• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2022

현재 반도체 공정에서 다양한 by-product 및 미사용 가스가 배출되고 있다. 오염물질을 함유한 배기는 일반적으로 유기, 산, 알칼리, 열, 캐비넷 배기 등으로 분류하며, 각각의 배기 특성에 맞는 대기 방지설비에서 처리 후 배출된다. 유기 배기 물질로서 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, VOC)은 산소 함유 탄화수소, 유황 함유 계 탄화수소 및 휘발성 탄화수소를 총칭하는 물질이고, 알칼리 배기의 주요성분은 암모니아(NH₃), 수산화테트라메틸암모늄(Tetramethylammonium hydroxide, TMAH)등이 있다. 본 연구의 목적은 유기와 알칼리 배기가스를 동시에 처리하기 위해 직접 연소 및 로 내 온도를 일정하게 유지하여 연소 특성 파악하고 NO_X 저감률을 분석하고자 진행하였다. VOC는 Acetone, IPA(isopropyl alcohol), PGMEA(propylene glycol methyl ether acetate)을 사용하였으며, 알칼리 배기 대표 물질로는 암모니아를 사용하였다. 실험 변수로는 온도와 당량 비(equivalence ratio, ER)로 배기가스 특성을 살펴보았다. 물질별 단독 및 혼합 연소테스트를 진행하였다. VOC 단독 테스트 결과 당량 비 1.4 조건에서 완전 연소가 일어남을 확인하였다. 암모니아는 당량 비 감소에 따라 산소 및 질소산화물의 농도가 감소하였다. 혼합 연소 운전 결과 배기가스 조성 내 질소산화물의 대부분은 일산화질소였으며 이산화질소는 10 ppm 부근으로 검출되었다. 전체적으로 질소산화물의 농도는 반응온도가 증가하면서 산화반응이 활성화되어 감소하는 경향을 나타나지만 이산화탄소의 농도는 증가하는 경향을 확인하였다. 전기열원을 적용한 무 화염 연소 기술을 적용하였을 때 VOC 및 암모니아 연소가 원활하게 일어남으로써 현재 별도로 운전되는 유기 및 알칼리 배기 시스템보다 경제성 및 공간적인 측면에서 장점이 있다고 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제23권3호
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• pp.286-296
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• 2007

Ozone creation potentials suited for Seoul metropolitan area was derived by utilizing the PAMS monitoring data and the source inventory. A simple box model with variable height was developed to calculate the incremental reactivity for all the ozone episode days in the year 2003 and 2004. RIR (Relative Incremental Reactivity) was introduced as a measure of contribution to ozone generation in the Seoul metropolitan area. RIR was defined as a function of ratio of VOC to $NO_x$ and therefore it addresses both VOC and $NO_x$ limited regime. For the days that more than 10 monitoring stations out of 27 monitoring station in Seoul recorded the daily maximum ozone concentrations higher than 70 ppb, toluene had the highest RIR value in all the type II and type III PAMS site and m/p-xylene followed with the second highest RIR value. Analyses using MIR (Maximum Incremental Reactivity) and POCP (Photochemical Ozone Creation Potential) instead of RIR also yields dominance of toluene and m/p-xylene in generating ozone concentrations to demonstrate the validity of RIR.

• 한국환경과학회지
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• 제32권5호
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• pp.285-301
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• 2023

This study analyzed characteristics of ozone (O₃) formation regimes in Busan over a period of recent five years (2015~2019) and compared the findings with those obtained in Seoul. We employed four observed variations: early morning commuting-hour (i.e., 06:00-09:00 LST) nitrogen dioxide (NO₂), peak-hour (i.e., 12:00-16:00 LST) O₃, 8-hour average O₃ (MDA8 O₃), and △O₃ (=O_{3_max}- O_{3_min}) in Busan and Seoul. In addition, the NO₂-O₃ relation was assessed to interpret which of NOx-limited or volatile organic compound (VOC)-limited was dominant. In Busan, the annual mean O₃ concentration was relatively higher than in Seoul, whereas there were fewer high-concentration days. The Pearson correlation coefficients (R) between Early morning-hour NO₂ and the Peak-hour O₃ was positive (but close to zero) in Busan and negative in Seoul. Likewise, the R between the Early morning-hour NO₂ and the △O₃ showed a relatively considerable positive correlation (R=+0.4~0.5)(R=+0.4~0.5) in Busan, while a weak positive correlation (R=+0.1~0.2) in Seoul. From this result, it can be inferred that the O₃ formation regime in Busan was intrepreted to be nearly neutral or relatively closer to the NO_x-limited regime than Seoul, while Seoul to the VOC-limited regime. The study findings imply that O₃ control strategies should be applied differently in Busan and Seoul. The results here were inferred from surface NO₂ and O₃ observations, and the varification studies based on in-situ VOCs measurements would be needed.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권5호
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• pp.504-522
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• 2011

