• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.152.1-152.1
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• 2010

매립지에서 유기물의 분해로 발생되는 매립가스는 악취 등으로 인한 대기오염뿐만 아니라 온난화지수가 21인 메탄이 약 50vol% 이상 포함되어 있어 지구온난화에 큰 영향을 미친다. 하지만 매립가스를 에너지원으로 활용하면 대기오염저감, 지구온난화 감소, 대체에너지원 확보뿐만 아니라 CDM사업 등과 연계하여 부가수익창출이 가능하다. 현재 국내에는 약 242개의 폐기물매립지가 있는데, 이중 매립가스를 활용하는 곳은 단지 14개소로 개별 경제성이 있는 대형매립지에서만 자원화시설을 설치하여 운영 중이며 그 외 매립지에서는 매립가스를 소각 또는 단순 대기 방출하여 대기오염유발과 동시에 대체에너지원 미활용으로 국가차원에서 큰 손실이므로 이를 활용할 수 있는 기술개발이 시급하다. 현재 매립가스 에너지화 기술로는 매립가스 열량에 따라 가스엔진, 가스터진, 증기터빈을 이용하는데 국내에서는 수분제거와 같은 간단한 처리 과정을 거친 후, 정제 없이 사용한다. 그런데 매립가스 구성 성분 중 일부 미량가스($H_2S$ 등)는 부식성이 높아 실제 공정에서 큰 문제점으로 작용하게 되므로 전처리공정이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 매립가스를 중심적환장으로 이송하여 경제성을 가지는 에너지원으로 활용할 수 있는 기술개발을 목표로 하이드레이트 기술을 활용함에 있어 전처리 기초연구를 수행하였다. 매립가스 구성성분 중 대표적 악취물질인 메르캅탄과 부식성 물질인 황화수소의 전처리 기술로서 활성탄 흡착방법을 이용하여 외부에서 관찰이 가능하고 흡착탑을 2단으로 구성하여 활성탄 흡착탑을 제작하였다. 대상가스는 일반적으로 매립가스에 포함되어 있는 성분으로 제작하여 사용하였고 흡착탑 전 후 가스의 성분분석은 LMSxi를 이용하였다. 실험결과 활성탄의 상태, 접촉시간, 흡착탑의 구성에 따라 50~80%의 제거효율을 보였으며 이는 활성탄 흡착탑을 매립가스 에너지화의 전처리 시설로 사용될 경우 각각의 변수들에 대해 정확한 공정설계가 필요하다고 할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.219.2-219.2
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• 2010

가스하이드레이트(gas hydrate)는 고압과 저온 조건에서 물분자간의 수소결합으로 형성되는 3차원 격자구조에 동공(cavity)이라는 빈 공간이 생기고 이 동공에 가스가 물리적으로 포획되어 생성되는 것으로, 수소결합을 하는 물의 격자(Host) 내에 메탄등의 저분자가스(Guest)가 포획된 결정체이다. 가스 하이드레이트는 미량의 물을 첨가, 가압하면 부피비로 약 200배의 가스를 고상의 형태로 저장할 수 있으며, 열역학적으로 안정된 결정체이기 때문에 하이드레이트로 존재하기 위한 최소한의 온도, 압력조건이 충족되면 고상으로 항구적인 존재가 가능할 수 있어 가스의 수송 및 저장에 높은 경제성을 가지는 방법이다. 현재 운영중인 전국의 242개소 매립지 중에서 발전 및 연료로 활용가능한 조건을 같춘 자원화 대상 매립지는 약 14곳에 불과한 형편이고 이들 중 대부분 시설은 자원화 시설을 운영하고 있으나. 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG에 대하여 효율적인 이용 및 처리 방안이 없어 태워 없어지거나 방치하는 등 매립가스를 활용하는 기술은 미흡한 실정이다. 이러한 LFG는 많은 환경적인 문제를 야기하지만, 50vol% 이상의 고농도 메탄이 함유되어 있어 이를 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제를 해결함과 동시에 신재생에너지원으로 활용 가능하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG를 활용하기 위하여 하이드레이트 형성/해리 Pilot plant의 제작을 통하여 $CH_4$와 $CO_2$(단일, 복합가스의 실험)의 하이드레이트화 연구를 진행 중이다.

• Clean Technology
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• v.24 no.3
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• pp.221-232
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• 2018

This research was conducted to evaluate the operational performance of landfill facility and landfill gas energy facility from the questionnaire survey. In order to evaluate overall operational performance, three types of weighting methods were applied to each technical, economical, and environmental item. There was no significant difference between an equal weighted method, a weighted method of 40% for technology, 30% for economy, and 30% for environment, and a weighted method of 30% for technology, 40% for economy, and 30% for environment. In technical performance, large and middle scales of landfill facilities showed higher scores of 14.8 ~ 19.7 and 14.3 ~ 19.0 than 9.8 ~ 13.0 of small scale one. In environmental performance, large, middle, and small scales of landfill facilities showed 21.3 ~ 23.7, 17.6 ~ 19.6, and 20.8 ~ 23.1 scores, respectively. However, in economical performance, there was significant difference between them with scale. Large and middle scales of landfill facilities showed higher scores of 22.0 ~ 29.3 and 20.5 ~ 27.3 than 6.0 ~ 8.0 of small scale one. As a result of evaluation for landfill gas energy facility, large scale facility showed 19.2 ~ 25.6 and 17.8 ~ 23.7 scores in technical performance and 23.1 ~ 25.7 and 21.3 ~ 23.7 scores in environmental performance, respectively. However, in economical performance evaluation, large scale of landfill gas energy facility showed relatively higher of 27.8 ~ 33.3 score than 18.8 ~ 25.1 of small scale one. From these results, it was shown that economy evaluation heavily effect on the operational performance of landfill facility and landfill gas energy facility compared to technology and environment evaluation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.219.1-219.1
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• 2010

