SPS조

2019 CE
이동: 둘러보기, 검색

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 고온에 노출된 비산재 기반 지오폴리머의 석분 슬러지의 영향성

영문 : Influence of Stone Power Sludge of Fly Ash Based Geopolymer by Exposed to Elevated Temperature

과제 팀명

SPS조

지도교수

김효 교수님

개발기간

2019년 9월 ~ 2019년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 화학공학과 20143400** 박*성(팀장)

서울시립대학교 화학공학과 20143400** 신*진

서울시립대학교 화학공학과 20143400** 이*준

서울시립대학교 화학공학과 20143400** 이*호

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

1. 이산화탄소 배츨 저감을 위한 OPC 대체제 개발한다.

2. 폐자원인 비산재 및 슬러지 활용 방안 모색한다.

3. 비산재 및 슬러지 비율에 따른 시편의 물성 변화 파악한다.

4. 고온 조사 후, 소결화 및 결정화 등 다양한 변화 관찰 및 물성 변화 분석한다.

5. XRD, FTIR, SEM 및 DIL 등 과학적 분석을 통해 화학 및 미세구조 변화 분석한다.

6. 열적 내구성을 갖춘 지오폴리머 합성한다.

개발 과제의 배경

1. 시멘트(OPC)로 인한 CO2 발생량이 총 발생량의 8%에 달한다. 시멘트를 대체할 물질을 개발해 CO2 발생량을 줄이고자 한다.

2. 매년 750만 톤의 석분슬러지가 발생하지만, 대부분이 매립되어 환경문제를 야기한다. 이는 적절한 재활용 방안이 마련되지 않기 때문이다. 이번 설계를 통해 슬러지의 활용 방안을 제시하고자 한다.

3. OPC는 열적 내구성이 낮아 500-600 ℃까지만 버틸 수 있다. 그에 반해, 비산재 기반 geopolymer는 상대적으로 열적 내구성이 높아 1000 ℃이상의 온도도 버틸 수 있다.

4. 슬러지는 기존 특허를 통해 내화벽돌로의 가능성을 살펴볼 수 있었다. 슬러지가 geopolymer에 합성되면 높은 열적 내구성을 발현할 수 있을 것으로 보인다.

개발 과제의 목표 및 내용

1. 인공 골재 제조공장에서 발생하는 석분 슬러지와 석탄 화력발전소 부산물인 비산재를 포함한 버려지는 자원의 활용도를 높이고 환경오염을 방지한다.

2. 고온에 노출된 후에도 높은 내구성을 가지는 geopolymer를 제조한다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

  • 전 세계적인 기술현황

1. 압축강도와 내구성

압축강도와 내구성.jpg

그림 1-4은 메타카올린(MK)에 부분적으로 0%(R), 15%(L15), 30%(L30), 60%(L60)의 슬러지(Water Treatment Sludge, WTS)를 혼합하였을 경우, 기계적 성질과 미세구조을 보여준다. WTS가 첨가될 경우에 지오폴리머의 압축강도는 감소하였으며, 압축강도 시험편으로부터 절단된 표면을 주사전자현미경(SEM)을 통해 미세구조를 살펴보았을 때, 다공성이 증가하였다. MK에 WTS를 15% 첨가한 경우, 28일에 압축강도는 을 가졌으며 모든 지오폴리머는 시간이 지남에 따라 압축강도가 증가되었음을 알 수 있다. 모든 경화 기간의 압축강도는 여러 건물 유형의 구성 요소에 필요한 최소 강도보다 높음으로 보아 MK에 WTS를 부분첨가해 지오폴리머를 제작하는 것이 기술적으로 가능함을 알 수 있다.

출처 : Geraldo, Rodrigo H., Luiz FR Fernandes, and Gladis Camarini. "Water treatment sludge and rice husk ash to sustainable geopolymer production." Journal of cleaner production 149 (2017): 146-155.

온도에서의 압축강도.jpg

그림 7은 슬러지를 에서 건조한 것과 , , 에서 소성과정을 거친 후 합성한 지오폴리머의 압축강도를 보여준다. 에서 건조하여 양생한 지오폴리머는 압축강도가 거의 발현되지 않았고, 에서 소성된 슬러지를 이용한 지오폴리머에서 가장 높은 압축강도가 발현되었다. 고온의 소성을 거치게 되면 소결 등의 현상으로 입자의 구조가 변하거나 내부에 잔존하는 유기물이나 탄소화합물이 제거된다. 고온에서 이런 반응을 통해 높은 압축강도를 얻어낼 수 있다.

