Black carbon 입상형 완효성 비료에 대한 배추 생육 반응

정인호(In-Ho Jung),나홍식(Hong-Sik Na),이현복(Hyeon-Bok Lee ),유한나(Han-Na Yoo),김건도(Geon-Do Kim),이병학(Byeong-Hak Lee ),권오연(Oh-Yeon Kwon),신중두(Joung-Du Shin) 유기성자원학회 2019 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2019 No.춘계

본 연구는 농업부산물의 블랙카본화를 통한 블랙카본 입상형 완효성비료 개발을 위하여 수행되었다. 블랙카본을 이용한 완효성 비료 제조공정 개발로 비료원료에 블랙카본과 조립제를 혼합하여입상형으로 제조하였다. 비료원료로서 질소는 요소, 인산은 인산암모늄, 가리는 염화가리, 마그네슘은 산화마그네슘을 사용하였다. 블랙카본은 왕겨와 야자수로 만든 2가지의 블랙카본을 사용하였으며, 블랙카본의 투입 비율은 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 50%로 진행하였고, 조립제 함량은 0%, 5%, 10%, 15%, 20%로 제조하여 조립정도가 뛰어나며 가장 질소 함량이 높은 7가지를 선정하였다. 선정한 블랙카본 완효성비료를 이용한 작물생물검정 실험을 위해 작물은 배추(춘광)를 사용하였다, 정식전 일반화학비료를 배추 노지 재배 추천 시용량에 따라 기비로 살포하였으며, 추천 시용량의 반은추비로 시용하였다. 블랙카본 완효성비료 입상 조제품은 전량 기비로 시용하였다. 배추 생육 반응을보기위하여, 엽색도, 엽장, 엽폭을 2주 간격으로 측정하였으며, 수량조사로는 생체중을 측정하였다. 생육조사 결과 무처리를 제외한 모든 처리구에서 관행과 비슷한 효과가 나타났으며, 수량의 경우 왕겨 블랙카본 완효성비료 처리구와 야자수 블랙카본 처리구는 관행과 비슷한 것으로 나타났다. 그러나 왕겨 블랙카본 5% + 조립제 5% 처리구는 수량이 대조구 보다 20% 증가하였고, 또한 왕겨 블랙카본 10%+조립제 10% 처리구는 관행처리구보다 수량이 10% 증가한 것으로 나타났다. 따라서 수량조사 결과 블랙카본 5%+조립제 5% 처리구가 수량이 가장 높게 나타남으로 최적 혼합비율인 것으로판단된다.

