시멘트 그라우트재에서 $Cr^{6+}$용출특성에 관한 연구

김동우,이재영,천병식 한국지하수토양환경학회 2003 지하수토양환경 Vol.8 No.2

그동안 고분자계열 약액에 비하여 상대적으로 독성이 약한 시멘트 계열 약액이 환경에 미치는 영향을 경미하게 다루어졌으나 최근 일본에서 시멘트계열 약액을 사용한 공사현장에서 발암물질인 6가 크롬의 용출로 일본 건설성에서는 이에 대한 규정을 발효하고 시행하여 엄격히 관리하고 있으나 우리나라에서는 상대적으로 이에 대한 연구가 부족한 실정이다 본 연구에서는 다양한 현장조건에서의 시멘트계 그라우트재에서의 6가 크롬 용출특성을 파악하기 위해, 현장 배합비를 기초로 하여 다양한 현장조건에 따른 용출실험을 통하여, 시멘트계 그라우트재의 6가 크롬 용출 특성을 파악하였다. 먼저 원재료인 시멘트의 6가 크롬 함유량 실험을 한 결과 보통 포틀랜트 시멘트에서 22.1 mg/kg으로 다른 재료에 비해 가장 많이 함유되어 있었으며, 호모겔 그리고 샌드겔에서의 용출실험 결과 폐기물 공정시험법에 의할 경우 규제기준인 1.5 kg/L를 대체적으로 만족하였으나, 토양오염공정시험법에 의할 경우 특히 보통 포틀랜트 시멘트가 4.85 mg/kg으로 ‘가’ 지역의 우려기준인 4 mg/kg보다 높은 값을 나타내었다. 모의 주입장치를 이용한 실험결과 물시멘트 비와 주입압이 증가함에 따라 몰드 밖으로 나오는 배출액 중의 6가 크롬의 용출량이 커지는 경향을 나타내었으며, 주입압이 4 이상일 경우 수질오염보전법상의 규정인 0.5 mg/L를 초과하여 검출되었다. 최근 pH4의 산성비 및 매립지의 산생성 단계에서 pH 5이하의 침출수에 의한 그라우트재에서의 6가 크롬의 용출특성을 알아보기 위한 pH에 따른 6가 크롬의 용출경향을 실험한 결과 강산성 및 강염기 상태에서 6가 크롬의 용출량이 급격히 증가하는 경향을 보여 그라우트재가 주입되는 환경에 따라 6가 크롬의 용출량이 증가할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 그라우트재가 해안 또는 매립지에 적용될 경우 해수와 침출수에 의한 강도의 변화를 살펴보기 위해 실험한 결과 초순수 중에서 양생 시켰을 때 보다 강도발현 현저히 저하되었으며, 시멘트 종에 따라서는 ‘보통포틀랜트 시멘트>마이크로 시멘트>슬래그’ 시멘트의 순으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 강도의 저하로 인한 오염물질의 누출 및 6가 크롬의 용출을 증가시킬 수 있다는 것을 짐작할 수 있다. 이와 같은 결과를 통하여, 그라우트재의 종류에 따라 6가 크롬의 용출량은 현재 규제치를 초과하여 용출되어 질 수 있는 가능성이 있으며, 과압 또는 과량의 주입이 6가 크롬의 용출량을 증가시킬 수 있다고 할 수 있었다. 또한 일반 현장과 다른 특수한 현장에서는 강도 및 pH에 따른 6가 크롬의 용출량을 고려한 재료 선택 및 배합비가 마련되어져야 할 것으로 판단되어진다. The aim of research is the evaluation of the $Cr^{6+}$ emission features of the liquid injection through emission experiments in varying conditions, based on a field-mixing ratio. The results showed that the content of $Cr^{6+}$ content in cement measured had an Ordinary Potland Cement (OPC) of 25.3 mg/kg, which constitute the largest portion among the other materials. Likewise, the emission experiment of homo-gel and sand-gel generally satisfied the standard of KSLT (Korea Standard Leaching Test) in waste of 1.5 mg/L, but in case of the standard of KSLT in soil the emission of OPC $Cr^{6+}$ of 4.85 mg/kg. These conditions is a little exceeded the criteria in the ‘Ga’ area in terms of Korea Soil Environmental Preservation Law. In addition, results generated by the mock-up injection facilities revealed that $Cr^{6+}$ emission increased as Water/Cement and injection pressure increased. At injection pressure higher than 4 kg/㎤, $Cr^{6+}$ emission exceeded the water preservation standard of 0.5 mg/L. Similarly, a pattern experiment of C $r^{6+}$ emission according to pH was conducted, in order to evaluate the $Cr^{6+}$ emission features of grout materials in leachate below pH 5 such as pH 4 acid rain or landfill. Results show that $Cr^{6+}$ emission dramatically increased in high acidic or basic state. It indicates that $Cr^{6+}$ emission will probably increase in an environment where grout materials are injected. On the other hand, concentration of leachate was determined in areas where grout materials are used. The results show that the concentration of emission in an ultra purity condition does not manifest intensity, and is affected in the OPC>MC>SC order. It means that the pollutants or $Cr^{6+}$ emission increases with decreasing concentration. As such, $Cr^{6+}$ emission will probably exceed the countermeasure criteria according to the types of gout materials. Similarly, high pressure or injection will cause increased $Cr^{6+}$ emission. Therefore, the selection of materials or mixing ratio should be considered in general as well as according to specific industries, based on the strength and pH of $Cr^{6+}$ emission.

