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문제 정의
- 이때 적용된 무기 소재는 제지슬러지 소각재, 황토, 석탄재 등을 각각 배합하여 경화체를 형성시켰는데, 제지 슬러지 소각재의 경우 Ca, Si 성분이 포함되어 있어 물과 반응하여 포졸란 반응이 유도될 수 있으며, 이를 통해 C-S-H(calcium silicate hydrate) 수화물을 형성하게 되면서 경화가 발생될 것으로 판단되었다.18) 이러한 효과를 최적화하기 위해 각각 시료별 중량비율을 달리한 후 소량의 물을 첨가하여 무기경화체의 포졸란 반응을 유도하였고, 특히, 토양표면을 경화시켜 멀칭재로서의 활용 가능성을살펴보고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 농업현장에서의 적용성을 고려하여 재배토양에 직접 멀칭용 무기소재 배합재를 도포하고 물을 살수함으로써 토양표면에 경화체가 형성되어 멀칭효과를 가져오는 멀칭용 토양 표면 경화 시스템의 개발을 위한 기반물성을 평가하였다. 이를 위해 제지슬러지 소각재의 물리 · 화학적 특성을 분석하고 다양한 무기소재와의 배합을 통해 실제 토양표면에서의 경화체 형성특성 등을 알아보았다.
- 이렇게 소각된 제지 슬러지 소각재는 콘크리트 혼화재로 적용되거나,7) 퇴비로의 활용,8,9) 원예용 상토,10,11) 연료로의 활용12) 등 다양한 분야에서 활용방안이 제시된 바 있다. 본 연구에서는 이러한 다양한 용도로의 활용 가능성을 가지고 있는 제지슬러지 소각재의 고도 활용을 알아보기 위한 방안으로서 친환경적 식물재배를 위한 농업용 멀칭소재로서의 가능성을 알아보았다.
- 토양표면에서의 바람이나 강우에 의한 표층의 손실 등을 최소화하는 것은 멀칭재로서의 주요한 기능이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 토양표면에 형성된 구조체의 배합별 경화 정도에 따른 부스러짐성을 평가하였다. 이를 위해 직경 5 cm의 원통형 틀에서 총 무게 10 g으로 무기원료를 배합하고 여기에 물 10 mL를 살수 후 건조하여 경화체를 형성하였다.
- 본 연구에서는 현재 해양투기금지에 따라 처리기술에 대한 관심이 더욱 높아지고 있는 제지슬러지의 소각후 소각재 활용도를 제고하기 위한 방안을 알아보았다. 최근 들어 친환경농업 등에 대한 관심이 증대되고 이에 따라 제초제 사용억제 및 작물의 수율증대를 위해 필수적인 멀칭소재로서 기존의 여러 가지 환경적, 기능적 단점을 가지고 있는 비닐멀칭소재를 대체할 수 있는 방안으로 제지슬러지 소각재를 활용한 토양 표면 경화 멀칭시스템을 개발하였다.
- 이를 위해 제지슬러지 소각재의 물리 · 화학적 특성을 분석하고 다양한 무기소재와의 배합을 통해 실제 토양표면에서의 경화체 형성특성 등을 알아보았다. 이러한 연구결과들을 통해 향후 상대적으로 적용이 간편한 제지슬러지 소각재기반 멀칭용 토양표면 경화시스템의 개발을 위한 기반자료를 확보하고자 하였다.
- 표면 경화성 멀칭소재의 멀칭 기능성은 경화된 표면층이 구조를 유지하는 정도에 따라 크게 영향을 받을 것으로 판단되어 만들어진 경화체의 부스러짐성을 측정하여 보았다. 특히, 경화체의 구조적 강성에 미치는 원료의 배합조건에 대해 알아보고자 다양한 조합으로 경화체를 형성하여 평가하여 보았다. 아래의 Fig.
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