폐타이어 급속열분해 반응기로부터 배출되는 carbon black의 냉각 특성

박훈채,이병규,최항석 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2016 No.-

최근 전 세계적으로 폐타이어의 발생 및 처리에 관한 문제가 날로 심각해지고 있다. 폐타이어는 부피가 커서 매립지 확보가 곤란하고 연소시 오염물질 발생으로 인한 2차 환경오염의 우려가 있으며, 자동차 산업의 발달로 인해 폐타이어의 발생량이 해마다 증가하고 있기 때문에 폐타이어의 처리 방법에 대한 기술개발 중요성이 날로 증대되고 있다. 국내 폐타이어 재활용 현황을 보면 재활용 실적 상 외형적으로는 큰 문제가 없어 보이지만 폐타이어의 주이용 분야가 시멘트 킬른 또는 단순 소각에 의한 열원으로 이용이 약 60%를 차지한다는 점에서 폐타이어 재활용의 경제성 문제가 심각하게 나타나고 있다. 따라서 폐타이어 재활용의 경제성 문제를 해결하기 위한 부가가치를 높이는 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 폐타이어 재활용 기술 중 하나인 급속열분해 기술은 폐타이어를 저산소 분위기에서 간접 가열하여 400-600℃에서 고분자 물질을 분해는 기술로 연소 반응과 달리 오염물질이 발생하지 않는 친환경적 처리 방식이다. 폐타이어를 급속열분해 하여 회수 가능한 유용자원은 오일, 카본블랙, 철심, 연소가스이며, 오일, 카본블랙, 철심은 재판매가 가능하고 연소 가스는 경우 스팀/전기 등의 형태로 자체 생산 연료로 사용된다. 폐타이어 급속열분해 공정의 열분해 반응기로부터 배출되는 카본블랙의 온도는 400℃ 정도이다. 고온의 카본블랙을 저장시설에 저장하면 화재 및 폭발의 위험성이 있기 때문에, 카본블랙을 안전하게 저장시설에 저장하기 위해서는 카본블랙의 온도를 100℃ 이하로 냉각해야 한다. 카본블랙은 비열이 1500 J/kg-K이며, 열전도도는 0.1 W/m-K 로 매우 낮기 때문에, 온도를 100℃ 이하로 냉각하기 위해서는 시간이 많이 소요 된다. 따라서 고온의 카본블랙을 빠르게 냉각하기 위해서는 냉각속도를 증가시킬 수 있는 방법이 요구된다. 하지만, 카본블랙에 대한 냉각 특성에 대한 연구는 거의 찾아 볼 수 없는 실정이다. 본 연구에서는 카본블랙의 냉각 특성을 도출하여 냉각기 설계 자료로 활용하기 위하여 냉각 조건에 따른 카본 블랙의 냉각실험을 수행하였다. 또한 Eulerian-Eulerian 기체-고체 다상유동 전산해석 기법을 이용하여 폐타이어 카본블랙의 냉각을 전산해석하였다. 실험 및 전산해석 결과 카본 블랙의 냉각속도는 온도의 영향보다는 mixing에 의한 영향이 더 크게 나타났으며, mixing 냉각조건이 non-mixing 냉각조건 보다 25-30% 정도 더 크게 나타났다. 본 연구 결과는 향후 폐타이어 카본블랙의 냉각기 설계에 활용할 계획이다.

