공공하수 처리시설 방류수 T-N 기준을 만족하기 위해서는 호기조에서 질산화가 안정적으로 이루어져야 한다. 수온 및 pH가 질산화에 민감한 영향을 주고 있음에도 불구하고 기존 하수처리장 설계 시 동절기 저수온만 고려하고 호기조 pH는 상시 7.0으로 가정하여 설계하고 있다. 이에 본 연구에서는 MLE 공법 하수처리장의 생물반응조 유입수 알칼리도를 계절별로 파악하여 시뮬레이션을 수행하고, 알칼리도 변화가 호기조 pH 및 NH3-N 농도에 주는 영향을 확인하였다. 연구대상 처리장의 계절별 일평균 생물반응조 유입수 알칼리도는 춘/추절기 190 mg CaCO3/L, 하절기 185 mg CaCO3/L 그리고 동절기 210 mg CaCO3/L로 하절기에 저농도 알칼리도가 유입되는 것을 실험을 통해 파악하였다. 시뮬레이션 결과, 동절기 MLSS 농도가 2,500 mg/L인 경우, 유입수 알칼리도 변화와 관계없이 호기조 NH3-N 농도는 10 mg/L 이상이며 알칼리제 투입을 통한 목표 호기조 NH3-N 농도 2.5 mg/L 달성이 어려운 것으로 확인되었다. MLSS 농도가 3,000 및 3,500 mg/L인 경우에는 유입수 알칼리도에 따라 호기조 NH3-N 농도는 각각 1.3-5.0 mg/L와 0.8-3.1 mg/L의 범위인 것을 파악하였다. 춘/추절기 및 하절기 생물반응조 유입수 알칼리도가 하한치가 유입되는 경우, MLSS 및 DO 농도와 관계 없이 pH와 알칼리도가 제한 인자로 작용하여 호기조 NH3-N 농도 2.5 mg/L 이하를 만족하지 못하였다. 반면 유입수 알칼리도가 충분한 조건에서는 DO 및 MLSS 농도만 제어해도 안정적인 질산화가 가능한 것으로 나타났다. 또한 춘/추절기 및 하절기에 호기조 DO 농도가 1.0 mg/L가 되어도 질산화가 발생되는 것이 확인되어 처리장 운영에 있어서 탄소 발생 저감 방안이 수행될 수 있다.

철근 콘크리트는 주요 건축 자재로서 다양한 구조 시스템에 널리 사용됩니다. 하지만 시간이 지남에 따라 동결-해동 주기, 철근 부식 등의 요인으로 인해 내구성이 저하되는 경우가 많습니다. 최근 탄소섬유강화폴리머(CFRP)는 강철보다 높은 중량 대비 강도, 동결융해 손상 저항성, 부식 저항성 등의 장점으로 인해 큰 주목을 받고 있습니다. 이러한 장점에도 불구하고 국내외 연구를 검토한 결과, CFRP 그리드에 대한 실험 연구가 부족하여 실험을 통한 CFRP 그리드 포장 공법 검증의 필요성이 강조되고 있습니다. 이 연구는 알칼리 노출에 따른 CFRP 그리드 포장 공법의 동결-해동 저항성과 강도 저하를 평가하는 것을 목표로 했습니다. 연구 결과, 인발 공법으로 제조된 CFRP 그리드는 RTM 공법으로 제조된 그리드에 비해 동결-해동사이클 후 강도가 10% 감소하고 알칼리 노출 시 최대 32.8%의 강도 감소가 발생하는 것으로 나타났습니다.

탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 복합재는 높은 인장 강도, 강성, 내식성 및 경량 특성으로 인해 콘크리트 부재의 내부 보강 재로 점점 더 선호되고 있다. 그러나 많은 구조물들이 수명 동안 부식성 환경에 노출되어 CFRP 복합재의 내구성을 저해할 수 있다. 본 연구에서는 ASTM D7705 표준의 가속 시험 프로토콜에 따라 CFRP 그리드를 60°C의 알칼리 및 산성 용액에 침지하여 가혹한 환 경에 노출시켰다. 실험은 인장 시험, 무게 변화 분석. 및 주사 전자 현미경(SEM)을 포함하여 재료의 열화를 평가하였다. 실험 결과, CFRP 그리드는 알칼리 환경보다 산성 환경에서 더 우수한 저항성을 나타냈다. 알칼리 환경에서는 수지 열화의 영향을 크게 받았으나, 산성 환경에서는 180일 동안 약 1.58%의 인장 강도 감소만을 보였다.

PURPOSES : Previously, the expansion state of the concrete pavement in which AAR occurred could not be determined. Because the current situation has not been evaluated, it has been difficult to prepare an appropriate response. In this study, a method for calculating the expansion amount of concrete pavement using the stiffness damage test (SDT) is proposed. METHODS : The SDT method was examined through a literature review. For the laboratory tests, specimens that generated AAR were produced based on the mix design (2018) of the Korea Expressway Corporation. SDT was used to calculate various mechanical properties, and their correlation with the expansion amount was reviewed. RESULTS : Using the SDT, various mechanical properties(elastic modulus, hysteresis area, plastic deformation, plastic deformation index, stiffness damage index, and nonlinear index) were calculated based on the expansion rate of the AAR. The elastic modulus was evaluated as the best predictor of the expansion rate. Thus, if the elastic modulus is calculated using SDT, a prediction equation can be used to calculate the amount of AAR expansion. This equation will need to be supplemented by further research. CONCLUSIONS : SDT was used to confirm that the expansion state due to the AAR of the concrete pavement could be indirectly evaluated. Among the mechanical properties related to SDT, the elastic modulus was found to be the most suitable for predicting the amount of expansion.