시멘트 산업의 기업결합과 경쟁상황 변화 : 2010년대를 중심으로

서성민(Seongmin Seo) 한국규제학회 2021 규제연구 Vol.30 No.2

이 연구는 기업 간 인수합병이 활발하게 발생한 2010년대 한국의 시멘트 시장 경쟁상황에 대해 분석한다. 시멘트 시장을 포틀랜드시멘트 시장과 포틀랜드시멘트와 슬래그시멘트를 포함하는 전체 시멘트 시장으로 구분한 후, 시멘트 기업의 품목별 생산비용을 구분하는 방식으로 각 시장의 단위 당 한계비용을 도출하였고, Steen and Salvanes(1999)가 제시한 방식으로 각 시장의 수요함수를 추정한 후 연도별 수요의 가격 탄력성을 도출하였다. 이를 기반으로 탄력성으로 조정된 러너지수(elasticity-adjusted Lerner index)를 구하여 2010년대 시멘트 시장경쟁도를 분석한 결과, 포틀랜드시멘트 시장은 2개의 동일한 기업이 쿠르노 경쟁을 하는 상황과 독점상황 사이에 위치하는 것으로 분석되었으며, 기업결합 이후 탄력성으로 조정된 러너지수의 증가폭은 0.1 미만으로 분석되었다. 결과적으로, 2010년대 시멘트 업체 간 기업결합은 2000년대 업체 간 출혈경쟁으로 인한 수익성 악화에 대응하여, 가격전쟁 이전 시기 수준으로 수익성을 회복하기 위한 성격을 가지는 것으로 판단되었다. 전체 시멘트 시장 분석 시 시장경쟁도는 2~3개의 동일한 기업이 쿠르노 경쟁을 하는 상황과 비교 가능한 것으로 분석되었다. 이는 포틀랜드시멘트로 시장을 획정하는 경우에 비해 평균적인 담합 행태가 유사하거나 다소 낮은 시장경쟁상황이다. This study analyzes the Korean cement market competition in the 2010s, when mergers and acquisitions across firms was active. We divided the cement market into the Portland Cement Market and the Entire Cement Market including portland cement and slag cement, derived marginal costs per unit of each market by classifying production costs for each item of cement firms, estimated the demand function of each market suggested by Steen and Salvanes(1999), and derived the price elasticity of demand by annual. Based on it, we analyzed the competitiveness of the cement market in the 2010s by obtaining the elasticity-adjusted Lerner index. As a result of the analysis, the Portland Cement Market is comparable to Cournot equilibrium with 1 to 2 identical firms, and the increment of the elasticity-adjusted Lerner index after the mergers and acquisitions was less than 0.1. As a result, it was judged that the mergers and acquisitions across cement firms in the 2010s was their attempt to restore the profitability to the level before the price war in response to worsening profitability due to the the price war among the firms in the 2000s. In the analysis of the Entire Cement Market, it was analyzed that the market was comparable to Cournot equilibrium with 2 to 3 identical firms. This implies that the market"s average collusiveness of conduct is similar or somewhat lower than that of the Portland Cement Market.

폴리머 시멘트 복합체의 투수성 및 건조수축에 관한 연구

조영국,Jo, Young-Kug 한국건축시공학회 2009 한국건축시공학회지 Vol.9 No.5

시멘트 혼화용 폴리머 디스퍼션은 시멘트 모르타르 및 콘크리트 내부에서 폴리머 필림을 형성하여 각종 역학적성 질 및 내구성을 향상시킨다. 본 연구는 3종류의 폴리머 디스퍼션을 폴리머 시멘트비 0, 5, 10, 20%로 변환한 폴리머 시멘트 모르타르를 제작, 투수시험을 실시하여 투수성능을 실험하였으며, 더욱이 폴리머 시멘트 슬러리를 폴리머 시멘트 모르타르 표면에 도포하여 방수성능의 개선효과를 평가하였다. 또한 보통시멘트 콘크리트 표면에 폴리머 시멘트 슬러리를 도포하여 시멘트 콘크리트와 폴리머 시멘트 슬러리의 건조수축을 측정하였다. 그리고 기본적인 역학적 성상인 휨강도와 압축강도를 측정하여 보통 시멘트 모르타르와 비교 검토하였다. 연구결과, 폴리머 시멘트 모르타르는 보통 시멘트 모르타르에 비해 방수성능과 강도가 크게 개선되었으며, 폴리머 시멘트 슬러리의 건조수축은 시멘트 콘크리트에 비해 4-5배 크게 나타났다. 또한 향후 건조수축에 따른 접착성능의 영향성에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다. In a range of forms, such as latex, water-soluble polymer, liquid resin, and monomer, polymer dispersions have been widely used in the construction industry as cement modifiers because of their excellent properties, such as acid-resistance, water-proofness, and good ductility in mortar and concrete. Polymer cement slurry (polymer-modified slurry) is made of cement and polymer dispersions, with a high polymer-cement ratio of 50% or more. The purpose of this study is to evaluate the water permeability and drying shrinkage of polymer cement mortar (polymer-modified mortar) and cement concrete coated by polymer cement slurry. The polymer cement mortar and cement concrete are prepared with various polymer types, polymer-cement ratios and curing methods, and are tested for water permeability, drying shrinkage and strength. The test results showed thatthe weight of permeable water of polymer cement mortar decreases with an increase in the polymer-cement ratio, reaching a minimum at the polymer-cement ratio of 20%. In particular, the weight of permeable water of St/BA-modified mortar with a polymer-cement ratio of 20% coated with St/BA-modified slurry is about 1/55 that of unmodified mortar. The EVA- and St/BA-modified slurries coated on cement concrete have about 4 or 5 times higher drying shrinkage compared to cement concrete. The strength of polymer cement mortars tends to increase with a higher polymer-cement ratio, and is considerably higher than that of unmodified mortar. It is thus concluded that polymer cement mortars coated by polymer cement slurry are effective for industrial application, and have superior properties such as waterproofness and strengths, compared with conventional cement mortar.

