알칼리성 산업부산물의 혼합에 따른 연안 오염퇴적물의 성상 변화를 평가하기 위해 해수 교환을 고려한 mesocosm 실험을 수행 하였다. 실험시작 1개월 후 실험구의 인산인 농도는 대조구 대비 간극수와 직상수에서 각각 19.0, 0.4 mg/L 낮게 검출되었다. 이는 GCA에서 용출된 칼슘이온과 인산인의 흡착반응을 통한 간극수 내의 인 고정 및 직상수로의 용출 억제에 따른 결과로 판단된다. 실험구의 간극수 내 황화수소 농도는 5.0 mg/L로 112.5 mg/L인 대조구에 비해 매우 낮게 나타났으며, 실험구 직상수의 DO 농도는 대조구에 비해 3.47 mg/L 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 알칼리성 산업부산물인 GCA는 연안 오염퇴적물의 개선에 효과적인 재료임을 확인하였다.

수은의 노출로부터 인간의 건강과 환경을 보호하기 위해 수은에 관한 미나마타 협약(Minamata Convention on Mercury)이 UNEP에 의해 2013년 10월에 채택되었다. 협약문 제11조에서는 3가지 종류의 수은폐기물에 관한 내용을 다루고 있다. 이 중 수은오염폐기물이 가장 큰 비중을 차지하며 산업시설로부터 다양한 종류의 부산물로써 환경으로 배출된다. 국내 산업시설에서 배출되는 수은오염폐기물은 폐기물관리법 공정시험법에서 지정하고 있는 용출시험법에 지정폐기물 또는 산업폐기물로 분류되고 있다. 본 연구에서는 산업시설에서 배출된 3가지 종류의 고상시료(생활폐기물 소각시설 비산재, 의료폐기물 소각시설 비산재, 비철금속 재련시설 폐슬러지)의 적정처리를 위해 안정화기술을 적용하였다. 환경에서 수은은 HgCl2, HgS, HgO 등의 형태로 존재하며 각 화합물은 열적안정도 또는 용해상수가 서로 다르다. 이와 같은 이유로 수계나 토양으로의 유출특성과 안정도를 알아보기 위해 총 5단계의 용출용매로 구성된 단계적 용출법(Sequential Extration Procedure, SEP)을 적용하였다. 용출용매로써 0.5M NH4Cl(1단계), 0.01M HCl+0.1M CH3COOH(2단계), 1M KOH(3단계), 12M HNO3(4단계) 및 Aqua regia(5단계)를 사용하였다. 1,2단계에서 용출된 수은화합물의 경우 다른 단계에 비해 이동도가 커 자연조건에서 쉽게 용출될 가능성이 높다. 3단계는 1,2 단계보다 상대적으로 강한 구조로 결합된 화학종이 용출된다. 4,5단계에서 용출된 수은화합물은 안정도가 높고 이동도가 낮아 자연조건에서 용해되기 어려운 화학종이라고 판단된다. EDTA는 중금속의 이동성을 높여주며 용액에 이온화된 상태로 수은화합물을 전환시켜 오히려 용출률을 높여 줄뿐만 아니라 수용액 상태로 용해시키기 위해서는 pH를 높여줄 첨가물이 필요하다. 이를 위해 Na2S를 사용하였고 Na로 인한 용액의 pH 상승과 S2-를 이용하여 이온화된 Hg2+를 HgS로 전환하여 더욱 안정화된 수은화합물을 형성하였다. 이를 확인하기 위해 안정화 처리 후 발생된 고상시료를 대상으로 단계적 용출법을 재적용 하였으며 5단계의 비율이 증가하는 것을 확인하여 안정화 처리기술을 검증하였다.

기존의 건축･토목 재료의 연구개발은 고성능화 및 다기능화를 중심으로 행해져 왔다. 그러나 현재에는 고성능화 및 다기능화 뿐만 아니라 환경부하를 우선적으로 고려하고 각종 순환자원을 적극적이고 효과적으로 활용하는 건축･토목재료의 연구개발이 요구되는 시점이다. 특히, 시멘트산업은 그 규모의 크기로부터 비롯하여 자원소비량 및 CO2의 배출량이 가장 많은 산업으로 지적되고 있기 때문에 시멘트 생산에 있어서 각종 산업부산물 또는 폐기물을 활용함으로써 천연자원 소비량을 감축시키고 또한 저에너지 소비형 생산방식의 개발을 통해 CO2의 배출량을 감축시킬 수 있는 기술개발 등이 시급한 과제로 떠오르게 되었다. 국토교통부 ｢순환골재 품질기준｣에 따르면 순환 굵은골재의 혼입량을 전체 굵은골재량의 30%이하로 할 경우 장기 내구성 및 안전성에 무리가 없을 것이라고 제시한 바 있으며, 국내 기존의 연구결과에 따르면 1종 순환 굵은골재 콘크리트의 경우에는 전체 굵은골재량의 50%까지 순환 굵은골재로 치환하여도 큰 문제가 발생되지 않는다고 보고된 바 있다. 본 연구는 구조적인 안정성과 장기 안정성을 고려하여 순환 굵은골재의 치환율을 ｢순환골재 품질기준｣에서 제시하고 있는 한계값인 30% 이상(60%까지)으로 설정하였다. 특히, 일반적인 프리캐스트 암거의 설계기준강도는 34MPa 이상으로 ｢순환골재 품질기준｣에서 제시하고 있는 최대 설계기준강도인 27MPa를 상회하는 값을 가능하도록 하며, 기존의 재생골재를 활용한 콘크리트의 강도저하 및 재료분리현상을 최소화하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그미분말과 탈황석고를 적극 활용하여 콘크리트 2차 제품용 혼합재를 개발하는 것이 본 연구의 목표이다. 연구결과 탈황석고 및 고로슬래그미분말의 포졸란반응 유도로 강도발현성 확보와 일부 증점제 혼입으로 인한 재료분리 현상의 현저한 저감으로 재생골재의 활용성을 높인 콘크리트의 생산이 가능함을 확인하였다.

Industrial by-products in combination with FA, BS was excellent compressive strength, chloride penetration resistance by OPC 60(W/C 60%) based on the comparative analysis. The most effective periods were BS 28 days and FA 56 days.