A study on the effects of fine sludge powder addition on portland cement-limestone sludge system

안지환,김환,Ahn, Ji-Whan,Kim, Hwan The Korean Institute of Resources Recycling 1994 資源 리싸이클링 Vol.3 No.3

포항제철소에서 발생되는 석회석슬러지의 유효이용의 일환으로 포틀랜드 시멘트 혼합재로서 첨가반응효과에 대한 연구를 행하였다. 즉 포틀랜드 시멘트-석회석슬러지계 경화체에 관하여 수화반응속도, 비증발 수분량, 압축강도등의 실험을 통해 포틀랜드 시멘트-석히석 슬러지계에서의 슬러지 미분말 첨가반응효과에 대하여 실험을 하였다. 석회석슬러지를 10% 첨가한 계에서는 포틀랜드 시멘트 단독의 경우와 별차이가 없으나 5% 첨가계에서는 수화 반응속도가 크게 나타났으며 이는 석회석슬러지의 미분말 효과의 영향으로 사료된다. 한편 경화 시멘트 페이스트의 압축강도는 석회석슬러지 5% 첨가한 계에서 약간 높게 나타났으며 물성도 좋게 나타났다. 수화반응물은 주로 $Ca(OH)_2$와 칼슘실리케이트 수화물이며 석회석슬러지를 첨가한 계의 28일 시료에서는 calcium carbonate hydrate가 생성되었다. We tested the limestone sludge produced in Pohang Iron & Steel Co., Ltd. as a filler powder for the effective use of portland cement. Hydration process was investigated by measuring the hydration rate, the amounts of non-evaporable water and compressive strength of cement-limestone sludge paste prepared by mixing limes-tone sludge with cement. The results obtained in this study can be summarized as follows: 1. There is no significant difference between the cases of adding up to 10% limestone sludge and those of unmixed cement system. However the reaction rate increases in the 5% limestone sludge system(due to the effects of fine). 2. The compressive strength increases proportionally with increasing the measured amount of non-evaporable water, Adding 5% limestone sludge also increases the strength a little higher, and the compressive strength and calcium silicate hydrates. In the case of the mixed limestone sludge, $2\theta$=$11.7^{\circ}$ peak appears in the samples of 28 days hydration. This peak indicted the presence of calcium carboaluminate hydrate. Although limestone sludge is generally regarded as a inert materials, some kinds of cement can produce a calcium carboaluminate by reacting with aluminate in cement pastes.

마그네시아의 치밀화 및 입자성장에 미치는 첨가물의 영향

이해원,김환,Lee, Hae-Weon,Kim, Whan 한국세라믹학회 1982 한국세라믹학회지 Vol.19 No.2

This experiment has been carried out for the purpose of investigating the effect of additives on densification and grain growth in magnesium oxide by a two-step process; hot pressing and heat treating. MgO powder has been obtained by calcining extra reagent grade MgCO3 at 90$0^{\circ}C$ for 30 minutes, and additives have been added to $MgCO_3$ in the form of soluble salts-Al$(NO_3)_3$$. $9H_2O$ and $Cr(NO_3)_3$.9H_2O$. The hot pressing has been carried out with changes of soaking time at 125$0^{\circ}C$ under the pressure of 250kg/$\textrm{cm}^2$, and the heat treating also at same temperature. The initial particle size of MgO measured by particle size analyzer was 0.86 microns. Densification rate obeyed the equation D=K lnt + C, and grain growth rate obeyed the equation G-G0=kt1/2. It was vaporization of some $Cr_2O_3$ and formation of solid solution that had an influence on desification of MgO containing $Cr_2O_3$. Activation energy for grain growth of pure MgO was 62.4 kcal/mole, therefore grain growth was supposed to be diffusioncontrolled process. But after heat treatmeat, excess additives were expected to slow down the grain growth by the formation of second phase or the solute atoms at grainboundary.