Simulations of CMAQ with the High-order Decoupled Direct Method (HDDM) for a 2010 June episode are applied to estimate the influence of local and neighborhood emissions on ozone concentrations in the Kwang-Yang Bay (KYB) area. In order to examine ozone response to reductions in $NO_x$ and VOC emissions from KYB and Gyeongsang, ozone isopleths are generated with the first and second-order sensitivity coefficients from HDDM simulations at three sites; Taein, Samil, and Gwangmoo. Simulations show that reduction in KYB $NO_x$ may increase ozone over the sites. On the contrary, $NO_x$ reduction from Gyeongsang may decrease ozone at the sites when transport of ozone and its precursors from upwind Gyeongsang is potentially high. However, VOC reductions from KYB and Gyeongsang are favorable to lower ozone over KYB. The study implies that emission reductions for both local and neighboring areas are likely more effective to bring KYB to ozone attainment.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.87-88
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• 1999

최근 들어 서울을 중심으로 한 수도권 지역에서는 여름철 오존주의보 발령이 빈번해지면서 광화학 반응에 의한 대기중 오존농도 상승에 많은 관심을 보이고 있다. 휘발성 유기물질 (Volatile Organic Compounds)은 광화학 반응을 통해 오존을 생성시키는 대표적인 대기오염 물질로 알려져 있으며 주로 자동차, 석유정제, 석유화학, 도장산업 등에서 배출되는 것으로 알려져 있다. 이렇나 VOC는 $NO_x$와 함께 대기중 오존농도 저감을 위한 대상물질로써 NOx 배출량 규제와 동시에 VOC 농도 및 특성 또한 면밀히 검토되어야 한다.(중략)

• 한국대기환경학회지
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• 제26권2호
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• pp.118-136
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• 2010

Photochemical characteristics of ozone ($O_3$) and its precursors such as $O_3$ budget and $O_3-NO_x$-VOC sensitivity were analyzed in different physico-chemical properties of air masses around the Mexico City Metropolitan Area (MCMA) using aircraft observations during March 2006. The physico-chemical properties of air masses were categorized into 5 groups: boundary layer (BL), biomass burning (BB), free tropospheric continent (FTCO) and marine (FTMA), and Tula industrial complex (TIC). Results from the $O_3$ budget analysis indicated that $O_3$ production for BL, FTCO, and FTMA (for BB and TIC) was mainly controlled by a photochemical production pathway, a reaction of NO with $HO_2$ (with $RO_2$), while the main pathway of photochemical $O_3$ destruction for BL, FTCO, and FTMA (for BB and TIC) was a reaction of $HO_2$ with $O_3$ (of $H_2$ with $O^1$(D)). In addition, most of air mass categories (especially FTCO) were estimated to be $NO_x$-sensitive for $O_3$ production with lower $NO_y$, higher ratios of the other indicator species (e.g., $O_3/(NO_y-NO_x$), $H_2O_2/HNO_3$, etc.), and the lower removal rate of radicals ($\leq$0.5) by the reaction of OH with $NO_2$ than those of the VOC-sensitive condition.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.471-472
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• 1999

각종 산업분야에서 발생되는 NO$_{x}$ 및 VOC$_{s}$ 는 발생원에 따라 농도, 조성 및 가스량, 온도등의 조건이 크게 달라, 이를 경제적이고 효율적으로 제어하기 위해서는 각각의 조건 및 처리목적에 따른 적절한 방지기술의 선정이 필요하다.(중략)

• 한국대기환경학회지
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• 제34권5호
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• pp.708-726
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• 2018