시멘트생산시설에 대한 지역자원시설세 과세 및 운용방안 연구 - 강원도 사례를 중심으로 -

김필헌,김재희 한국지방세연구원 2020 한국지방세연구원 정책연구보고서 Vol.2020 No.22

□ 연구목적 ○ 시멘트생산시설은 주변지역에 상당한 환경적 비용을 초래하고 있으나 이에 대한 적절한 보상체계가 마련되어 있지 않음. - 시멘트 생산과정에서 다량의 이산화탄소 뿐 아니라 각종 환경오염물질 등이 방출되며, 주변지역 주민의 보건환경에 부정적 영향을 미친 것으로 보고되고 있음. - 지역사회를 중심으로 시멘트생산에 대한 지역자원시설세 부과 노력이 지속되어 왔으나 아직 현실화되지 않고 있음. ○ 이러한 정책배경 하에서 본 연구는 시멘트에 대한 지역자원시설세 과세를 둘러싼 쟁점의 검토를 통해 과세 타당성을 확보하는 한편, 세수운용 방안을 마련해 보고자 하였음. □ 주요내용 1) 시멘트생산시설의 외부불경제 ○ 시멘트는 주로 연료연소와 소성 과정에서 배출되는 다양한 환경오염물질들로 인하여 상당한 환경적 비용이 발생함. - 시멘트 소성 공정에서 이산화탄소(CO₂), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 화탄소(CO), 염화수소(HCI), 불화수소(HF), 휘발성유기화합물(VOCs), 금속과 금속화합물, 다이옥신류(PCDDs & PCDFs) 등의 오염물질이 방출됨. ㆍ 관련하여 시멘트협회(2016)는 클링커 1톤 제조 시 약 0.9톤의 이산화탄소가 발생하는 것으로 보고한 바 있음. - 또한, 국내 시멘트 업체들은 다양한 재활용 폐기물을 연료로 사용하고 있으며, 이 과정에서 각종 환경오염이 발생함이 다양한 연구 및 조사를 통해 보고된 바 있음. ㆍ 가장 최근의 조사는 강원대학교병원(2020)이 경북대, 전북대, 서울대, 미국 아이오와대 학과 합동으로 수행한 연구이며, 장기간 분진에 노출될 경우 폐 기능은 이상이 없더라도 기관지에 손상을 미치는 것으로 밝혀짐. ㆍ 본 연구에서도 강원도를 중심으로 피해사례를 조사한 결과, 분진이나 악취로 인한 지역 주민의 피해 호소가 빈번하게 발생하고 있는 것으로 나타났음. ○ 추가적으로 시멘트업계에서는 관련 환경규제를 적절히 준수하고 있기 때문에 지역자원시설세를 새로이 부과하는 것은 부당하다는 주장에 대하여 살펴보았음. - 환경부가 설정한 시멘트 소성로 폐기물 사용기준에 대하여 환경단체 등에서는 환경부의 기준이 뚜렷한 사유 없이 하향조정 되었다고 지적한 바 있음. - 더불어 시멘트업체의 주장과는 달리, 빈번한 규제위반이 발생하고 있는 것으로 조사되었음도 감안할 필요가 있음. - 결론적으로 합리적인 규제를 잘 지키고 있으므로 주변지역 환경에 유의미한 영향을 미치지 않는다는 시멘트업계의 주장은 설득력이 떨어지며, 이러한 점들로 인해 주변지역 주민의 불신과 갈등도 더 심화되고 있는 것으로 판단됨. 2) 시멘트업계의 제세부담금 및 자체사업과 주변지역 피해보전과의 연계성 ○ 현행 제세부담금과 시멘트생산시설 주변지역 피해보전과의 연계성 - 현재 시멘트생산시설은 석회석에 대한 지역자원시설세와 탄소배출권, 광해방지의무자부담금, 질소산화부담금 등을 부담하고 있음. - 각 제세부담금의 과세 취지와 재원활용 실태에 비춰 볼 때, 시멘트생산시설에 대한 외부불 경제 비용부담이라는 성격은 있으나 생산시설 주변지역에서 발생하는 지역주민 피해보전과는 연관성이 없는 것으로 판단됨. ○ 시멘트업계 자체사업에 대한 평가 - 업체별로 최근 4년동안 다양한 사업을 통하여 지출한 지역주민지원금의 규모의 차이가 크며, 자체적으로 운영 중인 기금의 대부분 경우 재원의 배분이 자의적이고 불투명한 것으로 파악됨. - 본 조사를 위해 업체에서 제출한 자체 지원사업 자료 중 가장 큰 규모를 차지하고 있는 환경오염 및 환경개선 등의 투자는 대부분이 시멘트생산 시설에 대한 설비 투자로서 피해지역 주민들에게 직접적인 편익을 제공하는 사업이 아닌 것으로 파악됨. - 지자체 조사 자료에 따르면 현재 시멘트생산업체에서 지원하고 있는 보건의료 분야의 사업은 없는 것으로 파악됨. ○ 시멘트업계 자체사업 관련 설문조사 결과의 요약 - 시멘트업체 자체재원에 의한 사업은 주로 행정구역 단위로 이루어지며, 수혜자 그룹이 다소 제한적인 것으로 보임. ㆍ 전반적으로 시멘트 지원사업에 대한 인지도가 시멘트생산시설 소재지의 인근 읍면동 4km 내외 지역보다 소재지 읍면동 4km 내외에서 더 높은 것으로 나타나는데, 이는 지원사업이 시멘트생산시설의 소재지, 즉 행정구역 단위로 이루어짐을 의미하는 것으로 해석 가능함. - 지원은 주로 현금 형태(최대 50만 원대)로 이루어지고 있었으며, 그 외 환경개선이나 보건복지 관련 사업에는 상대적으로 매우 소홀한 것으로 분석됨. - 지원사업 운용과정 전반에서 개선의 여지가 있는 것으로 조사되었음. ㆍ 주민의견의 반영여부, 기금운영 전반이나 수혜자 선정기준 및 절차의 합리성과 투명성, 전문성, 책임성, 지원사업 선정의 적절성, 기금재원 배분의 공평성 등 사업운용 전반에 걸친 5점 척도 평가에서 3점 이하의 평가를 받았는데, 이는 운용전반에 대한 개선의 여지가 있음을 의미한다고 볼 수 있음. - 피해보상의 충분성에서는 부정적 대답이 더 많았으며, 주민참여 및 의견반영, 투명성, 수혜자 간 형평성 등을 개선할 필요가 있는 것으로 조사되었음. 