| 2차년도 |
□ 황산염계 저알칼리 액상 레드머드 촉진제 제조기술 개발 및 생산설비인 분산기 설치강알칼리성 레드머드를 pH 7~8의 중화 전처리하여 황산염 저알칼리 액상 촉진제 기술을 개발하고 이를 상용화 할 수 있는 생산설비 중 분산기 등 구축
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□ 베이어프로세스 산업부산물인 강알칼리성 레드머드를 황산으로 pH 7~8의 중화 전처리하여 알칼리황산염을 생성시킴으로서 조기강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 저알칼리화 액상 촉진제를 개발● 저알칼리화 전처리 기술● 저알칼리화 최적공정 도출● 저알칼리 레드머드 수화반응● 시멘트 모르타르 특성● 레드머드 액상화 분산기술● 레드머드 품질특성 평가● 액상화 분산 및 침전방지● 액상화 유지성능● 레드머드 백화저감기술● 백화발생 메커니즘 규명● 백화 저감기술● 액상화 레드머드 백화저감□ 레드머드를 효과적으로 분산시킬 수 있는 장비 구축 하고 실험생산 테스트를 수행함● 분산탱크 5㎥ 설치 및 교반기, 이송펌프 구매 설치
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
● 레드머드를 알칼리 활성화재로 활용함으로서 무시멘트계 결합재의 반응성을 촉진시키고, 이를 활용하여 무시멘트의 친환경 제품으로 제조가 가능.● 현재 대부분 매립？폐기되고 있는 BP부산물을 응용하여 다양한 용도(사면안정재, 흙포장재, 칼라보강토블럭)로 대량 활용할 수 있는 자원화 기술의 실용화가 가능.● 고함수율의 레드머드로부터 저에너지의 제조시스템에 의해 각종 산업에서 저비용으로 대량 활용할 수 있는 비가열 알칼리 활성 레드머드의 제조기술이 확립.● 현재 레드머드는 재활용하기 위해 에너지 소모가 높은 소성건조공정을 통해 생산하고 있는 실정(생산량이 매우 제한적임 : 약 8~10톤/일 정도).● 체적변화율이 적은 비가열 알칼리 활성 레드머드를 활용하여 수축제어 및 균열억제성능이 우수한 친환경 제품의 상용화가 가능.● 정부의 친환경 녹색성장정책에 적극 대응할 수 있는 환경기술개발이 가능하며,다양한 친환경 소재분야에 대체？응용이 가능.● 시멘트사용량을 대폭 저감시킨 친환경 제품의 현장적용이 가능.
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| 사회 경제적 파급효과 |
● 레드머드의 비가열 제조시스템에 의해 기존 제품(약 16만원/톤)과는 달리 각종 산업에서 대량 활용할 수 있는 가격경쟁력 확보 (기존 대비 약 25~50% 저감).● 대부분 매립 및 폐기되는 레드머드를 자원화하여 대량 활용함으로서 매립처리비용의 대폭적 절감 가능.● 25만톤/년×50%(재활용량) = 12.5만톤/년의 매립처리량 저감 효과.● 12.5만톤/년×8.5만원/톤 = 약 106억원의 처리비용 절감 효과.● 저비용의 비가열 알칼리 활성 레드머드를 활용함으로서 응용 친환경 제품의 제조원가 절감(사면안정재 약 30%, 흙포장재 약 25% 정도).● 레드머드 활용 제품의 고성능화？고내구화를 통한 LCC 비용의 저감효과.● 레드머드 발생업체의 안정적이고 지속적인 운영 도모 및 기술적 애로사항 해결.● 제품생산 시 기존 제품(스칼릿)과는 달리 비가열 알칼리 활성 레드머드를 자원화 함으로서 고에너지의 소성건조공정을 생략(에너지부하 저감효과).● 현재 대부분 매립？폐기되고 있는 레드머드와 각종 산업부산물을 자원화하여 대량 활용함으로서 매립？폐기량을 대폭 절감 (환경부하 저감효과).● 각종 산업부산물(폐기물)의 안정적 처리 및 순환자원화 기술을 통해 환경오염의 최소화 실현.● 각종 제품에 환경부하가 매우 높은 시멘트나 생석회 등 천연원료의 사용을 최소화하여 국제환경정책 (기후변화협약 등)에 능동적으로 대응● CO2 의무감축대상국 선정 시 시멘트클링커 생산량을 50% 이상 감축해야 함(건설분야에서의 시멘트사용량 저감기술이 크게 대두).● 무분별한 석회석 채굴에 의한 자연훼손이나 천연자원고갈 문제에 대응.
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| 활용방안 |
□ 고감성 지역 문화콘텐츠 개발에 활용 ● 고감성 칼라시멘트를 웰빙 자전거도로, 문화 탐방로와 같은 지역 문화 콘텐츠에 활용함으로서 고감성 지역문화 콘텐츠 개발에 기여 ※ - 국가자전거도로 구축사업: ‘10년∼’19년(10년간)에 걸쳐 3,214km(신설 2,175km)의 자전거도로를 1조 205억 원을 들여 추진 중임.※ - 문화탐방로, 공원, 사찰, 문화재 지역과 같은 자연환경이나 문화적 특수성이 있는 지역의 경우에는 황토포장이나 마사토 포장과 같은 흙포장재를 사용하는 경우가 증가됨.□ 산업부산물의 업싸이클링(Up-Cycling) 기술개발 촉진에 기여● 재활용율 15%정도의 레드머드 슬러지를 고감성 칼라시멘트로 가치상향 업사이클링 기술을 확보함으로서 재활용율이 낮은 기타 산업부산물의 업사이클링 기술개발에 기여※ 국내 레드머드는 연간 약 25만톤이 발생되고 있으나, 대부분 매립？폐기되거나 성토 등 단순용도로만 사용되고 있으며, 이 중 약 1%(2,500톤/년)만이 고부가가치 건설소재로 활용되고 있음..※ 제조원가를 저감시키면서 레드머드의 알칼리 활성화 특성을 활용함으로서 고부가가치 친환경 제품으로 대량 활용할 수 있는 핵심제조기술로 활용.
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