• 한국대기환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-15
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• 2018

Nation-wide systematic and comprehensive measurements of air quality criteria species have been made over 340 sites currently in Korea since 1990. Using these data, temporal and spatial trends of $SO_2$, $PM_{10}$, $NO_2$, $O_3$, CO and $O_x(NO_2+O_3)$ were analyzed to characterize and evaluate implementing efficiency of air quality policy and regulations. Due to strict and effective policy to use cleaner fuels in late 1980s and 1990s, the primary pollutants, such as $SO_2$, CO, and $PM_{10}$ decreased sharply by early 2000s in all parts of Korea. After this period, their concentrations declined with much lower rates in most parts of Korea. In addition, isolated but noticeable numbers of places, especially in major ports, newly developing towns and industrial parks, sustained high levels or even showed further degradation. Despite series of emission control strategies were enforced since early 1990s, $NO_2$ concentrations haven't changed much till 2005, due to significant increase in number of automobiles. Nevertheless, we confirmed that the staggering levels of $NO_2$ and $PM_{10}$ improved evidently after 2005, especially in Seoul Metropolitan Area (SMA), where enhanced regulations for $NO_2$ and $PM_{10}$ emissions was imposed to automobiles and large emission sources. However, their decreasing trends were much lessened in recent years again as current air quality improvement strategies has been challenged to revise further. In contrast to these primary species, annual $O_3$, which is secondary product from $NO_2$ and volatile organic compounds (VOCs), has increased consistently with about 0.6 ppbv per year in every urban part of Korea, while yearly average of daily maximum 8-hour $O_3$ in summer season had a much higher rate of 1.2 ppbv per year. Increase of $O_3$ can be explained mainly by reductions of NO emission. Rising background $O_3$ in the Northeast Asia and increasing oxidizing capacity by changing photochemistry were likely causes of observed $O_3$ increase. The future air quality policy should consider more effective ways to lower alarming level of $O_3$ and $PM_{10}$.

• 자연과학논문집
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• 제5권1호
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• pp.67-75
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• 1992

결정성 aluminosilicate 광물의 일종인 천연 zeolite는 광물학적 특성과 화학적 표면활성으로 인하여 다방면의 공업화학적 이용가치가 매우 높고 광물중 특히 가장 높은 양이온교환능을 가지고 있어 기체분자에 대한 선택적 흡착력이 큰 molecular sieve로써 흡착분리제로는 물론, 건조제, 흡습제, 이온교환체, 촉매, 증량제 그리고 폐수처리제, 경수의 연화제등으로 이용도가 날로 증가하고 있다. 국내산 천연 zeolite를 IN HCL용액과 NaCl용액으로 화학처리하여 다공성을 증가시켜 column충전제로 사용한 결과, 혼합기체 Ar, $N_2$ CO및 $CH_4$의 분리특성에 관해서 HCL용액으로 처리한 mordenite 시료는 활성화온도가 $300^{\circ}C$일 경우, CO와 $CH_4$의 분리는 곤란하나 $350^{\circ}C$에서는 분리가 용이하였고 NaCl용액으로 처리한 시료는 미처리한 것과 거의 유사하였다. Ar과 $N_2$와의 분리에는 산 또는 알칼리로 화학처리한 시료에도 별로 효과가 없었으나 HCL용액과 NaCl용액을 연속적으로 처리한 천연 zeolite는 합성 zeolite의 특성에 견줄만한 정도로 기체분리효과와 HETP값을 보여주었다. 한편 시료의 화학처리에 의한 Ar과 CO의 흡착열의 변화는 극성기체인 CO의 경우, 별로 변화가 없지만 무극성기체인 Ar은 영향을 받기가 용이하였다. 또한 carrier gas He의 유속이 대략 20~30ml min범위일때 최소의 HETP값을 가지며 column의 효능이 좋았다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권5호
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• pp.1-8
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• 2009

