• 제목/요약/키워드: $CO_2$ standard gas

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하수슬러지 소각장의 온실가스 배출계수 개발 (Development of Greenhouse Gas Emission Factors from Sewage Sludge Incinerator)

  • 김승진;강성민;강소영;이정우;사재환;박성진;전의찬
    • 한국기후변화학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.209-218
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    • 2014
  • In this study, the researchers have developed the greenhouse gas emission coefficients targeted at sewage sludge incineration plants that treat sewage sludge by incineration. Among the gases emitted from the sewage sludge incineration plants, the greenhouse gases showed concentrations of 6.84% for $CO_2$, 4.51 ppm for $CH_4$, and 86.34 ppm for $N_2O$; calculated into greenhouse gas emission coefficients, these gave $276.06kg\;CO_2/ton$, $0.0066kg\;CH_4/ton$, and $0.35kg\;N_2O/ton$. As the result of calculating the greenhouse gas emission quantity in sewage sludge incineration plants using the greenhouse gas emission coefficients, the gross greenhouse gas emission was $84.63ton\;CO_2\;eq./day$, and the net emission was $23.90ton\;CO_2\;eq./day$; this was $37.52ton\;CO_2\;eq./day$ less than the net greenhouse gas emission that was calculated using the standard values of IPCC, which was $61.42ton\;CO_2\;eq./day$. This difference is probably because unlike the standard values of IPCC, the greenhouse gas emission coefficients of this study reflected the special properties of subject facilities. Thus, it is thought that emission coefficient research on the facilities that deviated from the standard values of IPCC should continue to achieve the development of national greenhouse gas coefficient that reflects the special properties of Korea.

보상용 적외선 센서를 사용한 비분산 적외선 이산화탄소 센서의 온도특성 (Temperature Dependency of Non-dispersive Infrared Carbon Dioxide Gas Sensor by using Infrared Sensor for Compensation)

  • 이승환
    • 센서학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.124-130
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    • 2016
  • NDIR $CO_2$ gas sensor was built with ASIC implemented thermopile sensor which included temperature sensor and unique elliptical waveguide structures in this paper. The temperature dependency of dual infrared sensor module ($CO_2$ and reference IR sensors) has been characterized and its output voltage characteristics according to the temperature and gas concentration were proposed for the first time. NDIR $CO_2$ gas and reference IR sensors showed linear output voltages according to the variation of ambient temperatures from 243 K to 333 K and their slopes were 14.2 mV/K and 8.8 mV/K, respectively. The output voltages of temperature sensor also presented a linear dependency according to the ambient temperature and could be described with V(T)=-3.191+0.0148T(V). The output voltage ratio between $CO_2$ and reference IR sensors revealed irrelevant to the changes of ambient temperatures and gave a constant value around 1.6255 with standard deviation 0.008 at 0 ppm. The output voltage of $CO_2$ gas sensor at zero ppm $CO_2$ gas consisted of two components; one is caused by the HPB (half pass-band) of IR filter and the other is attributed to the part of $CO_2$ absorption wavelength. The characteristics of output voltages of $CO_2$ gas sensor could be accurately modeled with three parameters which are dependent upon the ambient temperatures and represented small average error less than 1.5% with 5% standard deviation.

비분산 적외선 흡수법을 이용한 고속응답 $CO_2$ 분석기의 제작 및 엔진 적용에 관한 연구 (Development of a Fast-Response $CO_2$ Analyzer using NDIR Technique and Its Application to SI Engine)

  • 이재영;민경덕
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.102-107
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    • 2007
  • A fast response $CO_2$ ($fCO_2$) analyzer for real-time measurement of carbon dioxide concentration during transient states of internal combustion engines has been developed. This analyzer uses non-dispersive infrared absorption (NDIR) technique for measuring $CO_2$ concentration and Kalman filter for removing noise components from output signals. The analyzer has good linearity, repeatability and drift with a response time of 11 ms; it is sufficiently fast to detect $CO_2$ concentration during transient states of internal combustion engines. The $fCO_2$ analyzer was used to measure transient $CO_2$ concentration of exhaust gas of the SI engine with a standard gas analyzer, and the signal of the $fCO_2$ analyzer was compared to that of the standard gas analyzer. The two concentrations were well matched during the steady state, and the $fCO_2$ analyzer could measure the variations of $CO_2$ concentration during the transient state.