3) 시멘트생산시설 주변지역 재정수요 파악 ○ 지역자원시설세는 목적세이므로, 과세취지에 맞게 세수가 운용될 필요가 있음을 감안하여 시멘트생산시설 주변지역 주민들에게 필요한 보건ㆍ환경ㆍ지역경제 분야별 사업들을 보다 직접적으로 알아보기 위하여 설문조사를 실시하였으며, 설문조사 결과를 요약하면 다음과 같음. - 첫째, 재정수요 사업 분야별 우선순위는 환경개선사업 > 보건복지사업 > 지역개발사업의 순으로 나타났음. - 둘째, 각 분야별 세부사업별 우선순위는 다음과 같음. ㆍ (환경개선사업) 공기청청기 보급, 대기오염 정화 수목 식재사업 > 대기ㆍ수질ㆍ토양오염 및 중금속오염 검사 > 폐광산 복구 및 관광 활성화 사업 > 시멘트 업체 오염저감시설 설치비용 지원 ㆍ (보건복지사업) 의료지원 확대 (전문병원 설립 또는 지역의료원) > 유질환자 치료비 지원 및 건강사후관리사업 > 주민건강 영향조사 > 호흡기질환 예방교육 ㆍ (지역개발사업) 파손된 도로 신설 및 보수 사업 > 지역소멸에 대비한 인구유입 정책 추진 > 컨베이어벨트 미관 개선사업 등 환경미화 사업 > 시멘트생산지역 경제활성화 사업 4) 세수운용 방안 ○ 지방세 재원을 이용한 시멘트생산시설 주변지역에 대한 지원은 해당 지역주민을 대상으로 한 수요조사를 적극적으로 반영하되, 공공재 성격이 강하고, 객관성, 보편성, 투명성, 검증 가능성의 확보가 요구되는 사업에 중점을 두는 것이 바람직할 것으로 봄. - 주민 보건복지와 환경개선 관련 사업은 사업 특성 상 공공재 성격이 강하며, 앞서 언급한 객관성, 보편성, 투명성, 검증 가능성이 요구되는 사업이라 할 수 있음. - 지역개발사업에 있어서도 공익성이 강한 성격의 사업은 자치단체가 조세재원을 이용하여 수행하는 것이 바람직할 것임. - 시멘트분 지역자원시설세를 보건복지와 환경개선사업에 활용함으로써 현행 시멘트업체의 기금사업 등과 보완적 관계를 구축할 수도 있을 것임. ○ 재원의 배분과 관련해서는 두 가지 쟁점이 존재함. - 현행 「지방재정법」 상 발전소에 대한 지역자원시설세는 도세임에도 발전소 소재지로 재원의 일부를 이전하도록 규정하고 있음. - 따라서 시멘트분 지역자원시설세를 신설할 경우 도와 기초자치단체 간 재원배분 비율을 규정할 필요가 있음. - 다음으로 현행과 같이 생산시설 소재지로 국한하여 재원을 배분할 것인지에 대한 판단이 필요함. ○ 재원의 할당은 도와 기초자치단체의 기능 할당에 따라 달라질 것이므로, 관련 법에서 규정하고 있는 광역과 기초자치단체 간 사무배분 원칙을 참고할 수 있음. - 기본적으로 통일성 확보 필요성 및 거래비용, 규모의 경제가 존재하는 사업의 경우 도 단위에서 운영하는 것이 보다 효율적일 것이며, 주민밀착형 사업은 기초자치단체가 운영주체가 되는 것이 바람직할 것임. - 환경개선 및 관리와 지역경제 활성화 관련 사업 등은 광역자치단체가 콘트롤타워 역할을 수행하면서 전체 지원사업이 유기적으로 연계되도록 할 경우 정책효과가 극대화될 것임. - 한편, 주민피해 복구 내지 보전 목적의 보건복지 사업은 해당 지역주민의 상황을 가장 정확하게 파악하고 있는 기초자치단체가 주도적 역할을 하는 것이 효과적일 것으로 보임. - 시멘트분 지역자원시설세 도입의 주된 동력이 인접지역 주민의 피해복구 및 환경개선 등임을 감안할 때, 기초자치단체로의 배분에 방점을 두는 것이 타당할 것으로 판단됨. - 기존 지역자원시설세 세수가 광역과 기초자치단체에 35:65로 배분됨을 참고하여 기준을 설정하는 것이 바람직할 것으로 판단됨. ㆍ 현행 유사제도와 배분비율을 일치시킴으로써 제도 순응성이 높아질 수 있음. ○ 기초자치단체 간 재원의 배분은 시멘트생산시설 소재지보다는 생산시설과의 거리에 의거하여 설정하는 것이 바람직함. - 현행 「지방재정법」 제29조 제3항은 지역자원시설세는 과세대상이 소재한 소재지로 재원을 배분하도록 규정하고 있는데, 이로 인해 발전분 지역자원시설세의 재원배분을 두고 자치단체 간 갈등이 빚어지고 있는 상황임. - 원자력발전이나 화력발전에 대한 지역자원시설세 과세 논거가 외부불경제의 교정에 있고, 외부불경제는 행정단위가 아니라 외부불경제 유발시설로부터의 거리에 따라 영향을 받는다고 보는 것이 타당함. - 따라서 시멘트에 대한 지역자원시설세의 재원을 생산시설로부터의 거리에 따라 배분하도록 하는 것이 합리적임. 재원배분 대상이 되는 기초자치단체는 시멘트생산시설을 기준으로 반경 4km 이내로 규정하는 것이 적합할 것으로 판단됨. ㆍ 국립환경과학원(2015)의 연구결과에서 환경적 피해가 주로 4km 이내 지역에서 발생하는 것으로 보고한 점을 참고하였음. ㆍ 지원범위로 설정된 4km 이내에 복수의 행정구역이 존재할 경우, 이들에 대한 재원배분의 비율은 해당 지역에서의 인구, 면적, 1인당 GRDP, 그리고 재정여건을 반영하여 설정할 수 있을 것임. ○ 세수를 이용한 재정사업이 지역주민 수요에 부합하는 곳에 적절히 사용될 수 있도록 하기 위하여 아래와 같은 조치들이 필요함. - 재정투입 대상이 될 사업선정과 관련하여 지역주민을 대상으로 한 지속적인 재정수요 파악이 가능하도록 제도적 장치를 마련할 필요가 있음. ㆍ 이와 관련하여 ‘주민재단’ 방식의 기구를 설립하여 지역주민들이 실제로 원하고 필요로 하는 사업을 추진토록 할 수 있음. - 기초자치단체 단위에서 지역자원시설세 재원이 취지에 맞게 사용될 수 있도록 담보하기 위해서는 해당 세수의 지출용도를 행정안전부의 예산편성지침을 통해 명시할 수 있을 것임. - 지원사업에 대한 엄격한 성과관리 체계 구축이 필요함. □ 정책제언 ○ 지역주민 간 갈등관리를 위한 조정기구의 설치가 필요함. - 이러한 가능성을 최소화하기 위하여 본 연구에서는 사업선정 과정에서 지역주민의 의견을 적극 수렴할 수 있는 제도적 장치 마련을 제언하였음. - 그러나 이러한 제도적 장치 마련으로 갈등이 완전히 해소되기는 어려울 것이므로, 지역주민 의견수렴 기구 구축 시 단순히 의견수렴 기능만 부여할 것이 아니라, 지역 간 갈등을 조정할 수 있는 권한도 부여하는 방안 검토가 필요함. ○ 향후 재정수요에 따라 세율 조정이 가능하도록 하는 방안의 추진이 필요함. - 재정수요조사는 지역주민의 단기적 선호를 반영하고 있을 가능성이 존재하며, 향후 환경 변화에 따라 재정수요도 변화할 것이므로, 재정수요를 주기적으로 점검하여 그에 맞게 중 장기계획을 수립한 후 이를 바탕으로 세목을 운용할 필요가 있음. ○ 시멘트생산시설 주변지역 지원에 관한 특별법 제정을 추진할 필요가 있음. - 시멘트생산시설 주변지역 지원에 관한 특별법을 제정하여 이들 업체의 지원사업이 예측 가능하면서도 보다 체계적이고 투명하게 이루어지도록 할 필요가 있음. - 이와 관련하여 폐기물 처리시설에 대해서 「폐기물 처리시설 설치촉진 및 주변지역지원 등에 관한 법률」이 적용되고 있음에 주목할 필요가 있음. - 이를 통해 지역자원시설세 과세를 명분으로 현행 자체적으로 운용 중인 기금의 과도한 축소도 방지할 수 있을 것임.