In this study, we examined the contribution of nitrogen oxides and volatile organic compounds emitted from China and Japan to ozone concentrations over Gwangyang-bay, South Korea. We used a chemical transport model, Community Multi-scale Air Quality model, and its instrumented sensitivity tool, High-order Decoupled Direct Method. Intercontinental Chemical Transport Experiment-Phase B 2006 for East Asia and Clean Air Policy Support System 2007 emissions inventories for South Korea were used for the ozone simulation. During the study period, May 2007, the modeled maximum daily 8-hr average ozone concentration among seven air quality monitors in Gwangyang-bay was 68.8 ppb. The contribution of $NO_x$ emissions from China was 19.5 ppb (28%). The highest modeled ozone concentrations and Chinese contributions appeared when air parcels were originated from Shanghai area. The observed 8-hr average ozone concentrations in Gwangyang Bay exceeded the national ambient air quality standard (60 ppb) 203 times by daytime and 56 times by nighttime during the period. It was noticed that many exeedances happened when contribution of Chinese emissions to ozone concentrations over the area increased. Sensitivity analysis shows that a reduction in Chinese $NO_x$ and VOC emissions by 15% could lessen the total exceedance hours by 24%. This result indicates that high ozone concentrations over Gwangyang-bay are strongly enhanced by Chinese emissions.

• 한국지구과학회지
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• 제42권2호
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• pp.149-163
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• 2021

본 연구에서는 광화학 대기질 모델인 CMAQ을 활용해 화력발전소 배출량 제거에 따른 O3 농도의 변화 특성을 분석하였다. 하동 화력발전소를 대상으로 주변 지역의 O3 농도 변화에 대한 발전소 배출량의 영향을 조사하기 위해 하동 화력발전소의 배출량 제거 전과 후의 CMAQ 수치 모의를 수행하였다. 수치 모의 결과 O3의 주요 전구 물질인 NOx (-18.87%)와 VOCs (-11.27%)의 농도가 감소한 반면에 O3 (25.24%)의 농도는 증가한 것으로 나타났다. 화력발전소 배출량 제거로 인한 NO와 O3 농도의 상대적인 변화를 비교해 본 결과 높은 음의 상관관계(R= -0.72)를 나타내는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 O3의 농도 증가가 NO 농도 감소로 인한 O3의 적정 효과 완화로 설명 될 수 있음을 의미한다. 해당 지역의 O3의 농도 증가가 NO의 농도 감소에 주로 영향을 받은 이유는 해당 지역이 VOC-limited (i.e., NOx-saturated) 지역이기 때문으로 분석되었다. 이러한 결과는 특정 지역의 O3의 농도가 단순히 배출량의 증감에 따라 비례하게 나타나지 않을 수 있다는 것을 암시한다. 따라서 화력발전소 배출량 저감 조치로 인한 대기 중 O3 농도 개선 효과를 정확히 예측 및 평가하기 위해서는 지역 별 O3의 생성 및 소멸 기작에 대한 심도 있는 이해가 필요하다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제25권4호
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• pp.545-564
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• 2016

최근 우리나라는 미세먼지 및 초미세먼지 문제가 크게 대두되면서 대기오염문제에 대한 효과적인 해결책이 중요해진 시점에 있다. 본 연구는 대기오염의 원인을 계량경제모형을 통해 찾아보고, 경유가격 인상정책이 경유소비 감소와 대기오염의 저감에 기여하는지를 분석해보았다. 대기오염물질로는 TSP, PM10, $NO_X$, $SO_X$, CO, VOC가 포함되었다. 분석 결과 CO를 제외하고 모든 오염물질에서 경제성장은 역U자형의 영향을 미치는 것으로 나타났고, 소비자 물가지수, 화력발전설비, 경유소비, 황사발생일수, 천연가스버스, 운수업체 사업장수, 평균기온, 제조업체 사업장수 등이 대기오염에 영향을 미치는 변수로 나타났다. 또한 경유가격이 1% 상승하면 대기오염물질은 단기적으로는 0.07~0.12% 감소하고, 장기적으로는 0.31~0.53% 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 환경개선부담금의 형태로 경유가격을 올리고, 그 수입원을 바이오디젤 보급 지원에 사용한다면 보다 효과적인 대기오염 개선을 기대할 수 있다.