지적발달장애인의 지역사회 참여 촉진 프로그램 개발을 위한 지역 사회 참여에 미치는 요인 분석

김고운 ( Kim Ko-un ),김환 ( Kim Whan ),오혜원 ( Oh Hye-won ),권혁철 ( Kwon Hyuk-cheol ),이선욱 ( Lee Sun-wook ),이선민 ( Lee Sun-min ) 대구대학교 특수교육재활과학연구소 2017 특수교육재활과학연구 Vol.56 No.3

본 연구는 지역사회에 거주하는 지적발달장애인을 대상으로 지역사회참여에 영향을 미치는 요인을 검증하고자 하였다. 이를 위해 지역사회에 거주하는 18세 이상의 성인 지적발달장애인 115명을 대상으로 설문조사 및 평가를 실시하였다. 지역사회참여 정도를 알아보기 위해 지역사회참여척도를 사용하였고, 본 연구에 사용된 사회심리 요인변수에는 우울감, 희망적 사고, 자아존중감이 있고 이 변수들은 각각 한국판 Beck우울척도, 한국판 희망 척도, Rosenberg 자아존중감 척도를 사용하였다. 지원 환경적 요인을 알아보기 위해 Multidimensional Scale of Perceived Social Support를 사용하였다. 연구의 결과 인구사회학적 요인은 성별, 인지가 지역사회참여에 영향을 주었으며, 심리 사회적 요소는 우울, 희망적 사고, 자아존중감이 영향이 있으며, 지원 환경적 요인은 사회 지원이 지역사회참여에 영향을 주었다. 따라서 지적발달장애인의 지역사회참여 증진을 위해 위와 같은 요소들을 중심으로 지적발달장애인의 지역사회참여를 증진하기 위한 촉진 프로그램을 개발을 한다면 지적발달장애인의 성공적인 재활에 도움이 될 것으로 사료된다. The objective of the present study was to conduct an in-depth analysis into factors that affect community participation, with emphasis on psychosocial factors, in community dwelling adults with intellectual disabilities, aged 18 years or older. For this objective, 115 community residents were surveyed and assessed. The tools used in the study consisted of social participation scale for community participation; The objective of the present study was to conduct an in-depth analysis into factors that affect community participation, with emphasis on psychosocial factors, in community dwelling adults with intellectual disabilities, aged 18 years or older. For this objective, 115 community residents were surveyed and assessed. The tools used in the study consisted of social participation scale for community participation; Korean version of Beck Depression Inventory for depression; Korean hope scale for hopeful thinking; Rosenberg’s self-esteem scale for self-esteem; multidimensional scale of perceived social support (MSPSS) for social support; Korean-Modified Barthel Index (K-MBI) for activities of daily living; and neurobehavioral cognitive status examination for cognitive function. The study results showed that as among the sociodemographic factors, gender and cognition had an influence on community participation, while psychosocial factors of depression, hopeful thinking, and self-esteem, along with resource environmental factor of social support also had an influence on community participation. Therefore, The development of the promotion program aimed at promoting the participation of the intellectually disabled community will be developed to help the successful rehabilitation of the intellectual disability.

A study on the hydration of sludge from limestone washing process in a steel making factory

안지환,김가연,김환,Ahn, Ji-Whan,Kim, Ka-Yeoun,Kim, Hwan The Korean Institute of Resources Recycling 1994 資源 리싸이클링 Vol.3 No.3

