2019-11-13 Wed
[ 석탄가스화 복합발전 용융슬래그의 콘크리트용 골재화(Ⅲ) ]
서언이전 강좌에서는 IGCC의 개요, CGS의 발생과정과 CGS를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 콘크리트용 골재로서의 특성에 대하여 기술하였다. 본 강좌에서는 전 강좌의 연속으로 CGS를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 모르타르·콘크리트 실험 및 콘크리트 부재의 Mock-up시험에 대하여 소개하도록 한다.실험연구 개요 CGS를 콘크리트용 잔골재로의 활용성을 검토하기 위한 실험으로 모르타르 상태에서는 모르타르 배합비 1:1(W/C 30%), 1:3(45%), 1:5(70%)의 3수준에 대하여 혼합대상 잔골재 2수준, 치환율 5수준 총 30배치로 굳지않은 상태의 플로, 공기량, 경화상태에서 압축강도 및 휨강도를 시험하였다.콘크리트 상태에서는 W/C 50% 1수준에 대하여 혼합대상 잔골재 2수준 치환율 5수준 총 10배치로 굳지않은 상태의 슬럼프, 슬럼프 플로, 공기량, 경화 콘크리트에서는 압축강도, 인장강도 및 내구성을 시험하였다. 또한 콘크리트 구조체에 관한 Mock-up 시험은 25-24-180의 레미콘으로 Plain, CGS 25% 및 50% 치환율 3수준으로 모의부재를 만들어 각종 특성을 분석하도록 하였다. 단, 이 경우는 실험결과가 너무나 방대하여 모르타르는 생략하고 콘크리...
[ 시멘트의 수화열에 대하여 (2) ]
엊그제 제야의 종소리를 들었던 것 같은데... 벽에 달력 1장만 남은 것을 확인하는 순간 세월은 총알과 같다는 말을 정말 실감하게 되었다. 그러고 보면 올해도 숨 가쁘고 바쁘게 돌아간 한해 임이 틀림없다. 지난해 교수들이 뽑은 사자성어가 任重道遠(임중도원)이라고 한 것이 생각이 난다. 교수신문 발표에 의하면 2018년 12월 5일부터 14일까지 전국 대학교수 878명을 대상으로 설문 조사를 해서 결과로 341명(38.8%)이 임중도원을 꼽았다고 한 것이다. 전호근 경희대 교수는 한반도 평화 구상과 여러 국내 정책이 뜻대로 이뤄지기 위해서는 해결해야 할 난제가 아직 많이 남아 있어서, 굳센 의지로 잘 해결해 나가기를 바라는 마음에서 선택했다고 추천 이유를 밝혔는데 지금 생각해 봐도 잘 선택한 것 같다. 현재 우리가 처한 여건들이 모두 어렵지만, 우선순위를 잘 세워 순리적으로 차근차근 착오 없이 진행하여 국민들이 모두 공감하는 부분들을 꽉꽉 채워주기를 기대해본다. 또한, 교수들이 선정한 2위 고사성어는 밀운불우(密雲不雨)였다. 구름만 끼어 있고 비는 내리지 않는다는 뜻인데 임중도원은 日暮途遠(일모도원)과 비슷하거나 같은 의미의 사자성어라...
[ 저탄소 Eco-도로 포장의 기술 현황 ⑨ ]
(2) 시험 방법본 연구에 사용한 시험방법은 2005년 일본의 차열성 포장 기술연구회 기술부회에서 포장 잡지를 통해 발표한 차열성 포장의 실내조사시험법을 이용하여 결과를 나타내면 다음과 같다. 차열성 포장 기술연구회에서는 2년간 걸친 비교시험 결과를 바탕으로 시험 장치와 시험에 사용되는 시편개요는 [그림 3-12]와 같고 시간 변화에 따른 표면 온도 차열 도료의 시험 결과는 [그림 3-13]과 같다. 실험결과 일반 아스팔트 슬래브(G)는 30분경과 후부터 매우 급격한 표면상승이 발생하였으며 이후부터는 시간이 경가하더라도 크게 표면 온도의 상승을 발생하지 않았다. 다른 시편 (차열도료 슬래브)의 경우도 유사한 경향을 보였다. 즉, 포장표면이 가열되어 온도평형이 30분 이내로 발생하고 시간의 경와에 따라 발열광선이 방사하더라도 추가의 온도 상승이 발생하지 않는 것으로 판단된다. 한편, HRR시료의 경우 이러한 경향과는 다른 결가를 보이고 있어서 차단효과가 매우 뚜렷한 것으로 나타났다.(그림 3-13 참조)3.5 보수성 포장3.5.1 개요 대도시에서의 열섬현상의 원인 중 하나로 도로의 포장화가 지적되고 있다. 도로포장은 지표면이 수밀하...