탄산칼슘을 이용한 이산화탄소 안정동위원소 표준시료 제작에 대한 연구 (Preparation of Pure CO2 Standard Gas from Calcium Carbonate for Stable Isotope Analysis)

  • 박미경;박선영;강동진;리선란;김재연;조춘옥;김주일;김경렬
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제18권1호
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    • pp.40-46
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    • 2013
  • 안정동위원소 질량분석기를 이용한 탄소와 산소의 동위원소비 측정은, 이산화탄소 표준기체의 동위원소 비에 대하여 그 상대적인 값을 측정함으로써 이루어진다. 따라서 실험실 표준기체는 ${\delta}^{13}C$${\delta}^{18}O$ 값의 국제 표준물질인 PDB와 V-SMOW에 대해 보정된 이산화탄소이여야 하며, 이는 국제적 자료의 비교와 검증을 위해 필수적이다. 그러나 표준기체는 제작 기간이 길며, 가격이 비싼 단점이 있고, 장기간 사용 시 실린더 내부 압력의 변화로 동위원소의 분별이 생길 우려가 크다. 따라서 본 연구는 실험실 표준기체 관리의 효율성을 높이기 위해 장기간 안정적 보관이 가능한 고체 표준물질로부터 동위원소 분별없이 순수한 이산화탄소 기체를 추출하여, 실험실 표준기체로 사용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 본 논문은 Coplen et al.(1983)에 의하여 제안된 방법을 기초로 한 다량의 이산화탄소 표준 기체 제작에 초점을 두었다. 이산화탄소는 탄산칼슘과 100% 순수 인산의 반응에 의해 생성되는데, 두 물질의 반응에 필요한 실험 장치 및 실험 과정을 상세히 기술하였으며, 최적의 실험 조건 결정을 위한 다양한 분석 결과를 소개하였다. 이어 생성된 이산화탄소 기체의 추출, 정제와 포집은 자체 제작된 진공관에서 이루어졌으며, 각 단계에 대한 자세한 설명이 주어진다. 이산화탄소의 ${\delta}^{13}C$${\delta}^{18}O$ 측정은 서울대학교 기초과학교육연구 공동기기원에서 운영 중인 안정동위원소 질량분석기(VG Isotech, SIRA Series II)를 이용하여 이루어졌다. 탄산칼슘 고체 표준물질로부터 이산화탄소 기체 추출과 추출된 기체의 정제 포집 등 전체 분석과정의 정밀도 검증을 위해 동일한 Solenhofen-ori $CaCO_3$(< $63{\mu}m$) 고체 시료로 부터 15회에 걸쳐 표준기체를 제작하였고, 매회 100 mg $CaCO_3$을 이용하여 총 15개의 표준기체 제작이 8일에 걸쳐 이루어졌다. 이 표준기체들의 분석 표준편차($1{\sigma}$)는 ${\delta}^{13}C$의 경우 ${\pm}0.01$‰, ${\delta}^{18}O$${\pm}0.05$‰로 매우 높은 정밀도를 보여주었다. 이러한 분석 정밀도는 안정동위원소 질량분석기기 자체와 같은 내부 정밀도에 상응하며, 본 연구에서 제시한 실험실 표준기체 제작방법의 높은 신뢰성과 재현성을 입증하는 결과이다. 따라서 본 연구는 표준기체 보유가 어려워 정밀, 정확한 안정동위원소 분석에 어려움이 많았던 연구 분야에 자체 표준기체 제작 기술을 제공하는데 크게 기여할 것으로 생각된다.

고속응답 CO2 분석기의 제작 및 이를 이용한 SI엔진에서의 실시간 배기가스 분석에 관한 연구 (Development of Fast-Response CO2 Analyzer and Analysis of Engine-out Emission during Cold Start of SI Engine)

  • 송현수;박경석;박동선;민경덕
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권2호
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    • pp.133-140
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    • 2009
  • A fast-response $CO_2$ analyzer has been developed for measuring the $CO_2$ concentration during transient condition of a SI engine. The analyzer consists of the non-dispersive infrared absorption method, electrical chopping system and water cooling system. The analyzer has good repeatability, linearity and permissible drift characteristic. Besides, it showed 18ms of a response to measure the $CO_2$ concentration. The fast-response $CO_2$ analyzer was applied to a single cylinder SI engine and the $CO_2$ emission was examined during engine start. Simultaneously, the standard exhaust gas analyzer, which has slow response time, was used for confirming the accuracy of the exhaust gas analysis using the fast-response $CO_2$ analyzer. The developed analyzer showed much faster responsive characteristic than that of a standard analyzer and made cycle by cycle exhaust gas analysis possible. The transient engine operating characteristics will be estimated from the $CO_2$ concentration of engine-out emissions and engine operating variables.

다중 모세관을 이용한 교정용 표준가스의 제조: 불확도와 유효성 평가 (Generation of calibration standard gases using capillary gas divider: uncertainty measurement and method validation)

  • 이상윤;황은진;정혜자;이광우;전기준
    • 분석과학
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    • 제19권5호
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    • pp.369-375
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    • 2006
  • ISO 6145-5에 의거한 동적 부피 측정법을 이용하여 교정용 혼합가스를 제조하고 그 불확도를 평가하였다. 내경 0.25 mm, 길이 50 cm 규격의 10개의 모세관을 병렬 배치하고, 성분 가스와 희석 가스가 흐르는 모세관 개수를 조절하는 방법으로 혼합 가스의 희석 비율을 결정하였다. 모세관은 각종 가스에 대하여 낮은 흡착 용량을 가진 PTFE 재질의 것을 사용하였으며, 유로의 설정은 열을 발생시키지 않는 mechanical valve를 사용하였다. ISO 6145-5의 요건을 구현하는 본 장치를 이용하여 제조된 희석 가스의 농도는 (주)리가스에서 제조한 마스터급 표준가스를 이용하여 비교 평가하였다. ISO 6143의 비교법을 이용한 교정 후 제조된 산소 표준가스의 농도 편차는 대부분의 희석 영역에서 상대비 0.2% 이내, 황화수소 표준가스의 농도 편차는 상대비 1% 이내임을 확인하였다. 이 결과는 본 장치를 통해 제조한 표준가스가 대기환경 측정용 등 저농도 표준가스를 이용한 교정 곡선 획득용으로 사용하는데 충분한 성능을 가지고 있음을 증명하는 것이다.

