2019-09-22 Sun
[ 석탄가스화 복합발전 용융슬래그의 콘크리트용 골재화(Ⅰ) ]
서언최근 석탄 화력발전소는 황산화물, 질소산화물 및 미세먼지 등 인체에 유해한 공해물질을 발생시키는 주요 원인으로 알려지면서, 부정적인 인식을 갖는 여론이 있다. 하지만 석탄 화력발전은 2017년 전체발전량 중의 약 42%를 차지하는 중요한 전력공급원으로. 또한, 유연탄의 경우 2018년 kWh당 정산단가가 81.8원에 불과하여 원자력(62.1원/kWh당) 다음으로 경제성이 높은 발전원에 속하기 때문에 석탄 화력발전을 무작정 줄이는 것은 현실적이지 않다.이와 같이 석탄 화력발전의 경우 이불리(利不利)가 명확한 상황에서, 발전업계 및 관련 전문가들은 석탄가스화 복합발전(Integrated Coal Gasification Combined Cycle, 이하 IGCC)을 대안으로 제시하고 있다. 그러므로 본고에서부터 몇회는 IGCC의 소개, IGCC슬래그의 콘크리트용 골재로 이용하기 위한 골재특성, 모르타르 및 콘크리트에 활용할 경우의 특성 등에 대하여 소개해 보고자 한다.IGCC의 개요 IGCC는 석탄을 공기 중에서 직접 연소시키는 기존의 석탄화력 발전 방식과 다르게 그림 1과같이 석탄을 고온·고압의 증기에서 찐 합성가스의 연소로 전력을 생산하는 방법과 석탄가스화 과정 발생열로 전...
[ 베트남 중부 최대의 휴양도시 다낭의 성장하는 모습을 둘러보고 .. ]
나는 지난 3월에는 10여 년 만에 기업 업무 지원차 베트남 하노이를 다녀온 적이 있다. 이번에는 내과 전공의로 열심히 근무하고 있는 작은 딸과 모처럼의 휴가를 함께 보내기 위해 가족들의 공통 일자인 6/23~27을 택하여 베트남 중부 최대의 휴양도시 다낭을 다녀왔다. 여행지로는 물 이동이 많은 지역은 최근 헝가리 다뉴브강 유람선 침몰 사건도 있고 해서 가급적 배제했고, 인터넷으로 꼼꼼히 여행사 자료와 여행 지역을 충분히 검토하여 싱가포르, 인도네시아 발리, 베트남 다낭, 몽고 초원, 우즈베키스탄 5개국 중에서 고르던 중 특히, 여행지역의 안전성, 지역인과의 친근감, 여행 기간을 고려하였고, 특히, 열대지방을 가려면 우기 전에 가야 하고, 휴양과 휴식을 모두 만족하는 다낭이 좋다고 하여 선택하였다. 그리고 주변에 누군가가 베트남을 간다고 하면 하노이(북부), 다낭(중부), 호찌민(남부) 3개 도시 정도는 다녀와야 한다고 한 점, 그리고 본지 5월호에서 할롱 베이와 하노이 여행 때 차기 방문지로 다낭을 간다고 하는 부분도 선정에 영향을 준 것 같았다. 금번 여행사의 내용은 다낭을 중심으로 남쪽으로 호이안, 북쪽으로 후에(Hue)를 3박 5일 ...