유럽연합의 북극 지역 블랙카본 감축을 위한 노력과 전망

정혁 한국외국어대학교 EU연구소 2021 EU연구 Vol.- No.57

This research is purposed to delve into the EU’s policy efforts in reducing black carbon emissions in the Arctic region, and to identify and analyze and discuss the policy challenges so as to come up with potential solutions and to present the prosepct for the policy in the region. The black carbon, the second greatest contributor to the global warming in the Arctic region following carbon dioxide, is accelerating the melting of ice and snow in the region. The European Commission, well aware of the gravity of impacts from black carbon in the region, emphasizes complying the Gothenburg Protocol to the Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution in the ‘An Integrated European Union Policy for the Arctic’, the most recent EU’s Arctic Policy. The EU’s National Emissions Ceiling Directive is established with the primary contents of the Protocol reflected in. However, with the Directive in effect from the year of 2020, it is too early for one to assess the effects of the policy at present. Hence, the European Union created fund for EUABCA project aimed to reduce emissions of black carbon in the Arctic region, And the intermediate result shows that enforcing obligation to report emissions of black carbon at national level in the Arctic, importance of estimation methodology with regard to build-up of the inventory, and the weakness of legal ground regarding the reduction of black carbon emissions. are the challenges with first priority to overcome. Hence, the European Commission needs to include in the EUETS Directive and the EU Effort Sharing Decision the provisions requiring the reporting of reduced emissions of black carbon. Along with that, adding provisions with reference to estimation methodology of black carbon emissions into the National Emissions Ceiling Directive should be another policy option to take into account. In addition to the considerations, enhancing the EU status to be formal observer in the Arctic Council helps EU raise its voice in the policy decision making process relevant to reducing emissions of black carbon in the Arctic. But, above all, it is unquestionably urgent for EU to set up the legal ground and framework at EU level, which requires the member states of the EU to set goals to reduce emissions of black carbon in primary black carbon emission areas, and to put in place adequate measures to implement them. 본 연구는 유럽연합의 북극 지역에서의 블랙카본 배출량 감축을 위한 정책상의 노력과 과제들을 파악, 분석 및 논의하면서 잠재적인 해결안들과 향후 관련 정책상의 전망을 제시하는 데 그 목적을 둔다. 북극 지역에서 블랙카본은 이산화탄소 다음으로 지구온난화 기여도가 높은 기후변화 가중원으로서 북극지역 빙설들의 해빙을 가속화시키고 있다. 유럽연합 집행위원회는 북극 지역에서의 블랙카본의 영향에 대한 심각성을 주지하면서 ‘장거리 초국경성 대기오염에 관한 협약의 괴텐버그의정서’ 준수를 유럽연합의 최근 북극정책인 ‘유럽연합의 북극종합정책’ 에서 강조한다. 유럽연합의 ‘특정 대기오염원 국가 배출량 최대 한계 지침’은 그 내용을 반영하면서 제정되었다. 하지만 2020년부터 발효 예정인그 지침의 효력은 현 시점에서 유럽연합의 북극 지역에서의 정책 효과를평가하기에는 다소 이른 감이 있다. 이에 유럽연합은 EUABCA 프로젝트기금을 조성하여 북극 지역에서 블랙카본 배출량 감축을 위한 프로젝트를 추진하고 있다. EUABCA 프로젝트의 중간 결과와 평가는 북극 지역국가들의 국가 차원에서의 블랙카본 배출량 보고의 의무화 강화, 인벤토리 구축 관련 배출량 산정 방법론의 중요성, 배출량 감축에 대한 법적 근거 미흡 등을 북극 지역 블랙카본 배출량 감축을 위한 우선 해결과제로제시한다. 이에 유럽연합 집행위원회는 블랙카본 관련 언급이 부재한 ’유럽연합 배출권거래제도 지침‘과 ’유럽연합 온실가스 감축 노력 분담 결정‘ 의 내용에 블랙카본 배출 감축량 보고의 공식적인 의무화 조항 마련을 추가해야 한다. 이와 함께 유럽연합의 ’특정 대기오염원 국가 배출량 최대한계 지침‘ 내 블랙카본 배출량 관련 산정 방법론에 관한 추가적인 조항마련도 필요할 것으로 판단된다. 아울러서 북극이사회 내에서의 유럽연합의 공식 옵서버로서의 지위 향상도 유럽연합의 북극 지역 블랙카본 배출량 감축과 관련한 정책의사결정과정에서 힘을 실어줄 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 무엇보다도, 회원국 내 주요 블랙카본 배출부문들의 구체적인 블랙카본 배출량 감축 목표 설정과 적절한 조치 마련을 통한 그 목표 달성의 의무화를 위한 유럽연합 차원의 관련 법적 기반과 그 기본 틀 마련이 시급하다고 할 수 있을 것이다.

삼각상도법을 이용한 카본블랙과 블랙카본의 구분

홍정현,문해주,김지수,이병천,김근배,이혜진,김영훈 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-

카본블랙은 주로 타이어나 브레이크 패드의 내마모재로 사용되며, 자동차 운행중에 발생하는 고무-카본블랙 입자는 대기중 미세먼지 발생의 중요한 요인으로 작용하고 있다. 이에 카본블랙 및 이를 포함한 미세입자의 인체 및 환경 위해성 연구가 필요하다. 최근 연구 결과를 살펴봤을 때, 카본블랙의 연구결과가 상당한 수준이지만, 일부 연구결과는 블랙카본과 혼용하고 있어서 실험결과에 대한 신뢰도 문제가 발생하고 있다. 블랙카본은 화석연료의 불완전연소로 인해 생성되는 것으로서 인위적 제조를 통한 카본블랙과는 물질 양상이 다르다. 이에 본 연구에서는 카본블랙과 블랙카본을 명확히 구분가능 한 원소구성비를 이용한 삼각상도법에 의한 구분 방법론을 제시하고자 한다.

