The purpose of this study was to determine the feasibility of using waste stone and waste stone sludge, generated by stone grinding operations, as substitutes for natural resources. In addition, the possibility of expanding the scope of safe recycling was confirmed via an environmental assessment. This assessment was carried out by measuring particle size distributions and physical and chemical characteristics, as well as via dissolution and content tests. Waste stones and powdered waste stone sludge generated from the I-, K-, and R-quarries located in the Geochang area were selected and sampled. The pH was weakly alkaline (7.74 - 9.7), and the water content ranged from 21.29% to 32.57%. Only the Iquarry sample exceeded the 30% water content limit. The Waste Control Act regulates the use of filler materials such as bottom restoration and lowland materials in the quarry to less than 30%. Leaching tests conducted using I-, K-, and R-quarry samples were analyzed. The samples did not exceed the controlled waste criteria for hazardous substances defined by the Waste Management Act. The limits for Pb, Cr, As, Hg, Cd, and Cr6+ are 3 mg/L, 3 mg/L, 1.5 mg/L, 0.005 mg/L, 0.3 mg/L, and 1.5 mg/L, respectively. Based on the results of content tests, only Cu (252 mg/Kg) exceeded the 1 area standard (150 mg/kg) for troublesome soil contamination defined in the Enforcement Regulations of the Soil Environment Conservation Act. Based on this environmental assessment, current policies allow expansion of recycling.

일반적으로 보도블록은 주로 행인들이 이용하는 도로에 일정 크기와 형상으로 이루어진 블록체를 배열하여 먼지 등이 발생하는 것을 방지하고, 도로 미화를 위하여 설치된다. 이러한 보도블록은 다양한 종류의 재질로 제조되는데, 일반적으로는 콘크리트를 성형하여 제조한 콘크리트 블록이 많이 사용되고 있다. 그러나 콘크리트로 제조된 보도블록의 경우, 시멘트의 특성상 우천 시 빗물의 배수가 원활하지 않다. 콘크리트 보도블록은 쇄석 등의 골재와 모래 및 시멘트를 일정 비율로 혼합한 뒤 소정의 형상을 갖는 형틀에서 찍어낸 후 경화시켜 제조되는 블록이다. 콘크리트 보도블록은 형틀에 따라 다양한 형상으로 제작이 가능하다. 보행로나 인도 등에 서로 무늬나 형상을 서로 맞물리게 반복적으로 배열 설치되도록 지면 위에 모래를 깐 뒤 그 위에 밀착 고정시키게 되므로 대기와 지면 사이의 수분은 물론 공기도 거의 통과 될 수 없을 정도로 밀착 차단되고 내부 재질의 조직이 치밀하여 블록면에서는 어떠한 빗물이나 공기도 통과될 수 없게 된다. 종래의 콘크리트 투수블록은 강도와 투수율이 낮고 표층부의 골재 탈락이 발생하여 제품이 부분적으로 파손되는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 시멘트를 많이 사용하면 강도는 좋아지나 투수율이 낮아지고, 투수율을 높이기 위해 시멘트를 적게 사용하면 강도가 낮아져, 표층부의 골재가 탈락하고 파손되는 문제점이 있다. 일반적으로 석재가공 공정 시 발생하는 석재 폐기물인 석재슬러지는 폐기물업자를 통해서 유상으로 버려지는 경우가 태반이다. 이런 폐기물을 재활용함으로서 고부가 자원화 기술을 통하여 친환경적 자원화에 기여하고 재활용 기술을 개발함에 있어 부가적인 응용기술개발이 가능하게 되었다.

천연재료를 활용하려는 건설 분야의 요구와 사회간접자본(Social Overhead Capital, SOC) 수요에 따라 다양한 분야에서 석재를 건설재료로 활용하고 있다. 이에 따라 필요한 형태의 석재의 가공이 필요하게 되고, 이는 석재 가공시 발생하는 석분 처리가 필수적으로 요구되게 된다. 석재 가공시 발생하는 석분, 즉 폐석분은 주로 고함수 상태로서 자연 상태의 탈수 과정을 통해 적절한 함수 상태를 보이게 된다. 즉, 토질공학적인 관점에서 보면 이러한 폐석분은 전반적으로 세립을 보이고 있어 활용에 제한이 될 수 밖에 없으므로 보다 공학적 성질을 개량하기 위한 방안이 필요하다. 본 연구는 토질공학적 관점에서 페석분의 입도를 조정하기 위해 모래 성분을 증가시켰으며, 폐석분과의 혼합토에서 모래 성분이 폐석분토의 토질공학적 특성 변화에 기여하는 영향에 대해 분석하였다. 연구는 기본적으로 시험을 근거로 하였다. 이때 시험은 석재 가공시 발생하는 화강암질의 폐석분을 주재료로 하였으며, 여기에 입도 조정을 위해 금강 주변에서 채취한 강모래를 혼합하여 폐석분 혼합토를 제조하였다. 또한 보다 경제적인 관점에서 주변에서 흔히 채취 가능한 화강암질 풍화토를 혼합하여 폐석분 혼합토를 제조하였다. 제조된 폐석분 혼합토에 대해 기본적인 물성 시험, 그리고 다짐 시험을 행하였으며, 그 결과를 분석하여 폐석분 혼합토의 혼합 비율을 조정하고 다짐 및 강도 특성 등 토질공학적 특성을 분석하였다. 분석 결과 혼합토에서 모래 함유 비율의 증가는 결과적으로 혼합토의 강도 증가로 나타났으며, 전반적으로 혼합토의 내부마찰각은 거의 선형적으로 증가하는 경향을 보였다. 다만, 점착력은 모래 성분의 증가로 인해 전반적으로 선형적인 감소 경향을 보였는데, 경향은 화강풍화토 혼합토에서도 유사하게 나타났다. 이러한 연구 결과로부터 혼합토 제조시 활용 가능한 적절한 혼합비율의 구할 수 있었으며, 한 예로서 폐석분에 모래 혼합비율이 약 40 ~ 50% 정도되었을 때 토질공학적 차원에서 양질의 성토재로서 실용적인 활용 가능성을 판단할 수 있었다.

Waste stone sludge generated during the collection of crushed aggregate is difficult to use due to high moisture content. Production of 1 ton aggregate generates approximately 0.25 tons of waste stone sludge. Considering the total crushed aggregate collection in 2012 of about 100 million tons, it can be estimated that 25 million tons of waste stone sludge is generated annually. Recycling of waste stone sludge is made difficult by the high moisture content of 30%. Therefore, to make recycling this process must be a drying process, which makes a fine powder of even better quality that can use as an additive. The purpose of this study is to analyze the changes in physical properties caused by the use of dried waste stone sludge as an additive in the extrusion of cement. A test specimen was made, substituting 50% of the silica with waste stone sludge, and physical performance evaluation was performed. Results showed that 50% substitution of silica resulted in no difference in moldability, but a slight increase in the water content required for the same workability was found. Flexural strength and drying shrinkage were found to be 97% of normal levels, but satisfied the specified performance in the KS F 4735 standard.