Beijing Natural Gas Supply and Environment Protection

  • Shaohua, Dong;Hong, Zhang
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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    • pp.41-60
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    • 2008
  • This paper analyses the main cause of pollution in Beijing city-the limiting of the pollution caused by coal burning has seen important progress, and natural gas is assuming an important role in China's energy strategy as the country actively seeks new and cleaner sources of energy, since 1997 to 2007, the gas supply for Beijing was given, compared with the air quality standard above II which set up by WHO(World Healthy Organization), as a result the important relationship between the environment and gas using was found, then the percent of $SO_2$, $NO_2$, PM10, CO, $O_3$ of air was shown from August $8^{th}-24^{th}$ 2006, Which it was verified that the quality of air will be perfect within the standard of WHO during the Olympic Game 2008 China.

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SiC 쇼트키 장벽 다이오드를 이용한 CO 가스 감지 특성에 관한 연구 (A study on CO gas sensing characteristics using SiC Schottky diodes)

  • 김창교;노일호;조남인;유홍진;기창진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.83-86
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    • 2004
  • 고온용 마이크로 전자소자를 이용한 일산화탄소 가스센서를 개발하였다. 100-300℃의 영역에서 가스 감지 특성을 조사하였다. 센서의 가스 감도는 높고, 감지속도는 빠르고 센서는 재현성을 보여 주었다. Pt-SiC 및 Pt-SnO₂ 다이오드는 표준 반도체 공정을 이용하여 제작하였다. CO 가스 감지 특성은 정상상태 및 과도 상태의 조건아래에서 Ⅰ-Ⅴ 및 △Ⅰ-t법을 이용하여 CO 가스 농도와 온도의 함수로서 분석하였다. Pt-SnO₂촉매 층을 갖는 소자의 가스 감도가 Pt 게이트만으로 이루어진 소자보다 높았다. 실험 결과는 SnO₂층이 Pt막의 촉매 반응을 향상시키는 것을 보여주었다.

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RORO선을 이용한 수출입컨테이너화물의 연안운송에 의한 온실가스 배출량 삭감에 관한 연구 (Study on the reduction of green house effect gas emission by RORO ship coastal transport of import-export container cargo)

  • 김상현;고창두
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.16-25
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RORO선을 이용한 연안운송에 따른 CO₂가스 배출량과 NOx가스 배출량의 삭감 효과에 대하여 고찰한다. 먼저 국내 CO₂가스 배출량과 수출입 컨테이너화물의 물동량에 대하여 고찰한다. 다음에 RORO선의 특성, CO₂가스 배출량 기준과 NOx가스 배출량 기준에 대하여 고찰한다. 또한 경인지역과 부산항 사이의 수출입 컨테이너 화물의 운송에 있어서 도로운송을 연안운송으로 전환한 경우의 CO₂가스 배출량과 NOx가스 배출량 삭감 효과에 대하여 계산한다. 마지막으로 RORO선의 적재율과 연안운송 분담율 변화에 따른 CO₂가스 배출량과 NOx가스 배출량 변화에 대하여 조사한다. 본 논문의 결과를 통하여 수출입컨테이너 화물의 운송을 도로운송으로부터 RORO선을 이용한 연안운송으로 전환하는 것이 CO₂가스 배출량 삭감에는 효과적이나 NOx가스 배출량 삭감에는 큰 효과가 없는 것을 확인하였다.

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고속응답 $CO_2$ 분석기의 제작 및 이를 이용한 SI 엔진에서의 실시간 배기가스 분석에 관한 연구 (Development of Fast-Response $CO_2$ Analyzer and Analysis of Engine-out Emission during Transient Condition of SI engine)

  • 송현수;민경덕
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.3079-3084
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    • 2008
  • A fast response $CO_2$ analyzer has been developed for measuring the $CO_2$ concentration during transient condition of SI engine. The analyzer is based on the non-dispersive infrared absorption technique, electrical chopping system and water cooling system. The analyzer has good repeatability, linearity and permissible drift characteristic. Besides, it has 18ms with a response to measure the $CO_2$ concentration. The fast response $CO_2$ analyzer was applied to single cylinder SI engine and the $CO_2$ emission was examined during engine start. Simultaneously, the standard exhaust gas analyzer, which has slow response time, was used for considering the engine-out $CO_2$ characteristic. The developed analyzer showed much faster responsive characteristic than that of a standard analyzer and made cycle by cycle exhaust gas analysis possible. The transient engine operating characteristics will be estimated and the transient behaviors on engine-out emission and performance will be improved.

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