[ 저탄소 Eco-도로 포장의 기술 현황 ⑦ ]
최적함수비는 온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 일반적으로 바인더의 온도가 높고 함수비가 크면 팽창비는 커지고 반감기는 감소하는 결과를 나타냈다. 개질 아스팔트의 경우에는 190℃의 온도에서 8.5bar의 압력하의 최적함수비는 표 3-6와 같다. 개질제의 양이 많아지면 아스팔트의 점도가 상승하여 거품제조에 반감작용이 발생하였으나 폼드장치의 성능 개량함으로써 양질의 거품을 제조할 수 있을 것으로 판단된다.[그림 3-6]는 원 아스팔트의 거품특성을 온도 변화에 따라 변화하는 팽창비와 반감기의 변화를 나타낸 것이다. 원 아스팔트의 경우에 170℃에서 최적의 팽창비와 반감기를 얻을 수 있었다. [그림 3-7]는 개질 아스팔트의 거품특성을 보여주고 있다. 개질 아스팔트는 원아스팔트에 비하여 팽창비가 다소 낮게 나타나고 있으나 반감기는 크게 나타나고 있다. 이는 개질아스팔트의 점도와 관련이 있는 것으로 추측되나 Brennen 외l 2인(1983)의 연구결과에 의하면 점도가 팽창비와 반감기에 미치는 영향은 명확하지 않다고 결론을 내리고 있다. Brennen의 연구는 점도가 서로 다른 원아스팔트를 사용한 결과이기 때문에 본 연구의 결과와 직...
[ 2%가 부족하다? ]
서언스포츠 건강음료의 선전에서 운동 후 내몸에 필요한 물 2 %가 부족할 때 라고 하며 「2 %」라는 음료가 시판되고 있다. 본고는 음료수를 선전하기 위한 목적은 아니고, 건설과 관련하여 조금만 더 고려할 필요가 있는 사항에 대하여 특히 전 강좌의 「외벽마감벽돌의 박락사고에 대한 소견」의 연속으로 건조수축, 선팽창 계수 및 침하 등의 고려에 대하여 추가 기술해 본다.건조수축 및 선팽창 계수의 고려 우리가 인생을 살다보면 외국에 나가는 해외여행을 할 경우가 있다. 그 중에서도 우리나라보다 GNP가 적은 나라를 여행하게 되면 「아! 뭔가 2 %가 부족하다.」라는 생각이 들 때가 있다. 디자인면이며 구조, 설비면에서 “여기 무엇인가 더 있었으면 좋을텐데”라고 하는 것이다. 반면에 우리보다 GNP가 많은 나라를 여행하게 되면 작은 공간임에도 불구하고 짜임새가 있고, 이런 것 까지도 고려하는구나 하는 생각이 들 때가 있다.일예로 지난 7월 10일~12일은 일본 북해도의 삿보로 컨벤션센터에서 일본 콘크리트 공학회(JCI) 년차 대회가 열려 학회 발표장 참석 및 주변지역을 돌아본 바 있다. 특히 지난번 호의 외장용 벽돌 붕괴와 관련하여 건조수축 ...
[ “2019 서울시 보도블록 엑스포” 행사를 둘러보고 나서... ]
오래 기억하려면 돈 주고 배우라는 말을 자주 들어왔다. 다시 말해 돈을 들여야 제대로 된다는 말인 것 같다. 공짜로 배운다는 것은 한계가 있다. 한때는 옛날에 알았던 중소기업 대표가 점심한끼 사주고 고급 정보만 쏙 빼가고, 아이디어는 특허출원 하여 버리고 등 소위 매너 없는 경우도 봤다. 독학도 젊었을 때 총기가 살아있어야 가능한 이야기이다. 마침, 내 주변 지인의 이야기를 전해 주려고 한다. 그는 지금까지 무지하다고 할 정도로 공부만 해와서 정말 아는 것이 많고, 식견도 대단하다. 그런데 손재주, 음악 감각, 예술 감각은 거의 영점인 수준이라는 것을 나는 잘 알고 있다. 그런데 어느 날 나한테 온 공연 초대장을 받고 깜짝 놀랐다. 초대장에 등장하는 연주가들 사진 중 지인도 검은색 옷에 나비넥타이를 착용한 것이다. 연주가 진행되었고 색소폰을 너무나 잘 부는 것이다. 거기다가 무대 매너도 평소에 봐 왔던 그가 아니었다. 나는 놀라지 않을 수 없었다. 그로부터 한참 후에 나는 하도 놀라서 커피잔 기울이면서 조용히 자초지종을 물었다. 그는 이렇게 이야기를 해주었다. 회사를 조기 퇴직하고, 벤처 기업에 몇 년 근무하다가 대표가...