출처 : Waijarean, Naprarath, Suwimol Asavapisit, and Kwannate Sombatsompop. "Strength and microstructure of water treatment residue-based geopolymers containing heavy metals." Construction and Building Materials 50 (2014): 486-491.

조건에 따른 압축강도.jpg

그림8에서 100% SPS를 사용한 모든 시편의 압축강도는 매우 낮았다(0.5-1.3MPa). 이러한 샘플의 낮은 강도는 fly ash가 없는 SPS의 알칼리 활성화 정도가 낮기 때문으로 보여진다. 이것은 SPS로만 알칼리 활성화된 반죽을 만들 때, 높은 강도의 반죽을 얻는게 힘들다는 것을 의미한다. 그림 9와 10은 알칼리 활성화 비율에 따른 SPS 50%가 첨가된 fly ash 기반 geopolymer의 강도를 보여준다. 그림 8로부터 압축강도의 경향은 그림 7과 유사하게 비율이 1.5에서 가장 높은 값을 나타냈다. 따라서, 이번 연구에 의하면 SPS를 사용한 fly ash 기반 geopolymer의 최적인 알칼리 활성화 비율은 1.5이다.

NaOH 몰수에 따른 미세구조.jpg

그림 11에서 관측할 수 있듯이 낮은 NaOH 수용액 농도 (5 M NaOH)에서는 반응하지 않은 구형 fly ash의 높은 비율이 남아있는 것이 보인다. 추가적으로, 5 M NaOH 시편의 표면에 몇몇 구멍이 관측된다. 이는 낮은 강도 발현을 야기한 낮은 NaOH 농도로 거의 geopolymerization이 발생하지 않았기 때문이다. 그림 11의 A 구역의 EDS 분석결과 적은 양의 Na가 포함된 전형적인 fly ash 와 SPS 입자의 aluminosilicate가 관측된다. 하지만, 그림 11의 B 구역의 반응물은 Na, Al 그리고 Si 로 구성된 geopolymer 수지로 구성되어있다. 이는 많은 활성화 반응이 15M NaOH 수용액에서 발생한다는 것을 의미한다. 양생하는 온도 효과로부터 25 ℃와 80 ℃ 시편의 사진을 비교하면 25 ℃의 반응하지 않은 fly ash 입자의 수는 80 ℃의 수보다 많다. 이는 상온 상태에서 느린 알칼리 활성화와 관련이 있다.

몰수에 따른 압축강도.jpg

그림 12.은 양생 후 3,7,28일 지난 시점에서 비교한 그래프이다. 알칼리 활성화 비산재 혼합물을 10%, 20%, 30% 첨가한 F90, F 80, F70의 질량은 슬러지가 0%인 FAC보다 질량이 낮음을 확인할 수 있다. 이것은 비산재와 고로슬래그에 비해 석재 분말 슬러지의 비중이 낮기 때문일 것이다.

  • 특허조사 분석

특허1. 건설 폐기물 순환골재 기반 고강도 지오폴리머 (출원번호: 10-2013-0024918)

1. 1. 특허 배경 및 목적

환경부에 따르면 건설폐기물이 총 폐기물의 51%를 차지하고 있다. 수치로 환산하면, 연간 폐콘크리트 발생량이 2020년 기준으로 1억 560만 톤에 달할 것으로 예상된다. 전처리과정을 생략한 폐콘크리트를 활용해 고강도 지오폴리머 제조방법을 도출했다. 이를 통해, 건축물에서 발생되는 폐콘크리트의 효율적 처리 방안을 제안한다.

1. 2. 특허 청구 범위

특허 청구 범위.jpg

1. 3. 특허 실시예

특허 실시예.jpg

특허2. 석탄 바닥재 기반 고강도 지오폴리머 (출원번호: 10-2018-0042509)

2. 1. 특허 배경 및 목적

일반적으로 지오폴리머는 입자 크기가 작은 석탄 비산재로 합성된다. 반면, 입자 크기가 수 밀리미터에서 수 센티미터까지 불규칙한 바닥재는 비산재처럼 활용되지 못하고 매립된다. 비산재와 구성 성분이 유사한 바닥재를 활용해 지오폴리머를 합성해, 시멘트 산업에서 발생되는 이산화탄소의 양을 절감시키고 바닥재 처리 방안을 제안한다.

