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무기계 건설폐기물을 이용한 환경부하 저감형 시멘트 개발에 관한 연구

Title
무기계 건설폐기물을 이용한 환경부하 저감형 시멘트 개발에 관한 연구
Other Titles
A Study on the Development of Environmental Load Reducing Cement used Inorganic Construction Wastes
Author
김지훈
Alternative Author(s)
Kim, Ji Hoon
Advisor(s)
태성호
Issue Date
2017-02
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
최근 건설 산업은 산업경제 발전에 있어 사회간접자본의 형성이라는 차원에서 그 영향이 매우 크며 더불어 사회와 환경적인 측면에서도 지속가능한 산업이 되기 위해 노력하고 있다. 하지만, 이러한 노력에도 불구하고 건설 산업은 폐기물 발생량의 증가 및 처리방안에 대한 사회적 문제와 원료의 채광 및 생산 과정에서 배출되는 온실가스에 의한 지구환경 오염 및 자원고갈에 대한 환경적 문제에 직면하고 있다. 한편, 건설재료 산업에서 배출되는 온실가스 양은 전체 건설 산업에서 온실가스 배출 주요산업으로 분류되고 있으며 이와 관련하여 다양한 연구기관과 각 종 분야에서는 투입자원 및 폐기물 저감을 통한 환경부하 저감형 재료 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 재활용률을 쉽게 높일 수 있는 폐콘크리트를 중심으로 순환골재와 부산미분말에 관한 연구가 주를 이루고 있으며 폐타일, 폐시멘트블럭, 폐석고보드 등 무기계 건설폐기물을 활용한 리사이클(Recycling)에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 다양한 무기계 건설폐기물을 이용한 환경부하 저감형 시멘트 개발을 목적으로 시멘트 제조시 사용되는 주원료(석회석) 및 부원료(점토, 규산, 산화철)를 대체하여 시멘트를 제조하는데 무기계 건설폐기물이 활용 가능한지를 분석하도록 구성하였다. 이를 위해 국내 발생되는 다양한 무기계 건설폐기물을 선정하고 수집 및 화학성분을 분석하여 시멘트 클링커 광물의 화합물을 예측할 수 있는 보그(Bogue)식과 시멘트 제조관리를 위한 특성별 예측식 등을 통해 1종 포틀랜드 시멘트(OPC)의 화학성분을 기준으로 적절한 배합비율을 도출하였다. 시멘트 제조시 사용되는 주원료 및 부원료를 대신하여 선정한 무기계 건설폐기물을 25%, 20%, 15% 치환하여 각각 조합1, 조합2, 조합3으로 하고 실제 시멘트 제조공정과 유사하게 실험실 환경을 조성하여 환경부하 저감형 시멘트를 제조하였다. 이 때 소성이 완료된 시멘트 클링커는 상분석 및 미세구조 등을 분석하였으며 다양한 물리적 특성을 분석하였다. 또한, 본 연구에서는 시멘트 원재료의 부원료로 무기계 건설폐기물을 일부 대체하여 제조한 환경부하 저감형 시멘트에 대해 국제표준화기구(ISO, International Organization for Standardization)의 기술위원회(TC, Technical Committee)인 ISO/TC 207에서 관장하고 있는 ISO 14000(KS I ISO 14040)시리즈의 전과정평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 통해 시멘트 제조에 사용되는 각 원재료들의 LCI DB(Life Cycle Inventory Database)를 수집하고 6대 환경영향범주별(지구온난화, 자원고갈, 오존층파괴, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물) 특성화 값을 산정하여 환경영향평가를 실시하였다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/125273http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000430082
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > ARCHITECTURAL ENGINEERING(건축시스템공학과) > Theses (Master)
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