포항제철소에서 발생되는 석회석슬러지의 기본탄산계 특성중의 일부분인 수화반응 연구를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 석회석슬러지는 광물조성상 calcite이며 고품위(CaO 51%) 미분말(15~22$\mu\textrm{m}$) 석회석으로 보통탄산칼슘 영역 (-3mm + 325mesh)에 속하는 것으로 분류되었다. 2. 석회석슬러지는 수세슬러지와 소성로 습식집진 dust의 혼합슬러지이며 약 8:2의 비율로 구성되어 있다. 수차례 시료채취한 소성로 습식집진 dust는 전형적인 calciteduTdmsk 실조업에서는 일부 열분해 시작한 quick lime과 다시 집진수와 수화된 slaked lime의 혼재가 예상되므로 두 공정 슬러지의 분리로 석회석슬러지의 품위를 향상시킬 수 있다. 3. 석회석슬러지를 소성, 수화하여 제조된 slaked lime의 각종 수화반응기 종류별에 변화에 대해 검토하였다. 일반적인 기계적인 교반기인 magnetic stirrer의 shaking incubator, ultrasonic vibration reactor을 비교 검토한 결과 ultrasonic vibration reactor에서 격렬하지 않은 수화반응과 타반응기 보다 미세한 분체생성 및 균일한 입도분포의 특징을 갖고 있었다. 4. Ultrasonic vibration reactor에서 미분말의 slaked limetod성에 최적인 광액 농도는 10wt%이하였으며, 수화완료 시간도 5~10분으로 타반응기 보다 짧았다. 5. 석회석슬러지는 천연산 석회석을 원료로 한 경우 10~20$\mu\textrm{m}$의 불균질 slaked lime 분체를 생성에 반해 석회석슬러지는 균일한 1~5$\mu\textrm{m}$ 분체를 생성하였다. Hydration process is one of the basic carbonation system. Limestone sludge produced in Pohang Iron & Steel Co., Ltd. We tested for identify of hydration characteristics. The result obtained in this study can be summarized as follows; 1. The classify of limestone sludge is type of ground calcium carbonate(-3mm+325mesh)and the major mineral of calcite, and further more high grade(CaO 51%), fine powder(15~22$\mu\textrm{m}$). 2. Limestone sludge mixed two process sludge, first one is washing process sludge and the other one is wet collect kiln dust. The composition rate is about 8:2. Wet collect kiln dust is major mineral of calcite, too. But the sludge is assumed to one by quick lime, slaked lime and unreacted natural limestone. So, the ideal process is dividing of the washing process sludge and wet collect kiln dust. 3. We manufactured of slaked lime from limestone sludge. To investigate the effect of hydration reactor, the experiments was done with various reactor type as magnetic stirrer, shaking incubator and ultrasonic vibration reactor, respectively. Generally, ultrasonic vibration reactor is excellent hydration for limestone sludge and produced very fine slaked lime powder with ideal distribution. 4. The optimum condition is 10% pulp density, when the manufacture of fine slaked lime powder by ultrasonic vibration reactor. And hydration times to compare the results of the study with ultrasonic vibration reactor of generalized most short time(5~10 min). 5. Finally, the dispersive characteristics of slaked lime powder measured 1~5 $\mu\textrm{m}$ from limestone sludge were compared with those of natural limestone ones(10~20$\mu\textrm{m}$), in order to check applicability of slaked lime with hydration process from limestone sludge.

Alunite와 limestone의 혼합소성에서의 무수석고의 합성

김형석,안지환,김환,신강호,조동성,Kim, Hyung-Seok,Ahn, Ji-Whan,Kim, Hwan,Shin, Kang-Ho,Cho, Dong-Sung 한국결정성장학회 2001 한국결정성장학회지 Vol.11 No.5

명반석$[K_2SO_4$.$Al_2(SO_4)_3$.$4Al(OH)_3$]을 공기분위기에서 가열하면 500~$580^{\circ}C$에서 탈수되고, 580~$780^{\circ}C$에서 $SO_3$(g)가 발생되므로 석회석과 혼합소성하였을 때의 무수석고($CaSO_4$)의 합성특성을 조사하였다. 명반석의 열분해는 $CO_2$(g) 분압에 영향이 없으나, 석회석의 경우 공기 분위기에서는 약 $650^{\circ}C$부터 분해되지만 $CO_2$(g)의 포화 분위기에서는 약 $900^{\circ}C$부터 분해된다. 명반석과 석회석을 1:6의 몰비로 혼합한 후 공기 분위기와 $CO_2$(g) 포화분위기에서 $10^{\circ}C$/min의 속도로 $1000^{\circ}C$까지 가열하여 2시간 동안 소성하면 $550^{\circ}C$에서 무수석고가, $700^{\circ}C$에서 calciumlangbeinite($(2CaSO_4$.$K_2SO_4$)가, 800~$950^{\circ}C$에서 ha yne이 형성되며 이때 무수석고의 합성량은 각각 99.0%와 95.0% 정도였다. 공기 분위기에서 무수석고 합성량은 석회석의 입도(0.5mm 이하)에 관계없이 거의 일정하지만, $CO_2$(g)의 포화분위기에서는 석회석의 입도가 작아짐에 따라 증가된다. 그러므로 명반석과 석회석을 1:6의 몰비로 혼합 소성하면 1 몰의 ha yne과 1 몰의 calciumlangbeinite로 구성된 클링커가 합성가능하다. Alunite was dehydrated at 500~$580^{\circ}C$ and desulfurued at 580~$780^{\circ}C$ in air atmosphere. Therefore, this study was carried out to investigate the formation conditions of anhydrite ($CaCO_4$) when the mixtures of alunite $[K_2SO_4$.$Al_2(SO_4)_3$.$4Al(OH)_3$] and limestone ($CaCO_3$)were roasted. Alunite scarcely dected the partial pressures of $CO_2$(g), but limestone was bansformed into CaO at $650^{\circ}C$ in air and $900^{\circ}C$ in saturated $CO_2$(g), atmosphere, respectively. When the the mixtures of 1 mol of alunite and 6 rnol of limestone were roasted for 2 hours at lO00C in air and saturated $CO_2$(g), anhydrite was formed at $550^{\circ}C$ calciumlangbeinite, at $700^{\circ}C$and haiiyne, at 800~$950^{\circ}C$. The formation rate of anhydrite in air and saturated $CO_2$(g), was 99.0 % and 95.0 %, respectively. then the formation rate of anhydrite was not changed in air atmosphere but increased according to the decreasing of the particle size of limestone in saturated $CO_2$(g). Therefore, when the mixture of 1 mol of alunite and 6 rnol of limestone were roasted, the clinker composed of lmol of haiiync and 1 mol of calciumlangbeiilte can be manufactured