대기 중 블랙카본 입자의 변성이 기후변화에 미치는 영향

박영권 ( Young-kwon Park ),박성훈 ( Sung-hoon Park ) 한국환경기술학회 2011 한국환경기술학회지 Vol.12 No.1

본 연구에서는 블랙카본의 변성이 기후변화에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하고자 블랙카본의 변성 과정을 설명할 수치모델을 포트란 서브루틴의 형태로 개발하고 이를 대기질 모델과 결합하였다. 대기질 모델링 결과에 따르면, 변성이 진행됨에 따라 소수성이던 블랙카본이 친수성 입자의 일부로 편입되고 이에 따라 구름 형성 과정에 참여함으로써 습식침적률이 크게 증가하며, 대기 중 블랙카본 농도는 감소하는 것으로 나타났다. 블랙카본 입자를 소수성 및 친수성으로 가정했을 때 예측된 블랙카본의 직접복사강제력은 각각 0.11, 0.15 W/㎡로 나타났다. 한편, 변성 모델을 적용할경우에는 직접복사강제력이 0.12 W/㎡로 추정되었다. 변성된 블랙카본은 변성되지 않은 경우에 비해 1.36배 높은 직접복사강제력을 보였는데, 이는 문헌상에서 보고된 2배보다 낮은 값이다. 현재 많은 기후 모델에서 사용하고 있는 친수성 가정은 변성과정의 무시로 인해 블랙카본의 평균 직접복사강제력을 27% 과대평가하는 것으로 나타났다. A computational scheme for aging of black carbon developed as a set of Fortran subroutines was incorporated into a regional air quality model in order to investigate the impact of black carbon aging on its climate impact. Aging converted hydrophobic black carbon into an ingredient of hygroscopic particles so that they could participate in cloud processes. Wet deposition rate of black carbon significantly increased as a result of aging leading to lower atmospheric burden of black carbon. The average direct radiative forcing of black carbon over the spatial domain of this study was estimated to be 0.11 and 0.15 W/㎡ when black carbon particles were assumed to be hydrophobic (not aged) and hygroscopic(aged), respectively. When the aging scheme was applied, the direct radiative forcing was estimated to be 0.12 W/㎡. The direct forcing of aged black carbon was 1.36 times larger than that of non-aged black carbon, which is smaller than the factor of 2 reported in the literature. The hygroscopic assumption, which is frequently employed in climate modelling, led to a 27% overestimate of the averaged direct radiative forcing of black carbon because of the neglect of aging.

음식물류폐기물 혼합퇴비에 블랙카본과 유용미생물 처리 시 상추 수량에 미치는 영향

이승하 ( Seung-ha Lee ),나홍식 ( Hong-sik Na ),조현종 ( Hyun-jong Cho ),정기완 ( Ki-wan Jung ),정인호 ( In-ho Jung ),장경만 ( Kyung-man Jang ),한광현 ( Gwang-hyun Han ),정우진 ( Woo-jin Chung ),심재홍 ( Jae-hong Shim ) 한국환경농학회 2022 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2022 No.-