2. 2. 특허 청구 범위

특허 청구 범위2.jpg

2. 3. 특허 실시예

특허 실시예2.jpg

특허3. 활성 고령토와 폐무기슬러지 기반 고강도 지오폴리머 (출원번호: 10-2016-0028821)

3. 1. 특허 배경 및 목적

폐무기슬러지는 알루미나와 실리카로 이루어져 있어, 알로미노 실리게이트 구조를 이루는 지오폴리머 원료물질로 적합할 것으로 사료된다. 해양투기나 매립으로 폐기되는 무기질 슬러지에 활성 고령토를 혼합하여 경화시킴으로써, 폐무기슬러지를 고화제로 활용할 가치가 있다. 이를 기반으로 시멘트 산업에서 발생되는 이산화탄소의 양을 절감시키고 친환경적인 폐무기슬러지 처리 방안을 제안한다.

3. 2. 특허 청구 범위

특허 청구 범위3.jpg

특허4. 폐촉매 슬래그와 실리콘 슬러지 기반 경량 기포 고강도 지오폴리머 (출원번호: 10-2016-0028821)

4. 1. 특허 배경 및 목적

건축 활용도를 높이기 위해서는 압축강도가 1.5MPa 이상이며 겉보기 비중이 0.5~0.7인 경량 기포 지오폴리머의 개발이 필요하다. 기존의 고로슬래그나 메타카올린과 제품을 사용하지 않고 산업체에서 발생되는 폐기물인 폐촉매 슬래그만을 100% 사용해 지오폴리머를 제작할 수 있다. 특히, 경량화를 위한 발포제는 반도체 웨이퍼 공정에서 발생되는 실리콘 슬러지를 활용했으며 이는 다량의 이산화탄소를 발생시키지 않는 장점이 있다.

4. 2. 특허 청구 범위

특허 청구 범위4.jpg

4. 3. 특허 실시예

특허 실시예4.jpg

특허5. 내화벽돌 제조방법 (출원번호: 10-2014-0072630)

5. 1. 특허 배경 및 목적

상기 조성물에 정수장 슬러지를 재활용하여 환경오염을 방지하고 자원 활용도를 높일 수 있다. 뿐만 아니라 슬러지에 포함된 알루미나와 이산화규소에 의해 내화벽돌의 내산성, 내약품성, 내열성이 좋아지며, 또한 미세 기공에 의해 무게가 가벼워지고, 강도도 좋은 내화벽돌을 제조할 수 있다.

5. 2. 특허 청구 범위

특허 청구 범위5.jpg

  • 특허 전략 분석

특허전략.jpg

시장상황에 대한 분석

  • 경쟁제품 조사 비교

1. 수중 생물서식공간을 확보하기 위한 목적으로 플라이애시(FA)와 건식 바텀애시(BA)를 각각 지오폴리머 콘크리트로 사용한 어초둠벙을 제작하여 한국건설기술연구원 내 생태연못에 적용(2013.03)

2. 내화학성의 우수한 특성을 활용하여 플라이애시와 고로슬래그 미분말(GGBS)을 혼합사용한 지오폴리머 콘크리트를 타설 후 바로 거푸집을 탈형할 수 있는 건식타입의 축사바닥재 사용(2015.02)

3. 플라이애시와 고로슬래그 미분말을 혼합시킨 지오폴리머 콘크리트를 활용하여 하수도용 콘크리트 맨홀블록을 제작(2016.05)

  • 마케팅 전략 제시

고온에 노출되었을 때 높은 압축강도를 유지할 수 있기 때문에 고층 빌딩, 교량 등의 건축 자재로 사용할 수 있다. 화재에 노출된 건축물이 안정성을 유지할 수 있는 충분한 압축강도를 가지고 있다.

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

1. 지오폴리머는 기존 포틀랜드 시멘트에 비해 압축강도가 높아 시멘트 대체재로 사용될 수 있다. 2. 비산재 기반 지오폴리머의 압축강도는 여러 유형의 건물에 필요한 강도를 만족시킨다. 3. 고층 건물이나 터널에서 화재가 발생하더라도 지오폴리머는 일정 수준 이상 압축강도를 가지고 있어 화재 사고를 방지할 수 있다.

