대표적인 산업부산물인 폐주물사와 플라이애쉬의 재활용은 매우 시급한 현안중의 하나이다. 이러한 산업부산물의 재활용을 위해 저강도 콘크리트 개념을 적용한 유동성채움재(CLSM)로의 재활용을 위한 기본 연구가 지난 3년간 수행되었다. 본 연구에서는 폐주물사중 환경오염문제의 발생 가능성이 적은 것을 선별하여 CLSM용 잔골재로 이용하였다. 특히, 폐주물사에 화학약품처리를 하여 재활용 잔골재로 이용하는 방식사 역시 실험 재료로 이용하였다. 실험은 기존에 보편적으로 이용되는 뒤채움재 시공시 발생하는 사일로 토압에 대한 검증과 토압 경감효과에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 CLSM은 기존의 뒤채움재와는 그 성질이 매우 달라서, 옹벽배면과 절개면사이의 거리가 짧아서 발생하는 사일로 토압효과는 나타나지 않았다. 이는 기존의 뒤채움재와는 상당히 다른 재료이고, 또한, 기존에 이용되는 각종 토압론의 공식적용에 다소 신중해야 할 것으로 판단된다. 사용된 잔골재용 시료중에서는 방식사가 가장 큰 토압경감 효과를 나타냈고, 사용된 CLSM의 잔골재 특성에 따라 토압경감 효과에 다소 시간적인 차이는 있으나, 그 절대값은 어느 정도 일정한 값으로 수렴하는 것으로 나타났다.

대표적인 산업부산물인 폐주물사와 플라이애쉬의 재활용은 매우 시급한 현안중의 하나이다. 이러한 산업부산물의 재활용을 위해 저강도 콘크리트 개념을 적용한 유동성채움재(CLSM)로의 재활용을 위한 기본 연구가 지난 3년간 수행되었다. 본 연구에서는 폐주물사중 환경오염문제의 발생 가능성이 적은 것을 선별하여 CLSM용 잔골재로 이용하였다. 특히, 폐주물사에 화학약품처리를 하여 재활용 잔골재로 이용하는 방식사 역시 실험 재료로 이용하였다. 실험은 기존에 보편적으로 이용되는 뒤채움재 시공시 발생하는 사일로 토압에 대한 검증과 토압 경감효과에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 CLSM은 기존의 뒤채움재와는 그 성질이 매우 달라서, 옹벽배면과 절개면사이의 거리가 짧아서 발생하는 사일로 토압효과는 나타나지 않았다. 이는 기존의 뒤채움재와는 상당히 다른 재료이고, 또한, 기존에 이용되는 각종 토압론의 공식적용에 다소 신중해야 할 것으로 판단된다. 사용된 잔골재용 시료중에서는 방식사가 가장 큰 토압경감 효과를 나타냈고, 사용된 CLSM의 잔골재 특성에 따라 토압경감 효과에 다소 시간적인 차이는 있으나, 그 절대값은 어느 정도 일정한 값으로 수렴하는 것으로 나타났다.

주조 공정에 사용되는 주물사의 점결제는 대부분 유기 계열을 사용하였다. 그러나 주조 공정에서 발생하는 유해물질의 영향으로, 무기 계열의 점결제를 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 주조 공정에 사용되는 무기바인더는 대부분 물유리를 기반으로 하여 유동성, 밴딩 현상 등의 개선을 위해 다양한 물질을 첨가하여 사용되고 있다. 물유리는 물에 대한 용해도가 크기 때문에, 이러한 특성을 이용하여 무기바인더의 효율적인 제거 방안에 대한 연구를 진행하였다. 실험과정은 폐주물사의 붕괴, 세척, 여과, 건조의 순서로 진행하였으며, 폐주물사의 붕괴는 토크가 높은 모터가 장착한 교반기에서 세척액과 폐주물사를 넣어 교반하였으며, 교반 후 베플이 추가된 아크릴 재질의 반응기에 넣고 교반 속도와 시간을 달리하면서 세척 효율을 분석하였다. 세척 후 325 metal mesh로 진공여과하여 재생사는 오븐에 넣어 건조하였다. 세척 효율은 진공 여과 후 여과액을 IC로 분석하여 바인더 성분의 제거율을 분석하였으며, 재생사의 건조 후 XRF 분석을 통해 바인더 성분의 잔류여부를 파악하였다.