[ 저탄소 Eco-도로 포장의 기술 현황 ⑥ ]
1) 바인더의 온도 : 대부분의 바인더는 높은 온도일수록 거품이 잘 일어난다.2) 바인더에 추가될 물의 양 : 일반적으로 추가된 물의 양이 많으면 팽창비는 증가하지만 반면 반감기는 감소한다.3) 바인더가 팽창실(expansion chamber)안에 주입될 때의 압력 : 압력이 낮으면 팽창비와 반감기 두가지 모두에 나쁜 영향을 미친다.이러한 성질들은 [그림 3-5]에서 보는 것처럼 나타낼 수 있는데 가장 좋은 거품은 대개 팽창비와 반감기가 최적이 되는 곳에서 만들어진다. 그렇지만 거품이 일어나는 특징은 정확한 측정뿐만 아니라 대소의 구분이 명확하지는 않기   때문에 최적의 거품을 일으키는 함수비나 바인더의 절대적인 범위를  찾아내는 것은 불가능하다.3.3.2 제조방법 폼드 아스팔트는 [사진 3-9]과 같이 특수하게 설계된 실내용 폼드 아스팔트 플랜트에서 거품을 만들어 낼수가 있다. 특히 균질하고 안정성 있는 특성을 가진 폼드 아스팔트를 만들 수 있게된 것은 거품을 만들어 낼 수 있는 노즐이 개발됨으로써 가능해졌다. 바인더가 노즐을 통하여 들어오면 포화된 스팀  (saturated steam)으로 인해 즉각적으로 거품이 만들어지게 되고 노...
[ 외벽 마감 벽돌의 박락사고에 대한 소견 ]
서언지난 5월 21일 사진 1과 같이 국내 모 대학 미술관의 건물 외벽이 무너지면서 60대 환경미화원이 깔려 숨지는 사고가 발생하였다. 참으로 어처구니없는 일인데, 국내 언론 들은 부실진단을 탓하는 기사들만이 있을 뿐 외벽 마감 벽돌이 박락하게 된 응력 원인 및 대책 등에 대하여는 거의 언급이 없었다.따라서 금번회 에서는 사고현황, 박락의 응력 원인 및 방지대책 등에 대하여 필자의 소견을 기술해 본다.건물이력 및 사고현황 사고발생 건물의 이력은 보도 자료에 의하면 1993년 준공(26년경과)된 것으로, 사진을 보면 철근콘크리트(이하 RC) 라멘조 5층 건물에 스티로폼 단열재를 두고 외부장식을 점토소성벽돌로 0.5B(90mm)쌓기한 것이다. 사고는 당일 오후 2시 10분경 대상 건물 마구리면 지상 4층 및 5층의 벽돌쌓기한 부분이 지진, 바람 등 외부의 충격이 없었음에도 박락(떨어져 내림)사고가 발생하였다.언론보도에 의하면 해당건물은 6개월전 안전점검 및 내진성능 평가를 받았는데 ‘B’ 등급으로 큰 문제가 없게 평가 되었음에, 부실진단이라는 보도가 주를 이루고 있다. 물론 국토부(시설안전공단)의 안전점검지침에는 외장재에 대한 항목은 없고 주...