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

1. 산업폐기물인 슬러지는 국내에서 연간 약 750만 톤이 발생한다. 슬러지는 유기물 분해 목적으로 토양에 사용되거나 매립된다. 슬러지를 첨가한 고강도 지오폴리머는 이러한 슬러지의 효율적 처리방안을 도출하고 매립 비용을 절감시킨다. 2. 슬러지 토지 매립에 의한 토지 자원 부족을 해결할 수 있다. 3. 지오폴리머는 시멘트 제조과정와 달리 고온의 소성 공정이 없어 10~30% 생산비용을 절감시킨다. 4. 강과 하천을 비롯한 배수시스템으로 버려지는 슬러지 양을 줄여 환경에 긍정적 효과를 일으킨다. 5. 음용수질을 개선해 사람과 동물의 건강에 직간접적으로 긍정적인 영향을 제공한다. 6. 시멘트 산업으로 발생되는 CO2을 줄여 환경보호에 소모되는 2차 비용 손실을 절감시킨다.

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

개발일정sps.jpg

구성원 및 추진체계

1. 본 설계에 있어, 영월 화력발전소에서 비산재를, 하남시 인공골재공장에서 슬러지를 조달받았다.

2. 시편은 다음과 같이 제작한다. 비산재와 슬러지를 다양한 비율(10:0, 7.5:2.5, 5:5, 2.5:7.5, 그리고 0:10)을 혼합한 후, 14 M NaOH 수용액을 고체비율 대비 0.28로 혼합한다. 5 cm^3 큐브 몰드에 넣어 90 ℃ 오븐에서 24시간동안 양생하여 완성한다.

3. 완성된 시편을 전기로에 넣고 고온(300 ℃, 600 ℃, 900 ℃)에 2시간동안 노출하여 열에 의한 geopolymer의 변화를 관찰한다.

4. 고온에 조사된 시편의 물성을 측정하고, XRD와 FTIR 그리고 SEM 등의 분석을 통하여 물질의 화학구조 및 미세구조의 변화를 파악하여 물성변화의 요인을 조사한다.

설계

설계사양

제품의 요구사항

◇ 인공 골재 제조공장에서 발생하는 석분 슬러지와 석탄 화력발전소 부산물인 비산재를 포함한 버려지는 자원의 활용도를 높이고 환경오염을 방지한다.
◇ 고온에 노출된 후에도 높은 내구성을 가지는 지오폴리머를 합성한다.

설계 사양

내용

개념설계안

◇원료물질

원료물질.jpg

본 실험에서는 ASTM C 618 기준에 따라 Class F로 분류되는 비산재를 영월 화력발전소로부터 공급받아 사용한다. 슬러지는 돌을 분쇄하는 과정에서 발생하는 부산물이다. 하남시 인공골재공장으로 부터 공급받아 사용한다. 슬러지와 비산재 모두 알루미나와 실리카가 풍부한 물질이기 때문에 지오폴리머의 원료 물질로 적합하다. 알칼리 활성화제로는 14M NaOH 수용액을 사용한다.
◇ 시편은 다음과 같이 제작한다. 비산재와 슬러지를 다양한 비율(10:0, 7.5:2.5, 5:5, 2.5:7.5, 그리고 0:10)을 혼합한 후, 14 M NaOH 수용액을 고체비율 대비 0.28로 혼합한다. 5 cm^3 큐브 몰드에 넣어 90 ℃ 오븐에서 72시간동안 양생하여 완성한다.
◇ 완성된 시편을 전기로에 넣고 고온(300 ℃, 600 ℃, 그리고 900 ℃)에 2시간동안 노출하여 열에 의한 지오폴리머의 변화를 관찰한다.
◇ 고온에 조사된 시편의 물성을 측정하고, XRD와 FTIR, SEM 그리고 DIL 등의 분석을 통하여 물질의 화학구조 및 미세구조의 변화를 파악하여 물성변화의 요인을 조사한다.

양생과정.jpg

지오폴리머의 형성 과정

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 결론

연구 결과 및 고찰

연구 결과 그래프

실험결과그래프.jpg

그림14는 "비산재 대비 슬러지양", "노출 온도" 이라는 2가지 조작변인을 동시에 고려해 합성한 지오폴리머의 압축강도를 보여준다. 그 중 상온에서 슬러지 양에 따른 지오폴리머의 압축강도는 그림 13이 보여준다. 상온에서 슬러지 양이 첨가될수록 지오폴리머 압축강도가 감소하였으며, 대체적으로 고온에 노출되어도 지오폴리머의 압축강도가 상승하는 경향을 보였다. 다만, SL0에서는 300℃이후 압축강도가 하락하는 경향을 보였다.