본 연구는 음식물류폐기물 혼합퇴비에 블랙카본 및 유용미생물을 처리 시 상추의 수량에 어떠한 영향을 미치는지를 구명하기 위해 진행하였다. 시비는 농촌진흥청 시설상추 표준시비량(7.0-3.0-3.6)의 총 질소량을 100%로 하여 무기질비료를 기준량의 50% 수준으로 밑거름(N-P₂O₅-K₂O=1.75-1.5-0.9kg/10a, 1회) 및 웃거름(N-P₂O₅-K₂O=1.75-0-0.9 kg/10a, 3회 분시)으로 나누어 처리하였고, 음식물 류폐기물 혼합퇴비(질소전량 1.98%, 수분함량 26.7%)는 표준시비량의 질소기준 100%로 처리하였다. 블랙카본은 음폐 퇴비 처리량 대비 4% 처리하였고 유용 미생물(Paenibacillus harenae 속, 균수 1.2x10⁶cfu/mL(g))은 음폐 퇴비 처리량 대비 1% 처리하였다. 수량조사는 총 4회 실시하였고 주당 엽수, 생체중, 건물중을 측정하였다. 조사결과 엽수는 무기질비료+음폐퇴비+블랙카본+미생물 처리구에서 주당 28.8개로 가장 많았다. 생체중은 무기질비료+음폐퇴비+블랙카본+미생물 처리구에서 주당 215.8g으로 가장 높았고, 무기질비료+음폐 퇴비+미생물, 무기질비료+음폐 퇴비+블랙카본 처리구 각각 주당 203.0g, 190.6g 순으로 높게 나타났다. 무기질비료+음폐퇴비+블랙카본+미생물 처리구에서 대조구 대비 생체중 및 엽수가 각각 21.7%, 7.0% 증수하였으므로 가장 효과적인 것으로 판단된다.

폐 카본슬러지의 재활용을 위한 不純物 분리 제거

이성오,국남표,오치정,김선태,신방섭 한국자원리싸이클링학회 2001 資源 리싸이클링 Vol.10 No.3

본 연구는 폐 카본 슬러지로부터 불순물을 제거하여 고품위 수성 카본을 제조하고자 수행되었다. 수성 카본 슬러지는 NH$_3$를 제조하기 위해서 물의 불꽃 반응에 의해 수소가스를 생산하는 동안 부산물로써 다량 발생된다. 발생된 카본 슬러지는 황, 철, 애쉬 등의 다량의 불순물을 함유하고 있어 탈수 후 일부 저품위 카본 원료로 사용되고, 나머지는 소각되어지고 있다. 고품위 수성 카본은 기능성 카본 블랙으로써 제조가 어려울 뿐만 아니라 제조시 환경오염문제와도 밀접한 관련이 있기 때문에 오일블랙에 비해 3~5배의 가격이 비싸다. 고품위 수성 카본은 일반적으로 밧데리, 플라스틱 착색제, 전선피복 고무 첨가제 등에 사용되어지고 있다. 수성카본 슬러지를 전도체로써 사용하기 위해서는 99%이상의 탄소와 매우 낮은 불순물을 함유하고 있어야한다 따라서 제품에 막대한 영향을 미치게되는 불순물의 제거가 필수적으로 이루어져야 한다. 본 연구는 폐카본슬러지로부터 불순물을 제거하기 위해서 분쇄, 자력선별. 부유선별, 초음파처리 등을 포함한 불순물 정제실험을 수행하였다. 실험결과 전도체로써 사용하기 위한 조건을 만족하는 애쉬0.01%, 철 0.01%, 황 0.3%이하로 대부분의 불순물을 제거하였고, 비표면적은 930 m$^2$/g을 나타냈다. Impurities removal from waste carbon black was carried out to produce high-grade carbon black. A large amount of hydrophilic carbon black is produced as a byproduct of the hydrogen production process by flame decomposition of water. Due to its impurities content such as sulphur, iron, ash, etc., it can only be used as low-grade carbon or burnt out. High-grade hydrophilic carbon black is 3~5 times more expensive than oil-based carbon black because of high production cost associated with process complexly and pollutant treatment. Hydrophilic carbon is normally used for conductive materials for batteries, pigment for plastics, electric wire covering, additives for rubber, etc. In these applications, impurity content must be blow 1 fe. In this study, magnetic separation, froth flotation and ultrasonic treatment were employed to remove impurities from the low-grade hydrophilic carbon black. Results showed that the ash, iron and sulphur content of product decreased to less than 0.01 wt.%, 0.01 wt.% and 0.3 wt % respectively and the surface area of product was about 930 $m^2$/g for conductive materials.