Photobioreactor (PBR) that houses and cultivates microalgae providing a suitable environment for its growth, such as light, nutrients, CO2, heat, etc. is now getting more popular in the last decade. Among the many types of PBRs, the bubble column type is very attractive because of its simple construction and easy operation. However, despite the availability of these PBRs, only a few of them can be practically used for mass production. Many limitations still holdback their use especially during their scale-up. To enlarge the culture volume and productivity while supplying optimum environmental conditions, various PBR structures and process control are needed to be investigated. In this study, computational fluid dynamics (CFD) was economically used to design a bubble-column type PBR taking the place of field experiments. CFD is a promising technique which can simulate the growth and production of microalgae in the PBR. To study bubble column PBR with CFD, the most important factor is the possibility of realizing bubble. In this study, multi-phase models which are generally used to realize bubbles were compared by theoretical approaches and comparing in a 2D simulation. As a result, the VOF (volume of fluid) model was found to be the most effective model to realize the bubbles shape as well as the flow inside PBR which may be induced by bubble injection. Considering the accuracy and economical efficiency, 0.005 second time step size was chosen for 2.5 mm mesh size. These results will be used as criteria for scale-up in the PBR simulation.

• Computers and Concrete
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• 제32권2호
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• pp.119-138
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• 2023

Concrete carbonation is a prevalent phenomenon that leads to steel reinforcement corrosion in reinforced concrete (RC) structures, thereby decreasing their service life as well as durability. The process of carbonation results in a lower pH level of concrete, resulting in an acidic environment with a pH value below 12. This acidic environment initiates and accelerates the corrosion of steel reinforcement in concrete, rendering it more susceptible to damage and ultimately weakening the overall structural integrity of the RC system. Lower pH values might cause damage to the protective coating of steel, also known as the passive film, thus speeding up the process of corrosion. It is essential to estimate the carbonation factor to reduce the deterioration in concrete structures. A lot of work has gone into developing a carbonation model that is precise and efficient that takes both internal and external factors into account. This study presents an ML-based adaptive-neuro fuzzy inference system (ANFIS) approach to predict the carbonation depth of fly ash (FA)-based concrete structures. Cement content, FA, water-cement ratio, relative humidity, duration, and CO2 level have been used as input parameters to develop the ANFIS model. Six performance indices have been used for finding the accuracy of the developed model and two analytical models. The outcome of the ANFIS model has also been compared with the other models used in this study. The prediction results show that the ANFIS model outperforms analytical models with R-value, MAE, RMSE, and Nash-Sutcliffe efficiency index values of 0.9951, 0.7255 mm, 1.2346 mm, and 0.9957, respectively. Surface plots and sensitivity analysis have also been performed to identify the repercussion of individual features on the carbonation depth of FA-based concrete structures. The developed ANFIS-based model is simple, easy to use, and cost-effective with good accuracy as compared to existing models.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.171-184
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• 2002

우리나라 5개 정유사에서 일간 생산되는 중질잔사유 (Vacuum Residue) 량은 약 200,000 B/d이며, 일부는 Asphalt 또는 Sulfur fuel oil, 기타 탈황공정(RHD)둥에서 upgrading 되고 있다. 중질잔사유는 유황 및 중금속 물질의 함유량이 높아 가스화를 통한 효율적인 이용이 요구되고 있으며, 최근들어 효율적인 중질잔사유의 사용을 위하여 SK정유와 LG, Caltex에서 435-500 MWe IGCC 발전소 및 수소 제조공정을 위한 타당성 조사를 한 바 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서는 습식분류상 가스화장치를 이용하여 중질잔사유가스화 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 실험은 반응온도 : 1,100~1,25$0^{\circ}C$, 반응압력 : 1~6kg/$ extrm{cm}^2$G, oxygen/V.R ratio : 0.8~0.9 and steam/V.R ratio : 0.4~0.5를 유지하며 수행되었으며, 실험을 통해 합성가스(CO+H$_2$) 조성 : 85~93%, 생성가스 유량 : 50~110Nm$^3$/hr., 발열량 : 2,300~3,000 ㎉/Nm$^3$, 탄소전환율 : 65~92 및 냉가스효율 = 60~70%를 얻을 수 있었다. 아울러, 평형모델을 이용하여 중질잔사유가스화 공정을 모형화 하였으며 계산결과를 실험결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.49-57
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• 2003