국내외 시멘트 제품의 중금속 유해성 및 크롬 전환율 비교

전태완,김동운,정미정,정성경,유혜영,홍수연,박종은,신선경 한국폐기물자원순환학회 2013 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2013 No.2

시멘트는 천연의 석회석, 점토, 규석, 철광석 등에서 함유된 CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3등을 원료로 하여 제조되는 물질로서 사회기반 구축에 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 전 세계는 산업 발전과 더불어 천연자원의 고갈 및 폐기물 처리 등의 환경적 문제가 대두됨에 따라 시멘트의 품질개선, 제조 공정의 높은 온도, 석회석원료의 중화작용에 우수한 특성을 가진 각종 폐기물 및 산업부산물을 시멘트 제조용 대체원료와 연료, 첨가제로 사용하고 있다. 이러한 부산물이 포함된 시멘트의 6가 크롬은 석회석 뿐 아니라 대체원료인 소각재, 폐주물사, 하수슬러지 등에도 포함되어 있어 환경에 미치는 영향을 검토하는 것이 환경보존과 인간건강을 유지하는 측면에서 매우 중요하다. 환경부는 2007년 시멘트 소성로 환경관리 개선계획을 수립하여 시행하고 있으며, 국립환경과학원에서는 매월 1회 국내 시멘트 제품 11종, 일본시멘트 제품 1종 시료를 채취하여 시멘트 제품 중 중금속의 유해성을 모니터링하고 그 결과를 공개하고 있다. 본 연구는 2012년 1월부터 2012년 12월까지의 국내외 시멘트 제품 12종에 대하여 6가 크롬(Cr6+)의 함량농도를 비교하고 전환율을 산정하였다. 6가 크롬은 KS L 5221법에 따라 시료를 분석하였으며, UV/Vis Spectrophotometer(Bio-Tek, USA)을 이용하여 흡광도 값에 따른 농도를 계산하였다. 실험의 재현성을 위해 3반복 측정하였으며, 농도는 평균값으로 나타내었다. 2012년 국내외 시멘트 12종의 6가 크롬 함량을 월별(1월∼12월)로 조사한 결과, 자율협약기준(20 mg/kg)으로 관리하는 6가 크롬은 0.10 ~ 19.30(평균값 8.33)으로 DY(S)와 LFS(O)에서 가장 높게 나타났고 총크롬(T-Cr)은 13.51 ~ 52.04(평균값 43.91)으로 HD(D)와 HY(D)에서 높은 농도값을 나타냈으며, 값 또한 상이한 것으로 조사되었다. 국내 시멘트 업체의 크롬 전환율은 20 ~ 30%로 조사되었으며 일본 17%, 미국 8%보다 높은 것으로 조사되었다. 이는 수용성 6가 크롬을 형성하는데 기여하는 Na2O, K2O 성분의 함량이 국내 시멘트 원료에 많기 때문이며, 또한 시멘트 제조 기술의 처리에도 영향이 있는 것으로 판단된다. 조사기간 동안 6가 크롬의 함량은 시멘트 제조사 모두 자율협약기준 미만으로 조사된 바, 자율협약기준을 준수하는 것으로 나타났다. 또한 6가지 중금속 대부분이 평균값보다 높은 농도를 나타내고 있어 지속적인 모니터링이 필요하며 향후 중금속 함량 기준에 대한 실태파악과 기준설정에 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.