매립지에서 유기물의 분해로 발생되는 매립가스는 악취 등으로 인한 대기오염뿐만 아니라 온난화지수가 21인 메탄이 약 50vol% 포함되어 있어 지구온난화에 큰 영향을 미친다. 하지만 매립가스를 에너지원으로 활용하면 대기오염저감, 지구온난화 감소, 대체에너지원 확보뿐만 아니라 CDM사업 등과 연계하여 부가수익창출이 가능하다. 현재 국내에는 약 242개의 폐기물매립지가 있는데, 이중 매립가스를 활용하는 곳은 단지 14개소로 개별 경제성이 있는 대형매립지에서만 자원화시설을 설치하여 운영 중이며 그 외 매립지에서는 매립가스를 소각 또는 단순 대기 방출하여 대기오염유발과 동시에 대체에너지원 미활용으로 국가차원에서 큰 손실이므로 이를 활용할 수 있는 기술개발이 시급하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 매립가스를 중심적환장으로 이송하여 경제성을 가지는 에너지원으로 활용할 수 있는 기술개발을 목표로 하이드레이트 기술을 접목한 기초연구를 수행하였다. 매립지에서 매립가스가 생성되는 과정에 표층부의 균열 및 차수막의 손상과 포집하는 공정에서 블로워 등의 사용으로 질소가 다량 포함되며 질소의 경우 상당히 높은 압력과 낮은 온도에서 하이드레이트를 형성하므로, 매립가스 하이드레이트 형성시 질소의 영향에 대해 알아보았다. $CH_4+CO_2$ System과 $CH_4+O_2+N$ System에 대하여 각각의 실험조건에서 Kinetic을 측정하였으며, 실험전후의 가스 조성을 Gas Chromatography로 정성, 정량 분석하였다. 실험결과 매립가스에 공기가 유입될 경우, 질소의 영향으로 하이드레이트 생성조건이 가압되었고 하이드레이트 내 메탄의 함량비율이 줄어들었다.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.9
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• pp.812-819
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• 1991

고분자 폐기물을 처리하는 방법은 크게 재이용, 소각, 매립 등으로 나눌 수 있으나 재이용이나 매립 방법은 폐기물의 급속한 증가를 감당하기에 한계가 있다. 소각은 폐기물의 감량화와 폐열 회수의 이중 효과를 얻을 수 있는 가장 일반적이고 손쉬운 방법이긴 하지만 폐고무나 폐합성 수지와 같은 고분자폐기물을 직접 소각할 때에는 많은 유해가스, 분진과 매연이 발생하는 어려 움이 따른다. 건류소각 방식은 이러한 직접 소각의 단점을 보완해 주는 것으로 최근 각광을 받고 있으나 안전성, 유지관리 및 시설비 등의 면에서 뿐만 아니라 기술적인 면에서도 아직 많은 연 구가 요구되고 있다. 열분해 또는 건류 가스화에 관한 연구는 석탄에 대하여 활발하게 이루어져 왔으며 1960년대에는 심각한 환경오염을 겪으면서 폐기물 처리에 대한 응용이 시작되었다. 1970년대부터 미국에서는 EPA(environmental protection agency)의 주도로 도시쓰레기에서 가스, 기름 등을 회수하는 기술개발을 강력히 추진하였으며 일본에서도 통상산업성 산하 공업기술원의 도시쓰레기 열분해 처리 기술 개발을 시작으로 2차공해 감소를 선결 과제로 한 여러 가지 프로 세스를 개발해 왔다. 국내에서는 최근에들어 연구가 비교적 활발하게 이루어 지고 있다. 특히 동력자원부 주관의 대체에너지 사업의 일환으로 추진중인 폐기물의 에너지화 이용에 관한 연구 중에서도 열분해나 건류 가스화에 관련된 연구가 많은 비중을 차지하고 있다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.32 no.10
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• pp.942-948
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• 2010