음식 부산물 혼합 가축분퇴비 사용 시 블랙카본과 유용 미생물 적용에 따른 상추 생육 및 토양환경 평가

정영재,이승하,나홍식,김성헌,권순익,심재홍 경상국립대학교 농업생명과학연구원 2022 농업생명과학연구 Vol.56 No.6

Food waste has been widely used to recycle resources for compost and feed because of landfill and ocean disposal were prohibited. Among the recycling methods, the food waste compost produced by composting method is applied to agricultural lands due to improves crop productivity. However, the concentration of salt in food waste compost should be considered because of the effect on crop growth. To reduce the effect of salt, treat with black carbon and Plant-Growth-Promoting Bacteria (PGPB) was considered when the application of food waste compost in agricultural land. Therefore, this study was conducted to investigate changes in the quantity of lettuce (Lactuca sativa L.) and soil characteristics when fertilized black carbon (type of biochar) and PGPB with food waste compost. Treatments were conducted non-fertilizing (NF), inorganic fertilizer (NPK), inorganic fertilizer + food waste compost (NPKF, control), inorganic fertilizer + food waste compost + black carbon (NPKFC), inorganic fertilizer + food waste compost + PGPB (NPKFB), inorganic fertilizer + food waste compost + black carbon + PGPB (NPKFCB). The result of lettuce growth, day after transplanting (DAT) 21, the leaf length was 20.7 cm, leaf width was 20.2 cm and SPAD was 32.0 in NPKFCB and it was highest among the treatment. Also, productivity of lettuce, total leaf numbers were highest at 28.8 in NPKFCB. The quantity index NF was lowest at 84.1 and the highest at 128.7 in NPKFCB. It is observed that nutrients such as K, P and Ca supplied from black carbon and microbial activation helped improve crop productivity. The pH in soil was highest at 6.9 for NPKFB and EC was highest at 1.7 ds m-1 in NPKF. 음식물류폐기물 직매립, 해양투기 등이 금지됨에 따라 음식물류폐기물은 대부분 자원화를 통해 처리되며 퇴비화하여 생산한 음식물류혼합퇴비(이하, 음폐퇴비)는 작물 생산성을 향상 등을 위하여 농경지에 퇴비로 사용한다. 하지만, 염분 집적에 의한 작물 생육이 우려되며 이에 따른 피해를줄이기 위하여 음폐퇴비와 블랙카본, 유용 미생물을 함께 사용하면 염분에 의한 피해를 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 이에 본 연구는 음폐퇴비와바이오차의 한 종류인 블랙카본, 유용 미생물을 처리 시 상추의 수량과 토양 특성 변화를 알아보고자 하였다. 처리구는 무비구(NF), 무기질 비료(NPK), 무기질 비료 + 음폐퇴비 (NPKF, 대조구), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 블랙 카본 (NPKFC), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 미생물 (NPKFB), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 블랙카본 + 미생물 (NPKFCB)이다. 상추 생육 조사 결과, 생육 후기인 21일째에 NPKFCB 처리구에서 엽장 20.7 cm, 엽폭 20.2 cm, SPAD-502 32.0으로 가장 생육이 좋았으며, 수량 조사 결과 또한 NPKFCB 처리구에서 주당 총 엽수가 28.8개로 가장많았다. 수량지수는 무처리가 84.1로 가장 낮았고 NPKFCB 처리구에서 128.7로 가장 높았다. 이는 블랙카본에서 공급되는 K, P, Ca 등의 양분과미생물 활성화가 작물 생산성 향상에 도움을 준 것으로 판단된다. 토양 화학성 분석 결과 pH는 NPKFB 처리구에서 6.9로 가장 높았으며, EC는NPKF에서 1.7 dS m-1로 가장 높았다.

