국내 폐슬레이트 발생량은 매년 증가 추세로 지정매립장 용량이 한계에 다다르고 있어 슬레이트를 대용량으로 안전하고 저렴하게 처리함과 동시에 재활용할 수 있는 방법이 필요하다. 이에 대한 대안으로 시멘트 소성로를 이용한 폐슬레이트 열처리 방법을 들 수 있다. 이 연구에서는 플라즈마를 이용하여 시멘트 소성로의 고온 환경을 모사할 수 있는 중간 규모(pilot scale)의 장치를 개발하고 이를 이용하여 폐슬레이트 내 석면의 비활성화 및 시멘트 원료로의 재활용 가능성을 확인하고자 하였다. 중간규모 실험 장치는 플라즈마 토 치를 이용하여 실제 소성로와 동일한 조건을 가지도록 1/50로 축소·제작하였다. 실험조건은 시멘트 소성로의 소성 시간과 동일하게 20분간 200-2,000oC까지 100oC 간격으로 온도를 상승시키며 폐슬레이트의 비활성화 실험을 실시하였다. 플라즈마 고온반응기를 이용하여 열처리한 폐슬레이트의 XRD, PLM, TEM-EDS 분석결과, 1,500oC 이상의 온도에서 슬레이트 내 백석면이 고토감람석으로 광물 상전이가 일어나 비활성화되고 시멘트 구성 광물인 라나이트(Ca2SiO4)가 형성됨을 확인하였다. 이 연구 결과는 추후 시멘트 소성로를 이용하여 대용량의 슬레이트를 경제적이고 안전하게 처리함과 동시에 시멘트 원료로 재활용할 수 있는 방안에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

In this study, asbestos in air during dismantlement and removal of slate roof tiles and asbestos that could linger in mask filter and safety wear were investigated. In addition, a wetting agent and its physical properties for water were studied, while the possibility of prevention of drift was assessed based on the properties. According to the analysis of 100 air samples, asbestos concentrations ranged from 0.001 to 0.007 f/cc and the average was 0.002 f/cc. The concentrations of asbestos in all the samples were below 0.01 f/cc, emission limit for asbestos-removal facilities. The use of a wetting agent and the use of water were compared to analyze asbestos concentration in air during asbestos removal. According to the analysis, asbestos concentration was 0.002 f/cc on average with wetting agents and the concentration was 0.003 f/cc when water was used. The surface tension of wetting agents showed 28.9 to 42.1 mN/m range and the average was 34.9 mN/ m. The surface tension of tap water showed 72.2 mN/m. Water-absorption time was from 16 seconds to 300 seconds for wetting agents and the agents showed a significant difference with one another. Surface area on the roof tiles was measured by instillation of its spread. For wetting agents, the range was from 31.2 to 64.7 cm2, with the average of 40.6 cm2 and all wetting agents showed larger areas than tap water. Drying rate was measured for the assessment of wetting. According to the measurement, the rate ranged from 0.094 to 0.144 min−1 and 0.110 min−1 was the average. It was found that the drying rate of tap water was bigger than those of all the wetting agents, but some wetting agents did not show a big difference.