고찰1: FTIR 분석

그림15.jpg

그림 15는 상온에서 슬러지 양에 따른 FTIR 분석 결과를 보여준다. 위에서 아래 방향을 순서대로 비산재, SL0부터 SL100, 슬러지를 나타낸다. T-O asymmetric stretching vibration 에 의해 나타나는 800~1200cm-1에서 넓고 강한 피크를 보인다. 이 피크를 통해서 지오폴리머의 알루미나실리케이트 구조의 상태를 파악할 수 있다. 슬러지 양이 증가할수록 975cm-1에서 966cm-1로 감소했다. 이러한 피크 위치의 감소는 지오폴리머 반응에 Al-O 결합이 Si-O 결합이 이루는 결합 에너지보다 낮아 쉽게 용해되어 지오폴리머 반응 시 구조 내에 Al-O 결합이 차지하는 비율이 높아지는 것을 의미한다. 또한, 슬러지가 첨가될수록 Al의 함량의 증가를 통해서 슬러지가 첨가된 지오폴리머 시편이 상대적으로 높은 열적 내구성을 기대해 볼 수 있다. 다음으로, 슬러지를 첨가할수록 1475~1400cm-1에서 피크가 점차적으로 커진다. 이는 슬러지에 첨가되어 있는 탄소 성분과 샘플에 잔존하는 Na가 대기 중의 이산화탄소와 반응하여 생성된 Na2CO3에 의해 발생한 것으로 보인다. 이를 통해 비산재에 비해 슬러지가 geopolymer 반응이 적어 Na 이온이 남아있으며, 낮은 반응성으로 인해 압축강도가 약화되었음을 알 수 있다.

그림16.jpg

그림 16은 노출온도에 따라 SL0와 SL100의 FTIR 분석 결과를 보여준다. 우선, 두 시편 모두 300도와 600도에 노출시켰을 때 800~1200cm-1에서 보이는T-O asymmetric stretching vibration 피크 위치가 증가한다. 이는 시편 내에 Si 함량이 증가하였다는 것을 의미하며 이를 통해 지오폴리머 반응이 활성화 되었다는 것을 알 수 있다. 특히, SL100 시편의 경우 1450cm-1 피크 강도가 감소하는 것을 통해 지오폴리머 반응이 활성화 되었으며, 열분해가 발생했다. 또한, 두 시편 모두 900도에 노출시켰을 때는 800~400cm-1 피크 강도가 증가했다. 이는 지오폴리머 내 결정구조에 큰 변화가 일어났음을 추론할 수 있다.

고찰2: XRD 분석

그림17.jpg

그림17은 상온에서 SL0 시편과 SL100 시편의 XRD 분석 결과 그래프이다. 2θ가 15~35도 구간을 보면 SL0에서 SL100보다 broad한 hump 형상이 나타나는데, 이는 SL0 시편에서 amorphous phase를 더 많이 가지고 있음을 의미한다. 지오폴리머 반응이 amorphous한 구조에서 반응하는 것으로 보아, SL0 시편이 SL100 시편에 비해 지오폴리머 구조가 잘 형성되었음을 알 수 있다. 또한, 빨간색의 SL100 시편의 피크 강도가 검은 색의 SL0 시편 보다 더 강하다. 이는 SL100 시편이 더 많은 결정 구조를 이루고 있음을 의미한다.

