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초록

영어

As the global CO2 sequestration problem and necessity arise, mineral carbonation using industrial byproducts, which is one of the more efficient CO2 reduction technologies, is actively being studied. This study presents a CO2 fixation model for the results of labscale mineral carbonation experiments using waste concrete and was conducted for the purpose of deriving CO2 fixation mechanism. The amount of CO2 fixation was 0.039 mol, 0.017 mol, 0.008 mol per the number of pH swing, and the amount of PCC (Precipitated calcium carbonate) was 0.019 mol, 0.004 mol, and 0.0003 mol per the number of pH swing, respectively, as a result of mineral carbonation experiments according to the number of reuse of waste concrete. Respectively. In order to understand the characteristics of CO2 reduction by mineral carbonation, the first inflection point, the second inflection point, and the last inflection point, which occur during mineral carbonation reaction, are defined and their characteristics are analyzed. CO2 fixation model is presented. CO2 fixation model is separated into PCC section where CO2 is removed as calcium carbonate and non-PCC section where CO2 is reduced as a carbonate form of aqueous phase. In order to characterize the CO2 reduction by non-PCC, a regression linear equation for the relation between the NaOH concentration and the CO2 fixation was derived and applied to the mineral carbonation analysis using waste concrete. The calculated amount of CO2 fixation from non-PCC were 0.373 mol, 0.087 mol, and 0.027 mol, respectively, in the pH adjusting contactor reuse frequency, which is 3 to 10 times higher than the total CO2 fixation. It is considered that there are additional factors, not simply CO2 fixation by NaOH concentration from pH, and further studies are needed to identify and analyze the influence factors on the amount of CO2 fixation from non-PCC.

한국어

전세계적으로 CO2 저감 문제와 필요성이 대두되면서 보다 효율적인 CO2 저감기술 중 하나인 산업부산물을 이용한 광물탄산화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 폐콘크리트를 이용한 Lab-scale 광물탄산화 실험결과에 대한 CO2 저감특성 모델을 제 시하고 CO2의 저감 메카니즘을 도출하기 위한 목적으로 실시되었다. 폐콘크리트를 적용한 pH 조정조 재이용 횟수에 따른 광물탄산 화 실험결과 CO2 고정량은 횟수별로 0.039 mol, 0.017 mol, 0.008 mol이었으며 탄산칼슘인 PCC(Precipitated calcium carbonate) 생 성량은 횟수별로 0.019 mol, 0.004 mol, 0.0003 mol이었다. 광물탄산화에 의한 CO2 저감특성을 파악하기 위하여 광물탄산화 반응추 이 중 발생하는 첫 번째 변곡점, 두 번째 변곡점, 그리고 최종 CO2 포화점인 마지막 변곡점을 정의하고 그 특징을 파악하여 탄산칼 슘 합성에 의한 PCC(Precipitated calcium carbonate)로서 CO2가 적용되는 PCC구간(PCC section)과 수용액상의 탄산염 형태로 CO2 가 저감되는 non-PCC 구간으로 구분하여 PCC와 non-PCC에 의한 CO2 저감 모델을 제시하였다. Non-PCC에 의한 CO2 저감특성 파 악을 위하여 NaOH 농도와 CO2 고정량의 관계에 대한 회귀직선식을 도출하여 폐콘크리트를 이용한 광물탄산화 해석에 적용하였고 산출된 non-PCC에 의한 CO2 고정량은 pH 조정조 재이용 횟수별로 0.373 mol, 0.087 mol, 0.027 mol로 총 CO2 고정량에 비하여 3~10 배 높은 값을 나타내었다. 단순히 pH를 이용한 NaOH농도에 의한 CO2 고정이 아닌 추가적인 요인들이 있을 것으로 판단되며 non- PCC에 의한 CO2 고정량에 미치는 영향인자의 파악 및 해석을 목적으로 하는 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

목차

Abstract
 요약문
 I. 서론
 II. 연구방법
  1. 광물 탄산화용 폐콘크리트
  2. 광물탄산화 반응 공정 및 운전
  3. 광물탄산화에서 PCC와 non-PCC에 의한 CO2 흡수특성
  4. Non-PCC에 의한 CO2 저감 특성
 III. 결과 및 고찰
  1. 광물탄산화에서 PCC와 non-PCC에 의한 CO2 흡수특성
  2. Non-PCC에 의한 CO2 저감 특성
 IV. 결론
 사사
 References

키워드

저자

• 이상민 [ Sangmin Lee | 국립공주대학교 환경공학과 ]
• 김연진 [ Yeonjin Kim | 국립공주대학교 환경공학과 ] Corresponding author

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• 간행물명

  한국도시환경학회지 [Journal of the Korean Society of Urban Environment]

• 간기

  계간

• pISSN

  1598-253X

• 수록기간

  2001~2026

• 십진분류

  KDC 539 DDC 628