[ 제46회 시멘트 심포지엄에 참석하고 나서... ]
요즘 미세먼지에 대한 이야기가 점점 식어가는 듯하다. 미세먼지는 공교롭게도 지난 3월 반기문 전 UN사무총장이 대통령 직속 미세 먼지 범사회적 기구 위원장직을 수락하면서 조용해진 것 같다. 정말 올해 3월 초 같았으면 살기 좋은 금수강산을 뒤로하고, 이 조국에서 어떻게 살아가야 할 것인가를 고민했고, 잠시겠지만 화생방 훈련 시 군대에서 사용했던 방독면을 과연 쓰고 다녀야 할 것 인가 등등.. 평소에 겪어보지 못했던 미세먼지 관련 일련의 사태는 정말 심각했었다고 기억된다. 조용한 이유는 아무래도 계절적인 요인이 크게 작용한 것 같다. 시기적으로 요즘 계절풍의 방향이 주로 태평양상의 남서풍/남풍이 부는 시기이다. 그러기에 3~5월에 주로 발생하는 중국발 미세먼지가 상대적으로 적어진 것이다. 나는 요즘 미세먼지에 관한 세미나, 포럼, 심포지엄이 있으면 지역을 구분하지 않고, 대부분 참석해서 많은 정보를 얻으려고 노력하고 있다. 물론 공부할 시간도 부족하고, 전문적인 부분을 모두 커버한다는 것이 무리이기 때문이다. 특히, 요즘같이 혼탁한 국내·외 정치 경제적 상황, 환경변화와 스트레스, 술과 담배, 건강 관리, 인간관계 등 세상...
[ 저탄소 Eco-도로 포장의 기술 현황 ⑤ ]
또한 혼합물 제조 시 배기가스의 감소와 혼합물 생산연료의 절감 효과를 발휘하며 바인더의 성능을 개선시켜 아스팔트 혼합물의 변형을 억제하고 고온의 공용중에 발생하는 아스팔트 혼합물의 블리딩(bleeding)현상을 감소시키는 것으로 보고되어 있다.이외에도 Sasobit Wax는 고분자 개질아스팔트에 혼합하여 낮은 온도에서의 탄성력을 향상시켜 주는 기능을 하며 이러한 성질을 이용하여 제조된 새로운 첨가제가 Sasobit, 고분자, 교차결합제(cross linking agent-Sasolink)의 혼합체인 Sasoflex가 개발되어 사용되고 있다.3.2.5 발포제를 이용한 기술 발포제를 이용한 기술은 폼드아스팔트의 원리와 같은 방식으로 발포제에 으한 바인더의 겉보기 체적 변화 및 발포과정에 발생하는 기포로 인하여 기존의 아스팔트 생산 및 시공온도에 비해 약 30℃정도 낮은 온도에서도 동등한 시공성 및 아스팔트 혼합물의 성능을 발휘하도록 한 것이다.3.2.6 발포제의 개요 (1) 개요인류가 예전부터 널리 사용해 온 목재, 가죽, 섬유 등은 고분자 물질과 동시에 다공질물질로 구성되었다. 무게에 비해 강도가 높은 나무는 천연 발포체(Celluar)로써 인간에게 중요한 역할을 하였다...
[ 시멘트의 물리성능 특성 ]
서언전강좌에서는 시멘트의 품질특성 중 화학성분 특성에 대하여 기술하였다. 금번호에서는 전강좌의 연속으로 시멘트의 물리성능과 관련한 각 특성이 콘크리트의 품질에 미치는 영향과 시험방법에 관하여 기술해본다.물리성능 KS L 5201(포틀랜드 시멘트)등에 규정된 시멘트의 물리성능 품질항목으로는 분말도, 안정도, 응결시간, 수화열 및 압축강도에 대하여 규정되어 있다. 단, 종전에는 밀도(비중)에 관련하여도 규정되어 있었고, 분말도의 경우는 44 µ 및 88 µ의 표준체에 의한 방법, 응결시간의 경우는 길모어침 방법, 강도시험의 경우에는 인장강도 등에 대하여도 규정되었으나 현재는 모두 삭제되었다.(1) 밀도시멘트의 밀도란 단위부피에 대한 공극이 전혀없는 상태에서의 시멘트 질량으로서 3.05~3.17 g/cm3인데, 보통은 3.15 g/cm3 전후의 값을 갖는다. 시멘트의 밀도는 품질관리 항목에서 제외되었을지라도, 콘크리트 배합설계에서는 반드시 파악해 두어야하고, 또한 시멘트의 간이적인 품질평가로서도 중요한 역할을 하게 된다. 일반적으로 시멘트의 밀도는 클링커의 소성이 불충분하거나, 이물질이 함유되어 있거나, 풍화가 진행되면 작아져...
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