본 글에서는 미립자의 생성과정과 이미 발표된 생성, 산화모델의 특성, 기관운전조건에 따른 생성 조건 및 저감기술에 대하여 종합하였다. 1. 미립자의 생성과정. 2. 미립자의 생성과 산화의 모델. 3. 미립자 발생의 시간 경과. 4. 연소방식과 미립자의 생성. 5. 연소실내 가스유동.
최근 석탄 가스화 기술은 화석연료인 석탄을 기존의 공해물질 발생을 90%이상 줄이면서 고효율로 활용할 수 있는 방법으로 각광받고 있다. 본 연구는 당 센터에서 보유하고 있는 습식 석탄 가스화기의 성능 향상을 위하여 버너의 형태에 따른 미립화 특성을 파악하였으며, 가스화기의 버너로 적용하여 가스화 특성 실험을 실시하였다. 미립화 특성을 파악하기 위하여 개발되어진 3가지 형태의 버너를 Cold Test장치를 이용하여 $O_2$/Fuel Ratio 및 버너의 내부 혼합 방식, 분사각도에 따른 미립화 특성을 관찰하였으며, 입도 분석은 심파텍사의 입도 분석기를 이용하여 측정하였다. 실험 결과 이중혼합식 버너가 미립화 특성이 가장 우수하게 나타났으며, 외부혼합식 버너와 환형 버너의 경우 비슷한 미립화 특성을 나타내었다. 가스화기에 적용하여 실험한 결과 미립화 특성이 우수하게 나타나는 경우 가스화 특성 또한 우수하게 나타남을 확인하였다.
광물미립자(50$\mu$ 이하)는 무한에 가까운 표면적을 가지고 있다. 이들 미립자가 사육수에 교질(膠質)상태(colloidal)로 현탁(懸濁)되어 그 표면에서 사육수에 존재하는 노폐물질들을 흡착, 분해하고, 포말분리장치를 통하여 사육시스템 밖으로 배출된다면 사육수 정화에 필요한 제 과정과 이에 따르는 시설을 단순화시킨 새로운 순환여과시스템이 가능하다는 가설 하에 넙치를 대상으로 하여 본 사육실험이 시도되었다. (중략)
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제41권4호
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pp.362-367
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2017
본 연구에서는 입자상물질 저감을 위해 개발한 디젤미립자 필터를 선박용 고속 디젤엔진에 적용하여 측정방법에 따른 저감효율을 비교 분석하였다. 시험에 사용된 엔진은 최고출력 403 kW의 4행정 기계식 선박용 고속 디젤엔진이며, 선박 엔진의 부하와 회전속도 제어를 위해 AC 동력계를 사용하였다. 선박 엔진 시험주기인 E3 cycle의 네 운전조건에서 저감효율을 측정하였으며, 측정방법으로는 입자상물질 및 soot의 저감특성을 살펴보기 위해 분류희석 방법과 광흡수법이 적용된 계측기를 각각 이용하였다. 디젤미립자 필터 적용에 따른 저감효율 측정 결과, 엔진허용 배압을 충족함과 동시에 입자상물질의 경우 76 ~ 91 %, soot(${\approx}$블랙카본)은 90 %이상 확인할 수 있었다. 이 결과로부터, 선박용 디젤엔진에서 배출되는 입자상물질 및 soot 저감기술로 디젤미립자 필터 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 또한, 측정방법별 저감효율이 상이한 결과로부터 측정방법의 단일화 필요성을 확인할 수 있었다.