우리나라 5개 정유사에서 일간 생산되는 중질잔사유 (Vacuum Residue)량은 약 200.000 B/d이며, 일부는 Asphalt 또는 Sulfur fuel oil, 기타 탈황공정(RHD) 등에서 upgrading 되고 있다. 중질잔사유는 유황 및 중금속 물질의 함유량이 높아 가스화를 통한 효율적인 이용이 요구되고 있으며, 최근들어 효율적인 중질잔사유의 사용을 위하여 SK정유와 LG Caltex에서 435~500 MWe IGCC 발전소 및 수소 제조공정을 위한 타당성 조사를 한 바 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서는 습식분류상 가스화장치를 이용하여 중질잔사유가스화 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 실험은 반응온도: 1,100~1,25$0^{\circ}C$, 반응압력: 1~6 kg/$\textrm{cm}^2$G, oxygen/V.R ratio: 0.8~0.9 and steam/V.R ratio: 0.4~0.5를 유지하며 수행되었으며, 실험을 통해 합성가스(CO+H$_2$) 조성 : 85~93%, 생성가스 유량: 50~110 Nm$^3$/hr. 발열량: 2,300~3,000 k㎈/Nm$^3$, 탄소전환율: 65~92 및 냉가스효율: 60~70%를 얻을 수 있었다. 아울러, 평형모델을 이용하여 중질잔사유가스화 공정을 모형화하였으며 계산결과를 실험결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.23-33
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• 2017

본 연구에서는, 높은 함수율을 가진 음식물류 폐기물을 Bio-dying 공법을 이용하여 처리하였을 때 수분과 유기물의 변화정도를 분석하였으며 음식물류 폐기물 처리 시 온도와 염도가 Bio-dying 공법의 운전특성에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, Bio-drying 후 분해산물의 SRF(Solid Refuse Fuel)로서의 가치 평가를 위한 펠렛 제조의 최적조건 도출 및 SRF의 발열량 분석을 통한 고형연료로서의 가치를 평가하였다. 그 결과, 1일 투입량에 따른 온도, $CO_2$ 농도, 유기물 제거율과 무게 감소율 값을 분석하였다. 유기물 제거율과 무게 감소율은 투입량 2.4 kg/day에서 각각 86%, 68%로 최대값을 나타내었다. 이를 통해 최적 음식물류 폐기물 투입량은 2.4 kg/day라 판단되었다. 펠렛 성형 결과, 원료 함수율이 10~25% 이내에서 펠렛 제조가 가능하고, 외형유지와 강도면에서 가장 좋은 품질결과를 보여준 함수율 25%가 가장 적합하다고 판단되었다. Bio-drying 후 분해산물의 SRF 고위발열량은 3,500 kcal/kg 이상의 값을 나타내었다.

• 한국습지학회지
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• 제26권1호
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• pp.62-71
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• 2024

기후변화조건에서 구상나무의 생태적 변화를 파악하기 위해 5년 동안 대조구(야외)와 RCP 4.5에 근접하게 온도 및 CO2를 상승시킨 기후변화처리구에서 생육 및 생리적 반응을 분석하였다. 그 결과, 기후변화처리구에서 구상나무의 년생별 가지 길이는 시간이 지날수록 증가하는 경향이 나타났다. 그리고 기후변화 조건은 구상나무 잎의 형태적 차이에는 큰 영향을 주지 않지만, 잎의 생물량에는 영향을 주어, 기후변화가 진행될수록 구상나무의 잎 생산성이 저하될 것으로 예상되었다. 한편, 기후변화 조건에서 구상나무의 엽록소 함량은 기후변화처리구에서 높은 반면, 광합성률, 기공전도도, 증산율, 그리고 수분이용효율은 대조구가 더 높게 나타났다. 이는 온도와 CO2가 상승된 환경이 기공밀도 증가에 영향을 줄 수 있으나, 광합성 반응에는 부정적 영향을 주는 것으로 예상된다. 향후 이를 확인하기 위해 각각의 환경 처리에서 기공 밀도에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에서는 잎의 생물량 변화만 관찰하였기 때문에 기후변화 조건 하에서 구상나무의 생물량 변화에 대한 추가적인 실증 연구가 고려되어야 할 것으로 사료된다. 결과적으로 장기간 상승된 온도와 CO2에서 구상나무의 환경 적응력은 약화될 것으로 판단된다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.104-109
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• 2010

