최근 온실가스 배출 최소화를 위한 친환경적인 포장도로의 개발 관련 연구가 늘어나고 있다. 이런 연구 의 배경은 바로 온실가스로 인한 기후 변화이다. 현재 기후변화는 전 세계적으로 고온 및 저온 현상과 함 께 기습폭우, 폭설, 극심한 한파 등을 야기 시키고 이로 인한 사회기반 시설물의 손상은 가속화되고 있는 실정이다. 기존에 사용되어졌던 아스팔트 포장 기술은 가열아스팔트 포장(HMA, Hot Mix Asphalt Pavement)이었으나, 이는 온실가스, 특히 탄소의 배출되는 양을 증가시키므로 최근에는 이를 감소시키 기 위해 탄소발생이 30% 이상 저감되는 중온아스팔트 포장(Warm Mix Asphalt Pavement)을 개발하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구들은 자원의 재활용을 활성화 시키면서 비용을 절감시키는 효과를 보는데 의의를 두고 있다. 이러한 아스팔트 혼합물에 대한 연구는 혼합물의 개발로 끝나는 것이 아니라 포장 공법에 관련된 연구로 이어지는데, 최근 여러 국내외 아스팔트 포장도로 현장에서의 표층과 기층에 대한 접착성을 향상시키는 택코트 재료에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이전에는 가열아 스팔트 혼합물에 택코트를 첨가하여 접착성을 평가하는 연구가 이루어 졌고, 첨가된 택코트에 따라 접착 성이 상이하게 나타나게 되는 결과를 보였다. 저번 연구와는 달리, 이번 연구에서는 아스팔트 순환골재와 슬래그 골재를 70% 이상 사용한 재활용 저 탄소 중온 아스팔트 혼합물에서의 택코팅 재료의 최적 함량 및 비율을 연구 하여 박층포장 적용 시 우려 되는 밀림, 층간 분리, 균열에 대한 저항성을 높일 수 있는 방안으로 층간 접착을 전단 시험을 통하여 평 가 하려고 한다. 위에 제시된 전단 시험을 위하여 본 연구를 수행하기 이전에 컴퓨터 계측식 직접전단장 치를 구축 하고, 재활용30%(폐아스콘 15%, 제강슬래그 15%)의 중온 아스팔트 혼합물을 제작하였다. 제작 된 공시체(택코팅을 완료한 재활용 중온 아스팔트 혼합물)는 직접전단장치 지그 안에 장착 한 후에, 컴퓨 터에 설치된 Shear Program을 이용하여 직접전단장치로 공시체에 대하여 택코팅 강도를 측정하기 위하 여 하중을 재하 하였다. 본 실험에서의 측정은 Min Interlayer Shear Strength Limit(Pavement)에 의 거 하였다. 본 연구에서는, 택코팅 성능 시험을 통하여 이를 만족하는 결과 값을 가지게 되었으며, ISS시 험을 통하여 Min Interlayer Shear Strength Limit(Pavement)값이 130kPa 이상이 되어 본 연구의 성 과 지표를 만족 시킬 수 있게 되었다.

Glass-ceramics were developed many years ago and have been applied in many fields such as electronics, chemistry, optics, etc. Much is already known about glass-ceramic technology, but many challenges in glass-ceramic research are still unresolved. Recently, large amounts of slag have steadily increased in the steel industry as by-products. To promote recycling of industrial waste, including steel industry slags, many studies have been performed on the fabrication of basalt-based highstrength glass-ceramics. In this study, we have fabricated such ceramics using various slags to replace high performance castbasalt, which is currently imported. Glass-ceramic material was prepared in similar chemical compositions with commercial cast-basalt through a pyro process using slags and power plant by-product (Fe-Ni slag, converter slag, dephosphorization slag, Fly ash). The properties of the glass-ceramic material were characterized using DTA, XRD, and FE-SEM; measurements of compressive strength, Vicker’s hardness, and abrasion were carefully performed. It is found that the prepared glass-ceramic material showed better performance than that of commercial cast-basalt.