전기투석(ED)은 이온교환막을 통한 이온의 분리에서 중요한 과정이다. 해수담수화로 발생하는 염수 처리는 환경 적으로 큰 문제이며 막분리 기술을 통한 재활용 효율이 높다. 마찬가지로 알칼리는 가죽, 전기도금, 염색, 제련 등과 같은 여 러 화학 산업에서 생산된다. 폐기물의 고농도 알칼리는 부식성이 높고 화학적 산소 요구량(COD) 값이 높기 때문에 환경에 방출하기 전에 처리해야 합니다. 칼슘과 마그네슘의 농도는 염수의 거의 두 배이며 주요 환경 오염 물질인 이산화탄소의 흡 착에 완벽한 후보입니다. 수산화나트륨은 양극성 막 전기투석 공정으로 쉽게 생산되는 금속 탄산화 공정에 필수적입니다. 역 삼투압(RO), 나노여과(NF), 초여과(UF), ED 등 다양한 공정을 통해 회수가 가능하다. 본 검토에서는 알칼리 회수를 위한 이 온교환막에 의한 ED 공정에 대해 논의한다.

PURPOSES : In this study, the alkali aggregate reactivity and expansion characteristics of mortar mixed with waste glass (a recycled aggregate) were confirmed to verify the alkali-silica reaction (ASR) stability and review the appropriateness of the alkali aggregate reactivity test method following the replacement of recycled aggregate. METHODS : The alkali-aggregate reactivity of waste glass aggregates was measured using the chemical and physical methods described in KS F 2545 and ASTM C 1260, respectively. The reactivity was classified by comparing the results. Cement with a high-alkali content was used to simulate an environment that can induce ASR. Non-reactive fine aggregates, waste glass fine aggregates, reactive general aggregates, and Ferronickel slag aggregates were used as control groups. RESULTS : Waste glass fine aggregates were classified as reactive when applying the chemical method. In the physical method, they were classified as reactive at 100% and latent reactive at 1%, based on the mixing ratio. Additionally, we discovered that the reliability of the chemical method was low since the ASR of the aggregates was classified differently based on the evaluation method, while the results of the chemical and physical test methods were inconsistent. CONCLUSIONS : To determine the alkali reactivity of recycled aggregates, the complex use of chemical and physical methods and analysis based on the mixing ratio of the reactive aggregates are required. Small amounts of waste glass aggregate replacements affected the ASR. Because ASR reaction products can affect the long-term thermal expansion of the structure, further research is needed to use ASR aggregates in structures.

The Alkali-Metal Thermal to Electric Converter (AMTEC) can be used as a next-generation power generation technology related with a large thermal energy storage. In particular, this technology is expected for the higher efficiency by a cascade power generation with the thermoelectric generator(TEG), and the temperature distribution becomes a very important design parameter in this case. In this study, the temperature distribution of the AMTEC unit was analyzed through CFD analysis, and design points were discussed based on the results.

Tungsten carbide is widely used in carbide tools. However, its production process generates a significant number of end-of-life products and by-products. Therefore, it is necessary to develop efficient recycling methods and investigate the remanufacturing of tungsten carbide using recycled materials. Herein, we have recovered 99.9% of the tungsten in cemented carbide hard scrap as tungsten oxide via an alkali leaching process. Subsequently, using the recovered tungsten oxide as a starting material, tungsten carbide has been produced by employing a self-propagating high-temperature synthesis (SHS) method. SHS is advantageous as it reduces the reaction time and is energy-efficient. Tungsten carbide with a carbon content of 6.18 wt % and a particle size of 116 nm has been successfully synthesized by optimizing the SHS process parameters, pulverization, and mixing. In this study, a series of processes for the highefficiency recycling and quality improvement of tungsten-based materials have been developed.

본 연구에서는 낮은 막 저항을 가지는 알칼리 수전해 시스템 적용을 위한 격리막 제조를 위하여 PPS (Polyphenylene sulfide)를 지지체로 사용하고 Polysulfone과 무기물 첨가제를 이용하여 격리막을 제조한 뒤, 지지체의 두께와 다공도에 대한 영향을 분석하였다. 지지체로 사용된 PPS 펠트를 온도(100°C, 150°C, 200°C)와 압력(1톤, 2톤, 3톤, 5톤)의 변수를 두어 압축을 진행 하여 두께를 조절하고자 하였으며, 무기입자로서 친수성이 높고 내알칼리성이 뛰어난 BaTiO3와 ZrO2를 사용하여 polysulfone과 함께 슬러리를 제조하고 압축한 PPS 펠트 위에 캐스팅하여 다공성 격리막을 제조할 수 있었다. 전자주사현미경(SEM)을 통해 압축 조건에 따른 분리막의 모폴로지 변화를 확인하고, 기공도를 계산하였으며, 압축 조건이 증가할수록 두께와 기공도가 감소하는 경향을 확인하였다. 수전해용 격리막으로서 사용이 가능한지를 확인하기 위하여 다양한 특성 평가를 진행하였다. 기계적강도를 측정한 결과 압축 조건(온도와 압력)이 증가할수록 인장강도가 점차 증가하는 경향을 확인하였다. 최종적으로 내알칼리성 테스트 를 통하여 제조한 다공성 격리막이 우수한 내알칼리성을 가지는 것을 확인하였고, I-V 테스트를 통하여 100°C와 150°C 조건에서 압축된 막들이 기존의 압축하지 않은 막보다 낮은 전압을 가지며 성능이 향상되었다는 것을 확인하였다.