$[^{18}F]$Fallypride는 뇌의 도파민(dopamine) $D_2/D_3$ 수용체 (receptor)에 특이적으로 결합하는 길항제(antagonist)로 대뇌피질의 도파민 기능을 규명하기 위하여 많이 사용되어지는 방사성의약품이다. 그동안 발표되어진 자동 합성화 장치를 이용한 [$^{18}F$]Fallypride 합성은 20~30%의 낮은 합성 수율과 33~63 GBq/mmol의 낮은 비방사능이 보고되어졌고, 또, 상대적으로 긴 표지시간과 높은 농도의 base를 사용하기 때문에 다양한 부산물이 생성되어 정제의 어려움이 있어 임상에 사용되기에 한계가 많았었다. 본 연구에서는 다목적 F-18 합성장치인 GE TracerLab $FX_{FN}$ 모듈을 사용하여 base 농도를 최소화할 수 있는 연구를 수행하였고, [$^{18}F$]fallypride 합성에 적용하여 높은 합성수율과 비방사능(specific activity) 및 방사화학적 순도(radiochemical purity)를 합성하는 최적의 조건을 찾을 수 있었다. 이를 바탕으로 $66{\pm}1.4%$ (decay-corrected, n=28)의 높은 합성수율과 HPLC 분리, SPE 정제시간을 포함하여 총 $51{\pm}1.2$분에 빠르게 합성할 수 있었다. 합성 후, 품질관리 테스를 해 본 결과, 방사 화학적 순도는 95%이상, 비방사능은 166~470 $GBq/{\mu}mol$이었다. 본 연구에서 사용된 합성법은 [$^{18}F$]Fallypride를 이용한 dopamine $D_2/D_3$ 연구의 임상적 사용에 도움이 될 것이며, 낮은 농도의 base를 사용한 이 F-18 추출방법은 base에 민감한 전구체의 자동합성 생산에 유용할 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권2호
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• pp.216-222
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• 2006

포도씨 유용성분을 효과적으로 추출하고자 마이크로웨이브를 이용하여 허용된 용매들(물, 에탄올, 아세톤)의 가열 특성을 확인하고 몇 가지 기능성분의 추출특성을 평가하였다. 이 때 추출조건의 설정을 위하여 microwave power(0, 50, 100, 150 W), 추출시간(1, 3, 5, 7, 9 min), 시료와 용매비(1:20, 1:10, 1:5, 1:2.5), 시료 입자크기(whole, 20, 40, 60 mesh) 별로 구분하여 추출하였으며, 추출물의 총 수율, 총 페놀성 화합물 함량, 카테킨 함량, 전자공여능, 갈색도 등을 측정하여 추출효율을 알아보았다. 용매의 가열특성 확인에서 본 실험은 100 W에서 $2{\sim}6$분 범위의 조사가 필요한 것으로 나타났다. 마이크로웨이브 용량이 높아질수록 물과 에탄올은 총 수율 및 유효성분의 함량이 증가되었으나, 아세톤은 100W 이상에서는 오히려 감소되는 경향이었다. 모든 용매에서 추출시간이 길어질수록 총 수율과 유효성분 함량이 증가하였으나, 5분 경과부터는 둔화되었다. 전반적인 추출효율과 용매회수 등을 고려한다면 포도씨 유용성분의 추출용매는 에탄올, 에너지 용량은 100 W 내외, 용매비는 1:10, 입자크기는 10 mesh 조건이 적합한 것으로 나타났다.