PURPOSES: The national highways and expressways in Korea constitute a total length of 17,951 km. Of this total length of pavement, the asphalt pavement has significantly deteriorated, having been in service for over 10 years. Currently, hot in-place recycling (HIR) is used as the rehabilitation method for the distressed asphalt pavement. The deteriorated pavement becomes over-heated, however, owing to uncontrolled heating capacity during the pre-heating process of HIR in the field. METHODS: In order to determine the appropriate heating method and capacity of the pre-heater at the HIR process, the heating temperature of asphalt pavement is numerically simulated with the finite element software ABAQUS. Furthermore, the heating transfer effects are simulated in order to determine the inner temperature as a function of the heating system (IR and wire). This temperature is ascertained at 300 ℃, 400℃, 500℃, 600℃, 700°℃, and 800℃ from a slab asphalt specimen prepared in the laboratory. The inner temperature of this specimen is measured at the surface and five different depths (1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, and 5 cm) by using a data logger. RESULTS: The numerical simulation results of the asphalt pavement heating temperature indicate that this temperature is extremely sensitive to increases in the heating temperature. Moreover, after 10 min of heating, the pavement temperature is 36%~38% and 8%~10% of the target temperature at depths of 25 mm and 50 mm, respectively, from the surface. Therefore, in order to achieve the target temperature at a depth of 50 mm in the slab asphalt specimen, greater heating is required of the IR system compared to that of the gas. CONCLUSIONS : Numerical simulation, via the finite element method, can be readily used to analyze the appropriate heating method and theoretical basis of the HIR method. The IR system would provide the best heating method and capacity of HIR heating processes in the field.

In order to fabricate porous mullite ceramics with controlled pore structure and improved mechanical strength, a freeze casting route has been processed using camphene mixed with tertiary-butyl alcohol (TBA) and coal fly ash/alumina as the solvent and the ceramic material, respectively. After sintering, the solidification characteristics of camphene and TBA solvent were evident in the pore morphology, i.e., dendritic and straight pore channels formed along the solidification directions of camphene and TBA ice, respectively, after sublimation. Also, the presence of microcracks was observed in the bodies sintered at 1500 oC, mainly due to the difference in solidification volume change between camphene and TBA. The compressive strength of the sintered bodies was found generally to be dependent, in an inverse manner, on the porosity, which was mainly determined by the processing conditions. After sintering at 1300~1500 oC with 30~50 wt% solid loading, the resulting mullite ceramics showed porosity and compressive strength values in ranges of 83.8~43.1% and 3.7~206.8 MPa, respectively.

PURPOSES: The objective of this study is to investigate the properties of recycled asphalt binders with five different rejuvenators, in order to evaluate the applicability of the recycled asphalt binders compared with the original asphalt binder. METHODS: In order to simulate recycled asphalt binders, fresh asphalt binders are aged by various Superpave aging procedures, such as the rolling thin-film oven (RTFO) and the pressure aging vessel (PAV). Then, selected rejuvenators are added to the aged asphalt binders in the amount of 5%, 10%, and 15%. The asphalt binder properties are evaluated by the dynamic shear rheometer (DSR), the rotational viscometer (RV), and the bending beam rheometer (BBR). In this study, AP-5 (penetration grade 60-80, PG 64-16) asphalt binder is used. A total of five types of rejuvenators are employed. RESULTS AND CONCLUSIONS : When considering aged asphalt without a new asphalt binder, it seems that the percentage of rejuvenator used in Korea is a bit too low, and that it fails to possess the characteristics of the original binder. From the current practice of evaluating the properties of recycled binder based on penetration ratio only, the amount of rejuvenator required is similar for the long-term-aged binder, but is excessive for the longest-term aged binder, causing deterioration of workability and stiffness of the recycled binder.