[ 석탄가스화 복합발전 용융슬래그의 콘크리트용 골재화(Ⅱ) ]
서언전 강좌에서는 기존의 석탄화력과 다른 발전형태인 IGCC의 개요, CGS의 발생과정 등에 대하여 기술하였다. 본 강좌에서는 전 강좌의 연속으로 CGS를 콘크리트용 골재화 하고자 함에 따르는 골재특성에 대하여 소개하고, 다음회에는 콘크리트에 사용할 경우의 특성에 대하여 소개하도록 한다.실험연구 개요 CGS를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위하여는 KS F 2527(콘크리트용 골재)규격에 만족하여야 한다. 그러나 현행 KS F 2527에는 CGS가 규정되어 있지 않으므로, 새롭게 골재 종류에 삽입하거나 혹은 유사한 항목에 편입시켜 규정화할 필요가 있다. 따라서 IGCC 발전소에서 발생하는 CGS를 주 1회씩 3개월분인 12회를 시료로 채취하여 KS F 2527의 여러 골재종류중 용융슬래그 골재와 유사하여 그 품질 규정 및 참고적으로 일반적인 천연골재의 품질 규정과 비교하면서 KS의 실험방법에 맞춰 표 1과 같이 실험을 진행하였다.실험연구 결과 및 분석실험연구 결과 콘크리트용 잔골재로서의 물리적 성질과 관련하여서는 표 2, 잔골재의 입도곡선은 그림 1, 화학성분 및 유해물질 함유량·용출량은 표 3과 같다.전반적으로 CGS는 잔골재로서 둥근 입자모양을 띄어 ...
[ 미세먼지 저감용 광촉매를 생산·시험하는 독일기업을 방문하고 .. ]
나는 올해 틈만 나면 숲속 길을 자주 걸었다. 그러다 보니 참 매미, 쓰르라미 매미 소리도 많이 듣게 되었고, 특히, 깊은 숲을 지날 때는 피톤치드도 조금 느낄 정도로 감각이 발달한 것 같다. 그리고 올해는 러시아 산불, 브라질 아마존 산불, 찜통더위, 온열 환자 등 소식도 유난히 많았다. 특히, 우리가 사는 지구에서 빙하가 녹는 속도나 양이 상상을 초월할 정도로 많아졌다는 뉴스는 마치 지구의 종말을 예고하는 듯하다. 나는 불과 몇년 전만해도 여름에는 찬 음료를 벌꺽 들이켜곤 했는데 이제는 몸에서 이런 것을 원하지 않는 듯하여 이열치열로 몸을 관리하고 있다. 그런 덕분인지는 몰라도 이번 여름은 큰 무리 없이 지낸 것 같다. 이제 우리는 가을의 초입에 서 있다. 계절의 변화는 물론 시간이 정말 빨리 간다는 것도 인정하지 않을 수는 없지만, 단지 아쉬울 뿐이다. 중학생 시절 고향 안동 참외 수박 원두막 위에서 책 읽던 생각이 난다. 상의는 벗고, 팬티만 입고, 기둥에 비스듬히 기대어, 여치 소리 들으면서 독후감 쓰려고 열심히 읽었던 헤르만 헤세의 데미안과 앙드레 지드의 좁은 문을 이번 가을에는 올드 버전으로 읽으려고 생각 중이다. 그러...
[ 저탄소 Eco-도로 포장의 기술 현황 ⑧ ]
3.4.3 열섬현상과 차열성 포장 (1) 열섬현상일반적으로 도시 열섬현상이 일어나는 원인은 자동차의 배기 가스등에 의한 대기 오염과 도시 내의 인공열의 발생 그리고 건축물의 건설이나 도로의 아스팔트 포장 등에 의한 지상 피복의 상태 변화 등으로 인간 생활이나 산업 활동에 수반된 복잡한 요인이 도시 열섬의 원인으로 작용하고 있다.대도시의 대기는 여러 가지 면에서 시골의 대기와는 상이하다. 수직적으로 들어선 대형 건물 및 공장들은 불규칙한 지면을 형성하여 자연적인 공기의 흐름이나 바람을 지연시킨다. [그림 3-9]에서 보듯이 도심이 먼지 등에 의해 심하게 오염되었을 경우, 열섬현상으로 인하여 더워진 공기는 먼지 지붕 형태가 되어 태양에너지의 지표 가열을 방해함으로서 공기의 수직 흐름이 감소되어 도심은 더욱더 심하게 오염된다. 여름의 뜨거운 공기는 상부의 대기와 섞이지 못하고 층을 이루게 되며 이 뜨거운 공기는 오염된 공기가 그 위의 깨끗한 공기와 섞이는 것을 막는다. 도심의 대기 오염은 매우 심하며 열을 저장하는 미립자의 형태를 띠면서 열을 저장하여 다시 도시로 방출한다. 따라서 대기 오염은 도시 열섬의 원인이 ...
[ 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 ...
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