F-10 : 국내외 시멘트 제품의 중금속 유해성 및 크롬 전환율 비교

전태완,김동운,정미정,정성경,유혜영,홍수연,박종은,신선경 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2013 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2013 No.-

시멘트는 천연의 석회석, 점토, 규석, 철광석 등에서 함유된 CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3등을 원료로 하여 제조되는 물질로서 사회기반 구축에 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 전 세계는 산업 발전과 더불어 천연자원의 고갈 및 폐기물 처리 등의 환경적 문제가 대두됨에 따라 시멘트의 품질개선, 제조 공정의 높은 온도, 석회석원료의 중화작용에 우수한 특성을 가진 각종 폐기물 및 산업부산물을 시멘트 제조용 대체원료와 연료, 첨가제로 사용하고 있다. 이러한 부산물이 포함된 시멘트의 6가 크롬은 석회석 뿐 아니라 대체원료인 소각재, 폐주물사, 하수슬러지 등에도 포함되어 있어 환경에 미치는 영향을 검토하는 것이 환경보존과 인간건강을 유지하는 측면에서 매우 중요하다. 환경부는 2007년 시멘트 소성로 환경관리 개선계획을 수립하여 시행하고 있으며, 국립환경과학원에서는 매월 1회 국내 시멘트 제품 11종, 일본시멘트 제품 1종 시료를 채취하여 시멘트 제품 중중금속의 유해성을 모니터링하고 그 결과를 공개하고 있다. 본 연구는 2012년 1월부터 2012년 12월까지의 국내외 시멘트 제품 12종에 대하여 6가 크롬(Cr6+)의 함량농도를 비교하고 전환율을 산정하였다. 6가 크롬은 KS L 5221법에 따라 시료를 분석하였으며, UV/Vis Spectrophotometer(Bio-Tek, USA)을 이용하여 흡광도 값에 따른 농도를 계산하였다. 실험의 재현성을 위해 3반복 측정하였으며, 농도는 평균값으로 나타내었다. 2012년 국내외 시멘트 12종의 6가 크롬 함량을 월별(1월∼12월)로 조사한 결과, 자율협약기준(20 mg/kg)으로 관리하는 6가 크롬은 0.10 ~ 19.30(평균값 8.33)으로 DY(S)와 LFS(O)에서 가장 높게 나타났고 총크롬(T-Cr)은 13.51 ~ 52.04(평균값 43.91)으로 HD(D)와 HY(D)에서 높은 농도값을 나타냈으며, 값 또한 상이한 것으로 조사되었다. 국내 시멘트 업체의 크롬 전환율은 20 ~ 30%로 조사되었으며 일본 17%, 미국 8%보다 높은 것으로 조사되었다. 이는 수용성 6가 크롬을 형성하는데 기여하는 Na2O, K2O 성분의 함량이 국내 시멘트 원료에 많기 때문이며, 또한 시멘트 제조 기술의 처리에도 영향이 있는 것으로 판단된다. 조사기간 동안 6가 크롬의 함량은 시멘트 제조사 모두 자율협약기준 미만으로 조사된 바, 자율협약기준을 준수하는 것으로 나타났다. 또한 6가지 중금속 대부분이 평균값보다 높은 농도를 나타내고 있어 지속적인 모니터링이 필요하며 향후 중금속 함량 기준에 대한 실태파악과 기준설정에 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.