Most spent foundry sand (SFS) is disposed in waste containment facilities; only 41.4% beneficially reused in recycling.In foreign countries, some spent foundry sand is finding uses in highway bases and retaining structures, asphalt concrete,and pavement bases. However, limited information is available on the use of SFS as a component in the base or subbaselayers of pavements. Large volumes of SFS can be used in roadway construction, so this information is very important.In this study, the geotechnical properties of SFS amended road base material such as particle size, turbidity, andpermeability were estimated to decided the optimal conditions in thermal stabilization. At the optimal conditions, abrasiontest and California bearing ratio (CBR) test were conducted to evaluate the degree of qualification for the standard ofsubbase layers of pavement. Also, the hazardous characteristics of SFS were evaluated by Korea extraction test (KET)and toxicity characteristic leaching procedure (TCLP). It was realized that SFS can be used as auxiliary material inpavement subbase when particle size of SFS was amended by mixing with another pavement materials.

경제성장과 더불어 산업발전이 급격하게 이루어짐에 따라 산업폐기물이 나날이 증대되어 대기 중의 환경오염 및 폐기물의 무단방치 및 불법매립 등의 환경오염 문제가 사회적인 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 수많은 산업폐기물 중 주물산업에서 발생하는 폐주물사는 연간 발생량이 약 300만 톤이며 이를 대부분 야적･매립함으로써 이에 따른 2차 환경오염을 발생시키고 있다. 이러한 폐주물사를 재활용하는 방안으로 건설 산업에서 시멘트나 잔골재의 대체 재료로서 재활용하는 방안으로 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서 산업부산물인 폐주물사의 첨가에 따른 시멘트 모르타르의 흐름값 및 강도특성에 대한 검토를 실시하였으며, 이를 위하여 결합재와 주문진 표준사를 1:2.45, W/B=53%로 설정하고 폐주물사를 시멘트 2 ~ 40%, 잔골재 10 ~ 50% 대체 혼입하여 공시체를 제작하였다. 실험에 사용한 폐주물사의 밀도는 2.42 g/cm³로 시멘트나 잔골재에 비해 작은 편이며, 폐주물사를 시멘트 대체재로 혼입한 모르타르의 흐름값 측정결과 혼입량이 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 20%, 30%, 40%인 경우 각각 152 mm, 146 mm, 145 mm, 143 mm, 138 mm, 136 mm, 120 mm, 114 mm, 112 mm로 최대 26% 감소하는 경향을 나타내었다. 그리고 제작된 공시체를 20℃로 양생하여 7일 압축강도를 측정한 결과 혼입량이 0%인 경우에 비하여 8%, 40% 혼입하였을 때 각각 18%, 65% 감소한 6.28MPa, 7.90MPa이며, 10% 이상 혼입하였을 때 강도가 급격히 감소하는 경향을 나타내었다. 잔골재 일부를 폐주물사로 대체 혼입한 모르타르의 흐름값 측정결과 혼입량이 0%, 20%, 40%인 경우 각각 152 mm, 134 mm, 115 mm로 최대 24%감소하는 경향을 나타내었다. 또한 제작된 공시체를 20℃로 양생하여 3일, 7일 압축강도를 측정한 결과 혼입량이 0%인 경우에 비하여 40% 혼입 하였을 때 각각 10%, 12% 감소하여 20.13 MPa, 17.41 MPa로 나타났다. 따라서, 폐주물사를 콘크리트 재료의 대체재로 사용할 경우 입도분포를 고려하여 잔골재의 대체재로 사용하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.