버섯은 자연 생태계에서 유기물을 무기물로 분해하면서 생성되는 에너지를 이용하는 분해자로서 역할을 하는 점에서 친환경적으로 매우 유익하다. 또한 버섯균은 섬유소 분해능이 뛰어나 일반세균이나 효모균이 분해하기 어려운 리그닌복합체도 포도당 등 단당형태로 분해함으로써 토양미생물의 증식을 조장하기도 한다. 국내에서 버섯재배는 병재배법이 본격적으로 보급된 1990년대 이후 팽이버섯, 큰느타리, 느타리 등이 연중 20만톤 정도 생산되고 있다. 버섯 병재배 배지재료로는 톱밥류와 콘코브, 비트펄프, 면실피, 미강, 밀기울, 건비지, 패화석분 말, 혼합사료 등이 쓰이고 있다. 본 시험은 팽이버섯, 큰느타리, 느타리의 병재배 수확후 배지를 느타리 병재배 용 배지제조에 2차 배지재료로서 재활용하고자 하였다. 팽이버섯, 큰느타리, 느타리 병재배 후 탈병한 배지를 각각 바로 운반하여 느타리 532배지에 첨가시험을 수행한 결과, 팽이버섯과 큰느타리 수확후배지를 첨가한 배 지에서 느타리 품종 춘추2호와 만추리는 모두 자실체 수량이 무첨가구에 비하여 낮은 경향이었다. 그러나 느 타리 병재배 수확후배지는 기본배지에 대하여 50%까지 대체하여도 수량이 증가하는 경향이었는데, 특히 10%~30% 첨가수준에서 안정적으로 증수되었다. 여기에 제시한 시험 결과는 느타리버섯 병재배 농가에서 배 지비용 절감과 안정적인 버섯 수량의 증수를 통한 소득 증대가 기대된다. 유의할 사항은 균배양 및 버섯의 발 생, 생육 등 과정에 잡균의 피해를 받지 않고 정상적으로 재배한 수확후배지를 사용해야 하고, 탈병작업 후 바 로 그 날의 느타리 병재배용 배지제조에 재활용함으로서 변질되지 않은 수확후배지를 사용하여야 한다.

2014년 온실가스 배출 최소화를 위한 포장도로 연구 중 친환경 저비용 에코아스팔트 도로포장 기술 개 발에서 저비용 상온 재활용 포장 공법 개발에 대해서 연구를 하고 있으며, 기존의 상온 재활용 포장의 배 합설계인자 영향분석을 바탕으로 본 연구에서는 기층 배합설계 검증 및 예비 시험포장에 대한 문제점과 해결방안에 대해 제시하였다. 본 연구진의 선행연구를 바탕으로 본 연구에서는 배합설계의 목적을 도로포장통합지침의 중교통량 품 질기준을 만족하기 위해 국내외 배합설계법의 자료 분석하여 배합설계법을 결정하였다. 배합설계법 선정 을 위해 입도기준을 기층의 역할목적을 감안하여 본 연구진의 선행연구에 제시된 기층의 입도상하한선 및 연구결과를 적용하였다. 결정된 배합설계 절차를 이용하여 저교통량과 중교통량 기층의 배합설계를 실시 하여, 실험실에서 결정된 입도설계를 바탕으로 혼합물 제작 후 마샬다짐기를 이용한 공시체를 만들어 실 내시험을 진행하였다. 실험 결과 공극율과 마샬안정도를 이용한 수침안정도 등이 기준에 부합하는 것을 확인하였으며, 예비 시험포장을 위한 배합설계를 진행 후 플랜트에서 생산된 시험포장 혼합물을 이용, 실 내시험을 통하여 배합설계를 검증하였다. 생산 플랜트 내 일부구간에서 예비시험포장을 진행하였다. 배합설계 검증 결과로 생산된 혼합물의 입 도분포가 상한선을 초과하였다. 예비 시험포장을 진행할시 혼합물 생산이 소규모로 이루어지다보니 보통 1배치 생산당 2~3분이 소요하지만, 예비 시험포장 당일 1배치당 45분의 생산시간을 소요하여 혼합물의 경화가 발생하였으며, 포설당시에는 생산된 혼합물의 기층 색깔 및 포설과정은 좋았으나 양생과정에서 에 코 채움재의 경화특성에 의한 조기경화가 발생하였다. 또한 생산 과정의 개질재 투입시 고형분의 분리가 발생하여 고형분이 침전이 되어 있었고, 개질 유화특성에 따른 혼합과정에 대한 개선이 필요함을 알 수 있었다. 인장강도비 개선을 위한 소석회의 경우 혼합과정과 다짐방법의 미비로 인한 포장표면으로 포장체 수분과 분리되어 블리딩 현상처럼 올라오는 등의 현상이 발생하였다. 본 연구진의 선행 연구 중 배합설계인자의 영향을 바탕으로 중교통량 대비 최적 배합설계를 제안하였 고, 최적입도설정 및 배합설계 결과로 석회석분 채움재에 비해 에코 채움재가 약 4%이상 공극율이 작아 지는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 예비 시험포장을 실시한 결과 플랜트 생산체계의 개 선안을 제안하였다. 개선된 CCPR(Cold Central Plant Recycled) 시스템 하에서 생산된 혼합물의 실내시 험을 통한 결과와 추후 본 시험포장을 통한 현장 적용성을 검증할 것이다.