레진 시멘트의 film thickness가 간접 복합 레진 수복물의 접착 효율에 미치는 영향에 관한 연구

이상혁,최기운,최경규 大韓齒科保存學會 2010 Restorative Dentistry & Endodontics Vol.35 No.2

본 연구는 여러 레진 시멘트의 film thickness에 따른 상아질과 간접 레진 수복물 간의 미세인장 결합 강도를 측정하고, 각 레진 시멘트의 중합 수축 및 굴곡 강도, 탄성 계수를 비교 분석하며, 접착 계면 및 파단면의 주사전자 현미경 관찰을 통하여 레진 시멘트의 film thickness가 레진 간접 수복물의 접착 효율에 미치는 영향을 평가하고자 시행하였다. 복합 레진형 레진 시멘트인 Variolink II와 Duo-Link, 접착형 레진 시멘트인 Panavia F와 Rely X Unicem의 4가지 레진 시멘트를 사용하였고, 각각의 시멘트를 film thickness에 따라 < 50 μm (control)의 대조군과 50 μm (T50), 100 μm (T100), 150 μm (T150)의 실험군으로 나누어 총 16개의 군으로 분류하였다. 데이터는 ANOVA와 Duncan’s multiple comparison test (p < 0.05)를 이용하여 통계 분석하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다; 1. Variolink Ⅱ는 모든 film thickness에서 접착형 레진 시멘트보다 높은 결합 강도를 나타냈지만(p < 0.05), Duo-Link는 대조군을 제외하고는 통계학적 유의차가 없었다(p > 0.05). 2. Film thickness가 증가할수록 복합 레진형 레진 시멘트의 결합 강도는 유의성 있게 감소(p < 0.05)하는 경향을 보인 반면, 접착형 레진 시멘트는 통계학적 유의차가 없었다(p > 0.05). 3. Panavia F는 통계학적으로 유의성 있게 낮은 중합 수축량을 나타냈다(p < 0.05). 4. 굴곡 강도와 탄성 계수는 복합 레진형 레진 시멘트가 접착형 레진 시멘트보다 유의성 있게 높게 나타났다(p < 0.05). 5. FE-SEM 관찰 결과 결합 강도가 높은 복합 레진형 레진 시멘트는 균일한 접착층과 잘 발달된 resin tag 소견을 보였으나, 접착형 레진 시멘트는 불분명한 접착층과 resin tag 소견을 나타냈다. 파단면 관찰에서 복합 레진형 레진 시멘트는 혼합형 파괴 양상을 나타냈으나 접착형 레진 시멘트는 접착성 파괴 양상을 나타냈다. The purpose of this study was to evaluate the effect of film thickness of various resin cements on bonding efficiency in indirect composite restoration by measurement of microtensile bond strength, polymerization shrinkage, flexural strength and modulus, fractographic FE-SEM analysis. Experimental groups were divided according to film thickness (< 50 μm-control, 50 μm-T50, 100 μm-T100, 150 μm-T150) using composite- based resin cements (Variolink Ⅱ, Duo-Link) and adhesive-based resin cements (Panavia F, Rely X Unicem). The data was analyzed using ANOVA and Duncan’s multiple comparison test (p < 0.05). The results were as follows ; 1. Variolink Ⅱ showed higher microtensile bond strength than that of adhesive-based resin cements in all film thickness (p < 0.05) but Duo-Link did not show significant difference except control group (p > 0.05). 2. Microtensile bond strength of composite-based resin cements were decreased significantly according to increasing film thickness (p < 0.05) but adhesive-based resin cements did not show significant difference among film thickness (p > 0.05). 3. Panavia F showed significantly lower polymerization shrinkage than other resin cements (p < 0.05). 4. Composite-based resin cements showed significantly higher flexural strength and modulus than adhesive- based resin cements (p < 0.05). 5. FE-SEM examination showed uniform adhesive layer and well developed resin tags in composite-based resin cements but unclear adhesive layer and poorly developed resin tags in adhesive-based resin cements. In debonded surface examination, composite-based resin cements showed mixed failures but adhesive-based resin cements showed adhesive failures.

원전 방사화 폐기물 저감을 위한 저방사화 시멘트의 개발

이빛나(Binna Lee),이종석(Jong-Suk Lee),민지영(Jiyoung Min),이장화(Jang-Hwa Lee) 한국건설순환자원학회 2017 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.5 No.3

원전 구조물에 주로 사용되는 중량 콘크리트의 경우 중성자에 오랜 시간 노출되면 콘크리트 자체가 방사선을 방출하는 방사화가 발생하게 된다. 이러한 경우 원전 구조물 해체시 많은 양의 방사성 폐기물이 발생되고 이를 처리하기 위한 비용이 큰 폭으로 증가하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 원전 해체시 폐기물의 처리비용을 저감하기 위하여 방사화에 밀접한 관련이 있는 Eu 및 Co를 포함하고 있는 시멘트를 대상으로 저방사화 시멘트를 제작하였다. 또한, 저방사화 시멘트 개발을 위하여 원재료 수급부터 제조방법을 제안하였으며 이를 일반 시멘트 및 저발열 시멘트와 비교 분석하였다. 방사화 분석 결과 Eu는 검출되지 않았으며, Co는 3.75ppm으로 보통포틀랜드 시멘트보다 낮게 측정되었으며, 물리적·화학적 특성 역시 1종 보통포틀랜드 시멘트와 4종 저발열 포틀랜드 시멘트 기준에 부합하는 것으로 나타났다. When concrete is exposed to neutron rays for a long time, the concrete tends to become activated. If activated, it is classified as middle or low level radioactive waste. However, the great amount of the activated concrete is hard to dispose. In this study, low-activation cement was developed for decreasing the activated waste from shielding concrete around nuclear reactor. Furthermore, the manufactured low-activation was analyzed with activation nuclide Eu, Co. The low-activation cement showed great advantage for low-activation with detecting none of Eu and 3.75ppm of Co while ordinary portland cement showed 0.4~0.9ppm of Eu, 5.5~19.8ppm of Co content. As the results of physical properties of the low-activation cement, it is similar to type 1 ordinary portland cement and accords with type 4 low heat portland cement. Meanwhile, as for the chemical properties of the cement, it accords wite type 1 and 4 at the same time.

