[논문]굴 패각의 원료화 공정에 따른 입도분포에 관한 연구

정의인; 홍상훈; 최인권; 김봉주; 원철희; 최호림

굴 패각의 원료화 공정에 따른 입도분포에 관한 연구
A Study on Grading According to Raw Materialization of Oyster shell 원문보기

정의인 (공주대학교 건축공학과) , 홍상훈 (공주대학교 건축학부) , 최인권 (공주대학교 건축학부) , 김봉주 (공주대학교 건축공학과) , 원철희 ((주)디오이엔씨) , 최호림 ((주)디오이엔씨 기술연구소)

Oyster shell is produce by shucking process in oyster farming in southern coast of Korea. In average, about 6.7kg of oyster shell is produced as an industrial waste for 1kg of oyster flesh, and even only in last year, it is estimated that about 150,000 ton of oyster shell is produced. Oyster shell is light weighted and the strength characteristic of it is similar to send. So we would like to test if it is avail to use oyster shell crust as fine aggregate. So we use a crusher to crush oyster shell and review its particle distribution for materialization.

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문제 정의

하지만 이 또한 궁극적인 해결책이 되지 못하는 실정이다. 굴 패각은 경량이며 모래와 비슷한 강도특성을 나타내고 있어 이를 분쇄하여 잔골재로 사용하고자 하였다. 이를 위해 크러셔를 사용하여 굴 패각을 파쇄하고 공정 이후 발생된 굴 패각의 입도분포를 통해 원료화 공정을 검토하는 기초적 실험을 실시하였다.

제안 방법

실험은 통영지역의 굴 패각 재활용 업체를 방문하여 그 곳에서 야적된 굴 패각을 사용하였다. 정밀한 실험을 위해 수거된 굴 패각을 수차례 세척하여 불순물을 제거한 상태에서 24시간 이상 건조하여 사용하였다.
굴 패각은 경량이며 모래와 비슷한 강도특성을 나타내고 있어 이를 분쇄하여 잔골재로 사용하고자 하였다. 이를 위해 크러셔를 사용하여 굴 패각을 파쇄하고 공정 이후 발생된 굴 패각의 입도분포를 통해 원료화 공정을 검토하는 기초적 실험을 실시하였다.
실험을 위한 분쇄는 커터 밀과 롤 밀을 사용하였다. 커터 밀의 경우 스크린을 달리 하였을 때 발생되는 재료의 입도분포를 검토하였으며, 롤 밀의 경우 1차 분쇄와 2차 분쇄를 통해 발생되는 입도분포를 검토하였다. 실험에 사용된 장비는 다음의 그림 3과 같으며, 실험조건은 다음의 표 1과 같다.

대상 데이터

실험을 위한 분쇄는 커터 밀과 롤 밀을 사용하였다. 커터 밀의 경우 스크린을 달리 하였을 때 발생되는 재료의 입도분포를 검토하였으며, 롤 밀의 경우 1차 분쇄와 2차 분쇄를 통해 발생되는 입도분포를 검토하였다.

성능/효과

따라서 굴 패각의 분쇄를 위해서는 커터 밀의 적용이 적합할 것으로 판단된다. 또한, 잔류율에 나타난 결과로 추정할 때, 잔골재로 사용을 위해서는 8㎜와 12㎜의 스크린이 적합할 것으로 예상된다. 그러나 굴 패각 투입시의 상태(건조, 세척 등)와 인버터에 의한 속도조절 등을 통해 나타나는 분포에 대한 추가적인 분석을 통해 굴 패각을 원료로 사용하기 위한 최적화 조건에 대한 선정이 요구된다.
실험결과 롤 밀의 경우 1차에서 회수율을 우수하지만, 굴 패각의 편평한 형상에 의해 분쇄가 거의 이루어지지 않았으며, 2차부터는 회수율이 급격히 떨어지는 것으로 나타났다. 따라서 굴 패각의 분쇄를 위해서는 커터 밀의 적용이 적합할 것으로 판단된다.
실험결과 커터 밀의 경우 스크린의 사이즈가 넓어질수록 회수율 97.3∼98.9%로 개선되는 것으로 나타났다. 롤 밀의 경우 커터 밀에 비해 회수율이 우수했으나, 2차 투입 후에 회수율이 급격히 떨어지는 것으로 나타났다.

후속연구

또한, 잔류율에 나타난 결과로 추정할 때, 잔골재로 사용을 위해서는 8㎜와 12㎜의 스크린이 적합할 것으로 예상된다. 그러나 굴 패각 투입시의 상태(건조, 세척 등)와 인버터에 의한 속도조절 등을 통해 나타나는 분포에 대한 추가적인 분석을 통해 굴 패각을 원료로 사용하기 위한 최적화 조건에 대한 선정이 요구된다.

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