침강성 탄산칼슘 현탁액의 분산 안정성에 관한 연구

박명재,안지환,김환,Park, Myung-Jae,Ahn, Ji-Whan,Kim, Hwan 한국세라믹학회 2001 한국세라믹학회지 Vol.38 No.4

본 연구에서는 탄산화법으로 침강성 CaCO$_3$분말을 제조하고 제조된 CaCO$_3$현탁액의 분산안정성을 연구하였다. CaCO$_3$현탁액의 pH 변화와 고분자전해질 PMAA와 PAA의 첨가에 따른 입자크기, 유동학적 특성(점도), zeta potential 및 현탁액의 침강속도 등을 측정하였다. 탄산화법에 의해 약 0.1$\mu\textrm{m}$ 크기와 비표면적이 23.57$m^2$/g인 단분단 calcite형 CaCO$_3$분말을 제조하였다. pH가 11인 CaCO$_3$현탁액에 0.01 wt% PMAA가 첨가된 경우에 우수한 분산안정성을 나타내었는데 이는 CaCO$_3$입자표면에 PMAA의 흡착에 의한 electrosteric 안정화기구와 CaCO$_3$입자들 사이의 정전기적 반발력에 의한 것으로 판단된다. PMAA와 PAA 첨가량 변화에 따른 pH 6, 9, 11의 CaCO$_3$현탁액의 침전높이를 측정한 결과 PMAA와 PAA의 농도가 0.15 wt% 부근에서 분산안정성을 보였는데 이는 CaCO$_3$입자들 사이간의 분산제에 의한 뚜렷한 경계를 갖는 흡착층이 형성되었기 때문으로 생각되며 따라서 CaCO$_3$현탁액의 최적 분산안정성을 위해서는 적절한 pH 조절과 PMAA 및 PAA의 첨가가 필요함을 알 수 있다.

용융금속에 의한 Ceramic Oxides에서의 Wetting에 관한 연구

이석권,임응극,김환,Lee, Seok-Keun,Lim, Eung-Keuk,Kim, Whan 한국세라믹학회 1983 한국세라믹학회지 Vol.20 No.4

The Wetting of fusion cast $Al_2O_3$ brick and $Al_2O_3 -ZrO_2$ brick by liquid Ag was studied by the sessile drop technique in Ar atmosphere. In this experiment the specimens were photographed per 2$0^{\circ}C$with increasing temperature from 96$0^{\circ}C$ melting point of Ag. And the method of photographing was carried out by shadow technique. The cosine of the contact angle increased linearly with increasing temperature in both systems. And the relation between the cosine of the contact angle and the temperature was Cos$\theta$=1.132+$0.75{\times}10^{-3}T$ for $Al_2O_3$ brick and Cos$\theta$=-1.706+$1.125{\times}10^{-3}T$ for $Al_2O_3 -ZrO_2$ brick In both systems the contact angle decreased as the surface of substrate became smoother. The work of adhesion which was 503.5ergs/$cm^2$ for $Al_2O_3$brick and 393.6 ergs/cm2 for $Al_2O_3 -ZrO_2$ brick at 96$0^{\circ}C$ increased parabolically with increasing temperature in both system.