북한의 시멘트 물성 및 시멘트 산업현황에 관한 연구

백정훈(Cheong-Hoon Baek),박원준(Won-Jun Park),민태범(Tae-Beom Min) 한국건설순환자원학회 2020 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.8 No.1

본 연구에서는 대표적인 건설재료인 시멘트를 대상으로 남북한의 시멘트 기준과 성능을 비교 분석하여 북한 시멘트 산업 및 기술 현황을 평가하는 것을 연구의 목적으로 문헌조사와 실험을 병행하였다. 문헌적 연구에서 북한의 시멘트 산업현황과 성능기준에 관한 자료를 통일부의 북한자료센터와 특수자료 취급기관 등을 통해서 수집하여 분석하였다. 이를 토대로 남북한 시멘트의 설비, 분류, 품질기준을 비교하였다. 실험적 연구에서 북한의 시멘트 품질에 관한 조사는 실제 북한의 시멘트를 중국을 통하여 소량 입수하여 물리화학 분석실험을 병행하였고 국내 시멘트와 비교분석을 하였다. 연구결과, 북한 시멘트는 한국 시멘트 보다 품질이 저하되는 것으로 나타났다. 북한 시멘트는 한국 시멘트 보다 C3S가 낮고 C2S가 높았으며, 특히 잔사 함량이 월등히 높게 나타났다. 또한 북한 시멘트는 한국의 시멘트보다 약 50% 정도의 압축강도 발현을 하지 못하였다. 이는 북한 시멘트 설비의 낙후 및 전력 문제로 인하여 충분한 온도로 클링커가 소성되지 않았기 때문인 것으로 사료된다. The purpose of this study was to evaluate the North Korea cement industry and technology status by comparing and analyzing the cement standards and properties of South and North Korea. In the literature study, data on North Korea’s cement industry and standards were collected and analyzed through the Ministry of Unification’s North Korea Data Center and other agency. The facilities, classification, and quality standards of South and North Korea cements were compared. In an experimental study, a survey on the quality of cement in North Korea was carried out through physical and chemical analysis experiments by obtaining a small amount of cement from North Korea, and compared with domestic cement. As a result, North Korea cement was of lower quality than South Korean cements. North Korea cement had lower C₃S and higher C₂S than South Korea cement, especially the residue content was much higher. In addition, North Korea cement had about 50% of the compressive strength of cement in South Korea because the clinker was not fired at a sufficient temperature due to the poor performance of the cement facilities in North Korea.

Ingredients and cytotoxicity of MTA and 3 kinds of portland cements

Chang, Seok-Woo,Yoo, Hyun-Mi,Park, Dong Sung,Oh, Tae-Seok,Bae, Kwang-Shik 大韓齒科保存學會 2008 Restorative Dentistry & Endodontics Vol.33 No.4

이 연구의 목적은 3 종의 포틀랜드 시멘트 (포틀랜드 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트, 초속경 시멘트)와 white MTA의 성분 및 세포독성을 비교하는 것이다. 성분비교를 위해서 X선 회절기 (XRD), X선 형광분석기 (XRF), 유도결합플라즈마 원자방출분광 분석기 (ICP-AES)를 사용하였으며 , 세포독성비교를 위해서는 우무확산법 (agar diffusion test)을 사용하였다. 분석 결과, white MTA와 백색 포틀랜드 시멘트는 포틀랜드 시멘트나 초속경 시멘트에 비해 적은 양의 마그네슘 (mg),철 (Fe), 아연 (Zn),그리고 망간 (Mn)을 함유하고 있었다. 또한 초속경 시멘트는 다른 시멘트 및 white MTA에 비해 많은 산화 알루미늄 (Al₂O₃)을 함유하고 있었다. MTA와 포틀랜드 시멘트의 주된 성분은 tricalcicium silicate (3CaO · SiO₂), dicalcium silicate (2Ca0 · SiO₂), tricalcium aluminate (3CaO · Al₂O₃), 그리고 tetracalcium aluminoferrite (4CaO · Al₂O₃ · Fe₂O₃)등이었다. 세포독성 실험결과를 Kruskal-Wallis Exact test와 Bonferroni 사후 겁정법을 사용하여 분석한 결과 white MTA와 3 종의 포틀랜드 시멘트 군 사이에서 통계적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았다 (p > 0.05). White MTA와 3종의 포틀랜드 시멘트의 주성분은 유사하였으나 알루미늄 (Al), 마그네슘 (mg),철 (Fe), 아연 (Zn), 그리고 망간 (Mn) 등의 함량에서는 차이를 보였으며 이러한 차이들은 물리적 성질에 영향을 미칠 것으로 보인다. The aim of this study was to compare the compositions and cytotoxicity of white ProRoot MTA (white mineral trioxide aggregate) and 3 kinds of Portland cements. The elements, simple oxides and phase compositions of white MTA (WMTA), gray Portland cement (GPC), white Portland cement (WPC) and fast setting cement (FSC) were measured by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and X-ray diffractometry (XRD). Agar diffusion test was carried out to evaluate the cytotoxicity of WMTA and 3 kinds of Portland cements. The results showed that WMTA and WPC contained far less magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), and zinc (Zn) than GPC and FSC. FSC contained far more aluminum oxide (Al₂O₃) than WMTA, GPC, and WPC, WMTA, GPC, WPC and FSC were composed of main phases, such as tricalcicium silicate (3CaO · SiO₂), dicalcium silicate (2Ca0 · SiO₂), tricalcium aluminate (3CaO · Al₂O₃), and tetracalcium aluminoferrite (4CaO · Al₂O₃ · Fe₂O₃). The significance of the differences in cellular response between WMTA, GPC, WPC and FSC was statistically analyzed by Kruskal-Wallis Exact test with Bonferroni' s correction. The result showed no statistically significant difference (p > 0.05) . WMTA, GPC, WPC and FSC showed similar compositions. However there were notable differences in the content of minor elements, such as aluminum (Al), magnesium, iron, manganese , and zinc. These differences might influence the physical properties of cements.