과 유황폴리머와 두 가지 채움재 비율을 2:0.5:0.5로 배합한 것으로 실험하였다. 시험체를 제작하기 위해 각 배합별 시료를 잘 혼합하고 가열기에서 110~130℃로 가열하여 용융상태로 만든 직후, 급속한 온도저하를 방지하고자 적정온도로 건조기에서 가열한 50×50×50 mm 큐빅몰드를 이용하였다. 압축강도 측정은 재령 1일, 7일, 28일에 100 ton급 만능재료시험기를 이용하여 측정하였다. 재령별 모든 배합의 압축강도를 평가한 결과 채움재로 플라이애시만을 이용한 배합이 가장 낮게 측정되었으며 채움재로 규사 8호만을 이용한 배합이 가장 높게 측정되어 규사의 혼입은 유황폴리머 표면보호재의 강도특성을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

콘크리트는 건설재료 중 가장 많이 사용되는 재료이다. 그러나 황산염(sulfate)등의 산성에 노출되어 있는 콘크리트는 열화가 촉진되어 콘크리트 구조물의 기능을 상실하게 된다. 이러한 열화를 방지하기 위해 에폭시 등의 표면보호재를 사용하고 있지만, 표면보호재로 정유산업의 부산물인 유황폴리머를 이용하게 된다면 유황폴리머의 뛰어난 내산성을 활용한 양질의 표면보호재를 확보할 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 유황폴리머는 대부분 정유산업의 부산물로 발생되므로 산업부산물 처리효과도 기대할 수 있다. 그러나 현재 유황폴리머에 대한 연구는 활발히 이루어지지 않은 실정이며, 특히 도포공법의 경우 국내에서는 연구가 전혀 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 유황폴리머의 도포공법(spray)에 적용하기 위한 기초연구를 수행하였고, 특히 도포되는 유황폴리머의 두께에 따른 부착강도를 측정하여 국내기준에 적합한지 평가하였다. 유황폴리머의 두께에 부착강도 평가를 위하여 유황폴리머를 ｢KS F 4936｣ 콘크리트 보호용 도막재에 규정되어 있는 시험용 모르타르 밑판(70×70×20 mm)에 각각 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm (±0.1 mm) 의 두께로 도포하였다. 도포 전 시험용 모르타르 밑판의 4방향 평균 두께와 유황폴리머가 경화된 이후 4방향의 평균두께를 측정하여 그 차이를 도포된 유황폴리머의 두께로 산출하였다. 도포 완료 후 7일간 온도(20 ± 2℃) 및 습도(65 ± 10%)를 일정하게 유지하여 양생한 후 만능시험기를 사용하여 부착강도를 측정하였다. 그 결과 0.5 mm 이상일 때 1.3 MPa의 부착강도를 나타내었으며, 1 mm, 1.5 mm의 조건에서는 각각 1.8 MPa, 2.2 MPa의 부착강도를 나타냈다. 이상의 결과로 도포한 유황폴리머의 두께가 증가할수록 부착강도가 증가하는 것으로 나타났으며, 0.5 mm 이상의 두께에서는 표면보호재로 사용할 수 있는 부착강도(1.0 MPa)를 만족하는 것으로 나타났다.

전 세계적으로 화석연료의 고갈에 대비함에 따라, 대체에너지의 개발을 위한 다양한 친환경 화학제품 및 에너지생산에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 국내에서는 저탄소 녹색성장이라는 슬로건 아래 출범한 정부를 시작으로 현재까지 대체에너지를 개발하기 위한 연구는 계속되고 있으며, 이에 따라 신재생에너지의 중요성이 인식되고 있다. 특히 국내의 경우, 신재생에너지의 약 80% 이상을 폐기물 및 바이오매스 에너지가 차지하고 있으며, 향후에도 더 많은 에너지공급을 위하여 활발한 연구가 진행될 것으로 예상된다. 그러나 국내에는 활용가능한 바이오매스 자원은 매우 한정적이며 2030년 바이오에너지 공급 계획 3.4%에 맞추기 위해서는 안정적인 바이오매스의 확보와 활용기술 개발이 필수적이다. 따라서, 기술개발 초기단계부터 풍부한 아열대성 기후 지역 국가로부터 저렴한 원료를 확보하여 개발하는 것이 필수적이라고 판단된다. 최근 팜 오일에 대한 수요가 급증함에 따라 말레이시아와 인도네시아를 중심으로 팜 오일 산업이 활성화되고 있으며, 이에 따라 팜 오일 생산공정으로부터 다양한 다량의 부산물이 발생하고 있는 실정이며, 본 산업은 지속적으로 증가하여 태국을 포함한 여러 나라에서도 팜 오일 생산을 늘리고 있다. 특히, 팜 열매인 fresh fruit bunch (이하 FFB)로부터 발생하는 부산물인 empty fruit bunch(이하 EFB)는 전체양의 20%를 차지할 정도로 다량발생되고 있으며, 현지에서도 이에 대한 적절한 처리방안이 없어 단순히 야적되거나 소각 또는 비료로써 처리되고 있기 때문에 이를 활용하면 바이오매스 자원이 부족한 우리나라의 경제적인 바이오매스 자원확보의 대안이 될 수 있다. 따라서 연구에서는 팜 오일 산업부산물 중 하나인 EFB를 목질계 바이오매스로써 활용하여 바이오 오일을 회수하고자 기초특성분석을 수행하여 열화학공정으로의 적용가능성에 대하여 평가하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 목질계 바이오매스에 적절한 급속열분해를 선정하여 유동층 반응기에서의 열분해 특성을 연구하였다. 이는 TG 분석 결과를 바탕으로 온도범위를 400 ~ 650℃로 설정하여 각 온도구간 마다 바이오오일을 회수하여 수율을 측정하였고, 500℃ 부근에서 가장 높은 수율을 보였다. 또한 바이오오일에 대한 발열량, pH, 점도 등을 분석하여 연료로써의 가능성을 평가하였다.