교외지역 블랙카본 농도 측정

이기웅(Ki Woong Lee),한승철(Seung Cheol Han),이정훈(Jeonghoon Lee) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.1

본 연구에서는 교외지역 대기 에어로졸의 특성을 파악하기 위하여 지구온난화와 밀접한 관련이 있다고 알려진 블랙카본 농도를 측정하였고, 그 결과들을 기상 요소들과 비교하였다. 필터 기반 측정 장치인 MAAP (Multi Angle Absorption Photometer)를 이용하여 측정된 블랙카본 농도와 황사농도, 습도, 온도 및 풍속을 비교하였다. 블랙카본 농도는 4~5월에 높으며 6~9월에 낮은 경향을 보였다. 블랙카본 농도는 PM10 (직경 10㎛ 이하 입자상 물질) 농도 및 습도와는 비례관계를 보였으며 온도 및 풍속과는 반비례 관계를 보였다. 또한 디젤엔진에서 발생한 블랙카본의 직경 및 광흡수 계수 및 수농도를 측정하여 흡수 단면적을 도출 하였고 이를 통하여 교외 지역 블랙카본의 수준을 평가 할 수 있는 방법을 소개하였다. We measured black carbon concentration in rural area to understand the characteristic of atmospheric aerosol by comparing the black carbon concentration and meteorological factors such as PM10 concentration, relative humidity, temperature and wind velocity. A MAAP (Multi Angle Absorption Photometer) which is one of filter based equipments was used to measure black carbon concentration. Black carbon concentration was measured to be high from April to May and low from June to September. Black carbon concentration was proportional to PM10 concentration. Black carbon concentration was correlated to relative humidity. Black carbon concentration was inversely proportional to wind velocity and temperature. Finally, we suggest that the volume fraction of black carbon in the atmosphere can be estimated from the size, number concentration and absorption coefficient measured using the MAAP.

카본블랙을 혼화재료로 사용한 콘크리트의 특성 분석

류현기,권용주 한국건축시공학회 2010 한국건축시공학회지 Vol.10 No.2

The purpose of this study is to determine the possibilities of blending carbon black, which is known for its permeability as well as its strong heat and fire resistance, into concrete, in a manner that reinforces its strengths mentioned above. Experiments show that in non-solidified, fresh-mixed concrete, the addition of carbon black effectively reduced slump level and air content due to its absorptiveness and minute particle size. It also showed good results in terms of coagulation time, penetration resistance and bleeding level. In solid concrete, it showed better strength than plain concrete. Due to the pozzolanic reaction, its strength became more pronounced over time. At approximately 850 degrees Celsius, the heat and fire resistance level increased in parallel to the level of chemical substitution (by carbon black). Drying shrinkage level appeared to be optimal, and environmental assessment test results related to CO, CO2 and formaldehyde also scored better than plain concrete. In summary, with the appropriate use of AE water-reducing agents, carbon black can prove to be a strong candidate as an ingredient for industry-grade concrete. 본 연구에서는 흡착 및 내열, 내화성이 우수한 카본블랙을 이용하여, 콘크리트의 제반성능을 파악하여, 콘크리트용 혼화재료로써 활용가능성 여부를 판단하고자 함이 본 연구의 목적이다. 실험결과 굳지 않은 콘크리트에서는 흡수율 및 미립분의 카본블랙의 충전효과로 인하여 슬럼프증가 및 공기량 감소를 나타내었으며, 블리딩, 관입저항에 의한 응결시간은 양호한 결과로 나타났다. 또한 경화콘크리트의 강도 특성에는 Plain보다 높은 강도를 나타내었으며, 포졸란 반응에 의해 장기강도로 갈수록 강도 발현이 높게 나타났다. 또한 약 850℃내외의 가열 후의 압축강도에서 치환율이 증가할수록 내화, 내열성이 높게 나타났으며, 건조수축 역시 양호하게 나타났고, CO, CO2, 포름알데히드의 환경성 평가도 Plain보다 양호한 결과로 나타났다. 이상 결과를 종합하면, 고강도의 배합설계를 고려한 적절한 AE감수제를 사용할 경우 카본블랙이 콘크리트용 혼화재로써 사용이 가능할 것으로 판단된다.