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청구권자

청구권자 정보제공
과제번호 22CTAP-C164096-02
사업명 국토교통기술촉진연구사업
과제명 초임계 CO2를 활용한 레미콘 회수수(상징수)의 CO2 다량 고정화 처리 및 자원순환형 시멘트 2차 제품/콘크리트의 양생기술 개발
주관연구기관 (학교)대진대학교산학협력단
분류 -   -   -
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2022-12-31

총괄연구책임자

총괄연구책임자 정보제공
성명 류동우
소속 대진대학교
전화번호 031-539-2011

연구정보

연구정보 제공
연구개발개요 본 연구는 연 평균 4천만톤 이상의 CO2를 배출하는 시멘트 산업에서의 CO2 배출 절감 및 레미콘 산업에서의 산업폐기물(슬러지 고형분, 회수모래, 회수자갈) 활용방안을 도출하기 위하여 CO2를 초임계유체(Supercritical Fluid) 상태로 처리하여 높은 용해력과 반응속도에 기반한 초임계 CO2 Lean Carbonation 기술을 연계하여 산업폐기물의 자원순환을 통한 건설폐기물의 Zero Emission에 기여하는 창의적이고 환경친화적인 Upcycling 실현을 위한 연구임.
최종목표 본 연구는 초임계 CO2(Supercritical Carbon Dioxide)를 활용하여 레미콘 회수수(상징수)의 CO2 다량 고정(소비)화 기술 개발 및 산업폐기물(슬러지 고형분, 회수모래, 회수자갈 등)을 주재료로 한 자원순환형 시멘트 2차 제품/콘크리트의 양생기술 개발을 통한 건설폐기물의 유효활용 증대를 목표로 함.
○초임계 CO2를 활용한 레미콘 회수수(상징수)의 CO2 고정(소비)화 기술 개발
○산업폐기물(슬러지 고형분, 회수모래, 회수자갈 등)을 주재료로 한 자원순환형 시멘트 2차 제품/콘크리트의 초임계 CO2 양생기술 개발
연구내용 및 범위 PlanⅠ. 초임계 CO2를 활용한 레미콘 회수수(상징수)의 CO2 다량 고정(소비)화 기술 개발
1차년도 : 레미콘 회수수(상징수)의 CO2 다량 고정화를 위한 기초적 특성 평가
□ 레미콘 회수수(상징수)의 기초적 특성 분석
- OPC 100% 회수수의 기초적 특성 분석
- 회수수(상징수)의 계절별/출하량별 회수수의 특성분석(IC 분석)
□ 초임계 CO2 Reactor Design
- 온도·압력·반응속도 및 CO2 투입/회수량 등의 제어가 가능한 초임계 CO2 Reactor Design
- 온도 : 0℃≤T≤80℃, 압력 : 0bar≤P≤200bar
□ 초임계 CO2를 활용하여 온도·압력·반응시간 제어에 따른 회수수(상징수)의 반응생성물(CaCO3)의 최대 석출조건 평가
- 온도조건(0℃≤T≤80℃), 압력조건(60bar≤P≤200bar), 반응시간(1hr≤t≤24hr)
- CaCO3 석출량(XPS, FT-IR, TG-DTA 정량분석)

2차년도 : 초임계 CO2를 활용한 Lean Carbonation 적용 레미콘 회수수(상징수)의 CO2 다량 고정(소비)화 기술 개발
□ 고품위 CaCO3 생산을 위한 초임계 CO2 반응조건(온도·압력·반응시간) 최적화
- CaCO3 결정성상 분석 : SEM, TG-DTA, XRD
□ 초임계 CO2 Lean Carbonation을 통한 레미콘 회수수(상징수)의 CO2 고정량 정량 평가
- CaCO3 생성량
- TG-DTA, XPS. FT-IR
□ 레미콘 공장 Pilot 구축을 위한 초임계 CO2 Reactor Design
- 밀폐식 반응기의 투입 전 CO2량 및 반응 후 잔류 CO2량 측정기술 개발

PlanⅡ. 산업폐기물(슬러지 고형분, 회수모래, 회수자갈 등)을 주재료로 한 자원순환형 시멘트 2차 제품/콘크리트의 초임계 CO2 양생기술 개발
1차년도 : 자원순환형 페이스트 및 모르타르의 최적배합 정립 및 양생조건에 따른 역학적 특성/내구성 평가
□ 자원순환형 페이스트 및 모르타르의 최적 배합정립
- 8MPa 이상(KS F 4004 : 콘크리트 벽돌)
- 목표슬럼프 : 150mm 이상
- 고로슬래그 미분말 치환율 : 20~80%
- 플라이애시 치환율 : 10~30%
□ 자원순환형 페이스트 및 모르타르의 양생조건에 따른 역학적 특성/내구성 평가
- 전처리(기중양생, 증기양생), 촉진탄산화양생(고농도 CO2 촉진양생(CO2 농도 20%), Lean Carbonation)
- 열화인자 침투저항성(염해, 중성화)
□ 자원순환형 페이스트 및 모르타르의 미세구조 정량분석
- 미세구조 정량분석 : SEM, TG-DTA, XRD

2차년도 : 자원순환형 콘크리트의 최적 배합정립 및 양생조건에 따른 역학적 특성/내구성 평가
□ 자원순환형 콘크리트의 최적 배합정립
- 27MPa 이상
- 목표슬럼프 : 150mm 이상
- 고로슬래그 미분말 치환율 : 20~80%
- 플라이애시 치환율 : 10~30%
□ 자원순환형 콘크리트의 양생조건에 따른 역학적 특성/내구성 평가
- 전처리(기중양생, 증기양생), 촉진탄산화양생(고농도 CO2 촉진양생(CO2 농도 20%), Lean Carbonation)
- 열화인자 침투저항성(염해, 중성화)
□ 자원순환형 콘크리트의 미세구조 정량분석
- 미세구조 정량분석 : SEM, TG-DTA, XRD

과재현황의 상세내용은
PC 또는 태블릿 화면을 통해 확인하실 수 있습니다.

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