시멘트 혼화재료로 사용하는 플라이애쉬는 수화열의 저감 등으로 인하여 매스콘크리트등에 적용되어 왔으며 최근에는 시멘트 산업에서의 온실가스 저감과 경제성 확보를 위하여 콘크리트 제조 단게에서 필수적으로 사용하는 재료로 인식되고 있다. 그러나 플라이애쉬 사용은 콘크리트의 초기강도 저하와 중성화 저항성에 대한 취약성하다. 본 연구에서는 플라이애쉬 사용에 따른 초기강도 저하와 공극 증가에 따른 중성화 저항성 취약점을 보완하기 위하여 CSA를 일정량 첨가하여 초기강도를 개선하고 미세공극 구조를 개선하고자 하였다. 플라이애쉬 사용량은 최대 30%까지 시멘트를 치환하였고 CSA 사용량은 플라이애쉬의 8%를 정량 치환하였다. 자기치유 특성 실험은 0.2mm 이내의 균열을 인위적으로 발생하고 여기에 지속적으로 수분을 공급함으로써 시간 경과에 따른 투수량으로 평가를 실시하였다. 실험결과 플라이애쉬 10%치환하고 팽창재인 CSA를 5% 치환할 경우 첨가하지 않은 시험체에 비하여 14일이내 투수량은 50% 이하로 감소하는 특성을 나타내었다. 이러한 결과는 팽창재에서 석출된 에트링자이트 및 수산화칼슘 수화물이 균열을 충진하여 나타난 현상으로 판단된다.

현재까지 건설 분야에서 가장 많이 사용된 재료는 보통포틀랜드시멘트(Ordinary Portland Cement: OPC)이다. 그러나 최근 OPC의 가격상승으로 인하여 건설비용이 크게 증가되고 있는 추세이다. 이와 함께 OPC 생산으로부터 발생되는 CO₂는 대표적인 환경부하물질로써 사회적으로 크게 문제화되고 있는 실정이다. 이러한 사회적 영향들로 인하여 새로운 건설재료의 개발 필요성이 대두되면서, 무시멘트 결합재(Cementless Binder) 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이와 같은 무시멘트 결합재는 OPC를 사용한 모르타르에 비하여 상대적으로 큰 수축특성을 가지고 있다. 그러나 이를 개선하기 위한 연구는 아직도 많이 부족한 실정이다. 이 연구에서는 각종 산업부산물을 기반으로 제조된 무시멘트 결합재의 수축특성을 개선하는 방편의 일환으로, 정유사 탈황석고를 혼입하는 방안을 검토하였다. 산업부산물인 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 기반으로 정유사 부산물인 탈황석고의 첨가에 따른 무시멘트 모르타르의 수축특성을 검토하였다. 이와 같은 검토를 위하여 결합재와 주문진 표준사를 1:2.45, W/B=47%로 설정하고 정유사 부산물인 탈황석고를 0, 4, 6, 8, 12%로 각각 혼입하여 길이변화 시험용 공시체를 각각 제작하였다. 정유사 탈황석고를 혼입한 모르타르의 길이변화 측정 결과, 탈황석고 혼입량이 증가할수록 초기의 팽창량이 증가하므로 후기 재령에서의 최종 수축량이 감소하는 효과로 나타났다. 이는 정유사 탈황석고의 구성 광물인생석회가 수화반응을 통하여 소석회로 변화하는 과정에서, C₃A와 반응하여 생성되는 반응생성물이 많아져 초기 팽창이 크게 발생되었기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 적정량의 정유사 탈황석고를 혼입하면 무시멘트 결합재를 사용한 모르타르의 길이변화 특성을 향상시킬 수 있을 것이라 판단된다.

In this study, application of industrial by-products as an ultra rapid hardening cement substitute for semi-rigid pavement grout was evaluated. The examination of abrasion resistance showed that the loss ratio was 8.0~11.5% in every mixing condition, which indicates a good abrasion resistance.

This study aims to develop solidifying agents of sewage sludge using industrial By-Products and evaluate applicability of the solidified sewage sludge. The result of this study shows that it was possible to reduce water content of the cover materials to more than 50% in a short time as a result of the excellent hygroscopic function of inorganic binder made from industrial by-products and the granulation of sludge. The result suggests that the appropriate mixed ratio of (PSA + CPA) − (GBFS + SM1) − (SAS + SM2) is 60-25-15, and input ratio of solidifying agent is 48%, considering the applicability of the facilities, including mixing performance and availability of discharge, as well as the percentage of moisture content of the solidified sewage sludge, pH, and exothermic temperature. The solidified sewage sludge made using industrial by-products met more than the standard of unconfined compressive strength 0.5 kg/cm2 (as for cover materials 0.1 MPa) in 7 days due to ground granulated blast furnace slag, high-calcium fly ash, and SAS. As a result, valid resource recovery is possible through the land treatment of sewage sludge by inducing in-situ stabilization of heavy metals and property strengths through the reactivity of industrial by-products.

To secure the early strength of ternary blended cement mortar, using 3.5% anhydrite with a fineness of approximately 10,000cm2/g, was found to provide the most outstanding early strength properties.