To predict the potential reduction of $CH_4$ by recovering several types of wastes as of reusable energy sources like RDF, the $CH_4$ emission for each type of waste from Landfill Site 3 of SUDOKWON Landfill was estimated for the period of 2017 to 2024. Without any recovering effort on types of wastes being disposed of at the Landfill, there are producing a total of $526{\times}10^6\;Nm^3$ of $CH_4$; municipal waste of $337{\times}10^6\;Nm^3$, construction waste of $178{\times}10^6\;Nm^3$, and facility waste of $11{\times}10^6\;Nm^3$. It composed of 41.5% to that observed from 2002 to 2009. With properly retrieved by MT(Mechanical Treatment), it released a total of $158{\times}10^6\;Nm^3$ $CH_4$; $127{\times}10^6\;Nm^3$, $28{\times}10^6\;Nm^3$, and $4{\times}10^6\;Nm^3$, respectively. Additionally, when biologically degradable residues can be fully treated by MBT (Mechanical & Biological Treatment) system, the total amount of $CH_4$ emitted from the site will be lowered down as low as $115{\times}10^6\;Nm^3$, which is comparably lower showing only 21.8% to that for without any energy recovery practice. Futhermore, it is far less showing 9.1% to that obtained from 2002 to 2009. It can be decided that predictable amount of $CH_4$ emission reduced could be successfully accomplished and enhanced through ways of energy recovery efforts such as further scale adjustment of LFG treatment capacity in association with currently implemented practices in the landfill site.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.31 no.1
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• pp.69-84
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• 2023

Despite the continuous installation and regular inspection of waste treatment facilities, complaints about excessive incineration and illegal dumping stench continue to occur at on-site treatment facilities. In addition, field surveys were conducted on the waste treatment facilities currently in operation (6 type) to understand the waste treatment process for each field, to grasp the main operating factors applied to the inspection. In addition, we calculated the material·energy balance for each main process and confirmed the proper operation of the waste disposal facility. As a result of the site survey, in the case of heat treatment facilities such as incineration, cement kilns, and incineration heat recovery facilities, the main factors are maintenance of the temperature of the incinerator required for incineration and treatment of the generated air pollutants, and in the case of landfill facilities Retaining wall stability, closed landfill leachate and emission control emerged as major factors. In the case of sterilization and crushing facilities, the most important factor is whether or not sterilization is possible (apobacterium inspection).In the case of food distribution waste treatment facilities, retention time and odor control during fermentation (digestion, decomposed) are major factors. Calculation results of material balance and energy resin for each waste treatment facility In the case of incineration facilities, it was confirmed that the amount of flooring materials generated is about 14 % and the amount of scattering materials is about 3 % of the amount of waste input, and that the facility is being operated properly. In addition, among foodwaste facilities, in the case of an anaerobic digestion facility, the amount of biogas generated relative to the amount of inflow is about 17 %, and the biogas conversion efficiency is about 81 %, in the case of composting facility, about 11 % composting of the inflow waste was produced, and it was comfirmend that all were properly operated. As a result, in order to improve the inspection method for waste treatment facilities, it is necessary not only to accumulate quantitative standards for detailed inspection methods, but also to collect operational data for one year at the time of regular inspections of each facility, Grasping the flow and judging whether or not the treatment facility is properly operated. It is then determined that the operation and management efficiency of the treatment facility will increase.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.10
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• pp.4679-4688
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• 2011

This study was performed to the municipal waste generation amounts and characteristics for B city in Gangwon province, predicted the methane gas generation rate emitted from landfill, and analyzed the possibility of energy recovery to RDF(Refuse Derived Fuel) using combustible waste. The study results showed that the average bulk density of municipal waste for B city was 144.0 kg/$m^3$, and the average ratios of combustible waste were 36.0 % of paper, 21.6 % of vinyl, and 19.7 % of food waste. respectively. In the experiment for heating value, high and low heating value(moisture) was measured to 3,471 $kca{\ell}$/kg and 2,941 $kca{\ell}$/kg, respectively. After the prohibition of burying of food waste in landfill, the heating value of municipal waste was dramatically increased due to increase of the ratio of paper, vinyl, and plastic waste. The prediction results of methane gas generation rate emitted from landfill showed that the gas generation rate is increasing to 2,505.7 CH4 ton/year in 2021. After then, the rate is decreasing gradually. When the RDF facility is installed, the rate is decreasing after peaking at 1,956.9 CH4 ton/year in 2013. The generation rate of LFG emitted from waste landfill of B city was analyzed to 9.92 $m^3$/min, similar to 10.11 $m^3$/min for other city.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.13 no.3
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• pp.305-312
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• 2017

In our society, the advanced, advanced, and information industries have continued to grow and now live in the era of the fourth industrial revolution. As the industry develops, the load of the users has also increased so much that it is deepened by the energy shortage phenomenon and the construction of additional energy facilities is required. Therefore, energy plant construction work is being actively carried out in the coastal area. In particular, it is common to build a plant in the ground by filling the coast with soil in other regions, reflecting the fact that Korea is lacking in the country when constructing power plants, gas and petrochemical plants. Current domestic grounding designs are designed or constructed to suit only the use of grounding resistors based on the electrical equipment design technical standards. However, in the case of a plant facility constructed in the untested buried soil, when the lightning current and the abnormal current are inputted, the facility operator or the user due to the elevation of the ground potential is seriously exposed to the risk of electric shock disaster. In this paper, we analyze the ground resistivity of the landfilled soil and use a computer program (CDEGS) based on KS C IEC 61936-1, We analyze the contact voltage and stratification voltage and propose a grounding design optimized for plant installation.