최근 석탄 가스화 기술은 화석연료인 석탄을 기존의 공해물질 발생을 90%이상 줄이면서 고효율로 활용할 수 있는 방법으로 각광받고 있다. 본 연구는 습식 석탄 가스화기에서 가스화의 핵심적인 요소인 버너의 분무 관계 분야에 대한 분무 특성 및 무화성능을 높일 수 있는 분무기의 구조 및 운전 조건 등을 제시 할 목적으로 분무 시 내부를 관찰 할 수 있는 아크릴을 이용하여 내부 혼합식 버너를 제작하였다. 미립화 특성을 파악하기 위하여 $O_2$/Fuel Ratio 및 버너의 내부 혼합 방식, 분사각도, 각 분사 높이에 따른 미립화 특성을 관찰하였으며, 입도 분석은 심파텍사의 입도 분석기를 이용하여 측정하였다. 내부 혼합식 버너의 입도는 분사 각도와 $O_2$/Fuel Ratio에 따라서 변화하는 경향을 나타냈으며, 공급되어지는 Fuel은 석탄 슬러리와 물을 이용하여 각각의 입도를 측정하였다. slurry의 공급량이 고정된 상태에서 산소 공급량이 증가함에 따라 미립화도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 슬러리 공급량과 산소 공급량이 동일한 경우 버너의 분사 각도에 따라 미립화도가 다르게 나타나는 특성을 관찰하였다.
서해안으로 유입하는 소규모의 하천은 충적지가 분포하는 구간에서는 거의 전역에 걸쳐서 조류의 작용을 강하게 받고 있다. 전라남도 영광군의 해안으로 유입하는 불갑천도 예외가 아니다. 불갑천 하류의 주요 지형은 충적지와 해안사구, 그리고 간석지이다. 이곳의 충적지는 간석지 퇴적물 위에 불갑천이 운반한 토사가 쌓여서 형성되었다. 충적지의 구성물질은 하천이 유역분지에서 운반하는 조립질의 풍화산물보다 창조류가 외해로부터 운반하는 미립물질의 비율이 해발고도가 낮을수록 증가한다. 불갑천 하류의 임해충적평야는 1920년대 후반부터 근대적인 수리시설이 도입되면서 본격적으로 개발되었다. 평야의 면적은 20세기 이후 계속 확대되었다. 불갑천 하구의 간석지가 방조제 건설과 함께 간척되어 해안선이 상당히 전진하였기 때문이다. 그 결과 해안사구가 농경지 사이에 갇혀버리고 말았다. 해안사구에는 대규모 사구취락이 형성되어 있으며 대부분 논과 밭으로 개간되었다. 사구의 보존상태가 양호한 곳에서만 곰솔이 자란다. 불갑천 하류에서는 밀려오는 뻘에 의해 퇴적층이 확대되어 왔으며 해안사구는 모래공급을 받지 못한 채 파괴되고 있다. 즉, 뻘은 쌓이고 모래는 깎이고 있다. 본 연구의 목적은 서해로 유입하는, 규모가 작은 하천의 하류부를 중심으로 퇴적층이 발달한 전라남도 영광군을 사례로 임해충적평야의 수리체계를 파악하는 것이다. 수리체계 의 파악이 충적지형을 이해하는 하나의 방법일 수 있기 때문이다.
현재 사용중인 내연기관, 가스터어빈, 로켓엔진과 발전소 및 주거용 난방에 이용되는 중 .소형 연소기에서는 고가의 액체연료들을 사용하고 있다. 이 액체연료를 고급동력으로 바꿀 때는 필연 적으로 연소라는 과정을 거치게 되는데 연소과정을 단계적으로 나누어 보면 첫째, 액체연료의 표면적을 크게 하여 연소를 촉진시키기 위한 연료의 미립화(atomization) 과정, 둘째, 미립화된 액적들의 증발 및 기체화한 연료와 공기와의 혼합으로 생성되는 가연성 혼합기 생성과정과 셋째, 가연성 혼합기의 점화, 연소 및 화학반응으로 인한 공해물질의 생성과정들로 대별된다.
대기 중에는 가스상 물질뿐만 아니라 액적 또는 고체의 미립자도 존재하고 있다. 이러한 입자상 물질은 다른 크기와 화학적 조성을 가지는 입자들로 혼합되어 있고, 그 성상은 시간에 따라 크게 변동한다. 따라서 대기 중 미세입자에 대한 발생원 추정 및 발생원 정보를 얻기 위해서는 개개의 입자에 대한 물리ㆍ화학적 정보를 얻는 것이 중요하다. 입자상 물질을 이해하기 위해서는 물리적인 특성(size, shape 등)과 화학적인 특성이 중요한 요소이다. 입자상 물질의 형상은 그 발생원에 따라 또는 존재에 따라 매우 다양하고 불규칙적이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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