고농도 수산화칼슘 수용액으로부터 초미립 경질 탄산칼슘 분말의 합성

안지환,박찬훈,김정효,이종국,김환,Ahn, Ji-Whan,Park, Charn-Hoon,Kim, Jeong-Heo,Lee, Jong-Kook,Kim, Hwan 한국결정성장학회 1996 한국결정성장학회지 Vol.6 No.4

Ultrafine calcim carbonate powders with the size of $0.05~0.1\;{\mu}m$ and the calcite phase were synthesized by the nozzle spouting method, which could be only obtained when high calcium ion concentration within slurry was maintained at the beginning of the reaction. But, in the regions of low ${Ca(OH)}_2$ concentration (0.5~1.0 wt%) or high ${Ca(OH)}_2$ concentration (<3.0 wt%), synthesized calcium carbonate powder was shown the large particle size with agglomeration. To obtain ultrafine calcium carbonate powder in this region, the methods of slurry circuation and $CO_{2}$ gas supply were changed during reaction. Resultly, it was possible to synthesize ultrafine particles (${\approx}0.05{\mu}\textrm{m}$)in the regions of low ${Ca(OH)}_2$ concentration (${\approx}0.5wt%$) and high ${Ca(OH)}_2$ concentration (${\approx}0.5wt%$), which can not be obtained the fine calcium carbonate powder still now. 탄산가스로 채워진 반응기에 현탁액을 분사시키는 방법(분사법)으로 탄산칼슘 분말을 제조한 결과, 현탁액의 pH 및 칼슘이온의 농도가 반응초기 일정기간 높게 유지되는 조건에서만 잘 분산된 $0.05~0.1\;\mu\textrm{m}$ 크기의 초미립 칼사이트 상 탄산칼슘 분말이 제조되었다. 반응 초기 현탁액의 pH 및 칼슘이온의 농도가 일정기간 높게 유지시키기 위하여 현탁액의 순환방식과 탄산가스 공급방식을 변환시켜 제어할 결과 그간 분사법으로 미립자의 탄산칼슘 분말 합성이 어려웠던 1 wt% 이하의 수산화칼슘 농도 영역과 고농도 현탁액 영역인 5 wt% 수산화칼슘 농도 영역에서 $0.02\;\mu\textrm{m}$ 크기의 초미립자 탄산칼슘 분말을 얻을 수 있었다.

$Ca(OH)_2\;및 \;Na_2CO_3$수용액의 균일침전 반응에 의한 아라고나이트 침강성 탄산 칼슘의 합성

박진구,박현서,안지환,김환,박찬훈,Park, Jin-Koo,Park, Hyun-Seo,Ahn, Ji-Whan,Kim, Hwan,Park, Charn-Hoon 한국결정성장학회 2004 한국결정성장학회지 Vol.14 No.3

반응온도 $75^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry 및 NaOH의 혼합용액에 $Na_2CO_3$ 수용액의 농도 및 첨가방법을 변화시키면서 아라고나이트 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 이 반응에서 $Na^+$ 이온은 탄산칼슘 격자내의 $Ca^{2+}$ 이온 자리에 치환되어 칼사이트의 성장을 지연시키고, 특정방향으로의 결정성장이 진행되어 침상형 아라고나이트의 생성을 유리하게 하는 것을 알 수 있었다. 또한, $CO_3^{2-}$ 이온농도 조절에 의한 반응속도의 감소는 균일침전반응을 유도하고, $Na^+$ 이온의 치환능력을 증대시켜 아라고나이트의 생성 및 성장을 촉진하는 것으로 판단되었다. Formation behavior of aragonite precipitated calcium carbonate was investigated with changed the concentration of $Na_2CO_3$ solution and addition method which added in the $Ca(OH)_2$ slurry at $75^{\circ}C$. In this reaction, we found that $Na^+$ ions were substituted into $Ca^{2+}$ion site then disturb the growth of calcite, and while proceed the crystal growth in a certain direction and promote the formation of aragonite. Also, a decrease of reaction rate by control the concentration of $CO_3^{2-}$ ion, induce the homogeneous precipitate reaction and increase substitution ability of $Na^+$ ions, consequently it was promote the formation and growth of aragonite.

분사법에 의한 초미립 경질 탄산 칼슘 분말의 합성

안지환,박찬훈,김정효,이종국,김환,Ahn, Ji-Whan,Park, Charn-Hoon,Kim, Jeong-Heo,Lee, Jong-Kook,Kim, Hwan 한국세라믹학회 1996 한국세라믹학회지 Vol.33 No.11

Ultrafine calcim carbonate powders with the size of 0.05~0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$ and the calcite phase were prepared by the nozzle spouting method which was conducted by spouting calcium hydroxide slurry in reactor filled with CO2 gas. Well dispersed ultra-fine particles were synthesized in condition of high Ca(OH)2 concentration of the slurry ( 0.5wt%) synthesized calcium carbonate powder was shown the large particle size with agglo-meration.