The properties of dust collected from electric arc furnace of ferro manganese production units was investigated, and also the metallic manganese was recovered from the dust by aluminothermy process. The ferromanganese dust collected from electric arc furnace contained about 15% of manganese oxide (Mn3O4) and 9% of carbon as the contaminant, and have a 5um of 50% median diameter and irregular particle shape. The carbon contaminant in the dust could be reduced until about 0.1~0.5% level by roasting in the air at a temperature of 600~900C for 60minutes. The recovery of manganese could not be carried out using only ferromanganese dust from electric arc furnace by aluminothermy process, but the ferromanganese which contained manganese of about 92% and iron of about 5% could be obtained from the mixture of ferromanganese dusts from electric arc furnace and converter. The best mixing condition of dust fixed at electric arc furnace dust / converter dust ratio of 1:9 and 2:8, and the mixing rato of 3:7 or more could not separated the metal and slag from the reactant after aluminothermy reaction.

수침고목재는 보존을 위해 치수안정화의 공정이 필요하다. PEG는 목재의 치수안정화에 가장 보편적으로 사용된다. PEG 40% 함침 후 동결건조 하는 방법은 간단하고 일반적인 방법중 하나이다. 그러나 PEG처리 후 폐액은 목재로부터 침출된 유기물에 의해서 검게 변하고 악취가 발생하기 때문에 재활용되지 못하고 폐기되었다. 폐액은 과산화수소의 산화작용에 의해 폐액의 검은색은 제거 가능하다. PEG는 보존처리 전, 후와 과산화수소의 산화작용 후에도 그 물성이 변하지 않아 재활용이 가능하다. 과산화수소에 의해 재활용된 PEG를 이용하여 수침고목재의 치수안정화에 대한 실험을 실시하였다. 치수안정화에 사용된 용액의 PEG와 재활용 PEG의 비율을 10:0, 7:3, 5:5, 3:7, 0:10 (pure PEG : 재활용 PEG)으로 하였다. 그리고 수침고목재를 용액의 농도 10, 20, 30, 40%로 각각 5일간 함침하였다. 모든 시험편은 25%의 중량 증가율을 보였으며, SEM을 이용하여 목재 내부 세포를 관찰한 결과 PEG의 함침은 매우 잘된 것으로 판단된다. 치수변화율은 4%이하로 모든 시료 동일하게 안정된 수치를 나타내어 재활용 PEG를 사용하여 보존처리하는 것은 새 PEG를 사용하는 것과 다르지 않은 결과를 나타내었다.

The brown seaweed Sargassum fusiforme is an edible and highly valued in Korea. During the summer season, phytal organisms graze heavily on young algal blades and holdfastsof the species and substantially reduce harvestable biomass. Here, in this study, we investigated the effects of pH (range: 2~13) and salinity (range: 0~44 psu) on the removal of two major phytal animals, Caprella scaura and Gammaropsis utinomi, associated with S. fusiforme. We also examined the optimum quantum yield (Fv/Fm) of algae in the same experimental conditions to quantify the tolerance of algae to acid and salinity treatments. It was observed that the phytal animals showed more than 80% mortality at pH lower that pH 4 and the extreams of salinity (0~10 psu and 44 psu) after a 5 min of immersion. However, the quantum yield of S. fusiforme was not significantly different from controls within the pH 3~11 range, and the 0~44 psu salinity range. Precisely, if the pH and salinity conditions outside these ranges were used in comercial Sargassum culture, the removal of the animal species would be higher, but with reduced quantum yield of algae. Taken together, our study results indicated that the pH and salinity treatments could allow multiple harvests from the same holdfast of S. fusiforme.

Waste oyster shell is a waste product from oyster-culturing farm and also presents a major disposal problem in itself. The present study is conducted to develop equipments for recycling waste oyster shells etc. Through the processing of the recycling treatment of wasted marine products, it is transfered and used as the other functional materials. The advanced drying and crushing equipments are designed and conducted the performance evaluation. Finally, it was shown that performance of these are superior to that of the other existing equipments.

It is intended to develop an experimental apparatus which can visualize flow patterns in condensate water reuse system with various cross sections. PVC particles on fluid surface help to obtain clear flow images. The flow region that were found in the experiments are steady, unsteady and significantly-mixed flows.