그림18.jpg

그림 18은 SL0와 SL100 시편의 노출 온도에 따른 XRD 분석 결과이다. 검은 색이 상온서 시편의 결정상을 나타내는데 300도와 600도에 노출 시켰을 때 오른쪽의 SL0 시편의 경우 결정상의 차이가 보이지 않지만 왼쪽의 SL100 시편의 경우 kaolinite의 peak가 사라졌으며, illite와 albite 결정의 peak가 커지는 것이 관찰되었다. 이러한 시편 내의 결정상의 변화로 지오폴리머의 thermal resistance가 증가하게 된다. 특히, 노출 온도를 900도로 증가시키면 SL0와 SL100 시편 모두 지오폴리머 결정상의 큰 변화가 일어난다. quartz의 peak 강도가 감소하고 albite, nepheline, microcline 그리고 magnetite 결정의 형성이 관측되었다. 이러한 고온에서의 상의 변화는 결정상의 높은 녹는점 (nepheline 1257 ℃, microcline 1250 ℃, and magnetite 1538 ℃)으로 인한 geopolymer의 열적 저항성을 올려준다고 보고된다. 하지만 새로 형성된 nepheline은 Si/Al 비가 1로, 기존의 geopolymer matrix의 Si/Al 비에 비해 낮다. Si/Al 비가 낮은 결정상과 Si/Al 비가 높은 matrix의 혼합은 고온에서 불안정하다고 보고된다. 이러한 이유로 SL0 시편이 SL100 시편에 비해 높은 Si/Al을 가져 900 ℃에 노출되었을 때 더 불안정해지며, 이로 인해 압축강도가 하락하게 되었을 것이다.

고찰3: DIL 분석

그림19.jpg

그림 19는 SL0와 SL100 시편을 고온에 노출 시켰을 때 발생하는 내적 혹은 외적 스트레스로 인한 구조적인 변화나 결함을 분석하기 위한 DIL 분석 결과DL다. 두 시편을 28도~1000도 까지 가열하면서 thermal strain의 변화를 보면 크게 수축과 팽창의 4부분으로 나누어서 설명할 수 있다. 오른쪽 아래의 테이블에 정리한 것을 보면 첫 번째 구간에서 두 시편이 일반적인 고체 특성과 같이 열에 의한 팽창이 발생한다. 두 번째 구간인 100~150도 부분에서는 내부 수분과 하이드록실 그룹의 탈수로 인해 250~300도 까지 급격한 수축이 발생한다. 또한, 수분이 사라지면서 지오폴리머 반응이 유도 되고 Si가 추가적으로 결합한다. 세 번째 구간에서는 다시 시편들이 팽창하는 모습이 관찰되었다. 이는 과도하게 dehydroxylation이 진행되면서 크랙이 형성되고 quartz 결정이 알파에서 베타로 transition이 일어나면서 발생하며 압축강도가 하락하는 요인으로 작용한다. SL100 시편 같은 경우는 내부의 kaolinite가 calcination되면서 SL0보다 더 큰 팽창을 보인다. 마지막 네 번째 구간에서는 지오폴리머 시편이 Tg에 도달하여 sintering이 생기면서 densification에 의해 수축되며 이는 압축강도 상승의 요인으로 작용한다.

고찰4: SEM 분석

그림20.jpg

노출 온도에 따른 결정상의 변화를 확인하기 위해 SEM 분석을 진행했다. 그림 20은 상온에서의 SL0 시편(a) 사진과 900도에서의 SL0 시편(c)를 살펴보면 고온에서 sintering이 발생하면서 상온에 비해 균질한 표면이 형성되었다. 그리고 미세 공극이 생겨 fraction origin이 되어 상온에서 보다 압축강도를 하락시키는 요인으로 작용한다. 오른쪽의 SL100 시편의 경우 SL0와 마찬가지로 sintering이 발생되어 균질한 표면을 보이지만 SL0와 달리 밀집된 구조를 형성하고 있다. 이러한 구조가 압축강도 상승의 요인으로 작용한다.

연구 결론

비산재 기반 지오폴리머에 슬러지 첨가의 열적 영향을 분석하기 위해 먼저 온도에 따른 FTIR 분석을 진행했다. 슬러지를 첨가할수록 T-O-T 피크가 낮은 위치로 변화한 것을 통해 Al 함량이 높아져 열적 내구성이 높아질 것으로 사료된다. 또한, XRD로 온도에 따른 결정상 변화에 따른 열적 내구성 향상을 추론할 수 있었다. 그 외에도 SEM분석과 DIL 분석을 통해 900도 부근의 고온에서 SL0와 SL100 시편에 sintering이 발생함을 알 수 있었다. 이는 밀집된 구조가 미세 구조를 억제하여 강도를 유지하였음을 추측할 수 있다. 이러한 네가지 방법을 통한 분석을 종합해보면, 비산재 기반 지오폴리머에 슬러지를 일정량 첨가해주는 것이 지오폴리머의 열적 내구성 상승에 기여함을 확인할 수 있다.

연구 발표 포스터

포스터.jpg

관련사업비 내역서

해당사항 없음

향후계획

내용