• 제목/요약/키워드: 배기가스처리

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휘발성 유기 화합물 및 암모니아 직접 연소를 통한 배기가스 특성 (Characteristics of Flue Gas Using Direct Combustion of VOC and Ammonia)

  • 김종수;최석천;정수화;목진성;김두범
    • 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 NOX 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.

수소-CNG 혼합연료 차량에서의 후처리장치용 촉매기술 동향 (A Trend of Catalyst Technology for After treatment on H2-CNG Mixed Fuel Vehicles)

  • 이웅재;심경실;정주용;김태민
    • 한국가스학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.21-26
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    • 2011
  • 대형경유차는 수량이 적음에도 불구하고 높은 운행 빈도로 인해 대기오염물질의 높은 비율을 차지하고 있다. 이에 대한 해결책으로 저공해 자동차인CNG(CompressedNatural Gas)버스가 대두되고 있다. CNG차량의 배출가스는 경유에 비해 PM이나 NOx가 크게 감소되는 경향을 보인다. 본 연구에서는 친환경 연료인 CNG에 수소를 혼합한 연료를 이용한 차량에서의 배기가스 후처리 기술에 대해 소개한다. CNG에 수소를 혼합함으로써, 엔진의 연소 효율은 올리고 배기가스를 감소시킬 수 있으나, CNG의 주성분인 메탄 역시 온실가스로서 이에 대한 저감도 필요한 실정이다. CNG엔진에서 배출되는 메탄에 대해 CNG산화촉매를 도입하여 저감 방향을 설정하였으며, 발생하는 NOx에 대해서는 urea-SCR 및HC(HydroCarbon)-SCR을 도입하였다.

선박용 디젤엔진의 NOx를 저감하기 위한 습식 배기가스 처리기술 적용에 관한 실험적 연구 (Experimental study of NOx reduction in marine diesel engines by using wet-type exhaust gas cleaning system)

  • 류영현;김태우;김정식;남정길
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.216-221
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    • 2017
  • 디젤엔진은 내연기관 중에 제동 열효율이 가장 높은 엔진이기 때문에 큰 동력을 필요로 하는 대형트럭과 같은 중 대형 운송 차량 및 선박 등의 수송분야 및 발전시스템 등의 다양한 분야에서 사용되어지고 있다. 하지만, 디젤엔진은 연소과정에서 질소산화물(이하 NOx) 발생량이 많은 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 선박용 디젤엔진의 NOx를 저감하기 위해서 습식 배기가스 처리 기술인 무격막식 해수 전기분해 방식을 이용하여 NOx 저감을 시도하였다. 실제 해수를 사용하여 디젤엔진에서 배출되는 유해가스에 전기 분해된 해수인 전해수를 분사하여 보았다. 전해수의 pH 농도 및 유효염소농도, 온도에 따른 NO 산화율 및 NOx 감소량을 조사하였다. 본 실험을 통해서 전해수의 pH가 약산성 영역일 경우가 중성일 경우보다 산화탑에서의 NO 산화율이 상승하였고, 유효염소농도가 높을수록 NO 산화율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전해수 온도는 NO 산화율에 영향이 없음을 추가적으로 확인할 수 있었으며 디젤엔진에서 생성된 배기배출물에 전해수를 분사함으로써 NOx가 저감됨을 확인할 수 있었다.

환경가스센서의 개발 (Development of environmental gas sensors)

  • 정일형;김진사;이수길;박건호;이준웅
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권6호
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    • pp.816-822
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    • 1995
  • 본 고에서는 지구환경문제에 관련된 가스와 그들의 검지를 위한 가스센서에 관하여 살펴보고자 한다. 환경오염을 방지하려는 노력과 대책이 전세계적으로 추진되고 있는 시점에서 특히 대기오염의 주범인 환경가스에 대한 고성능 센서의 개발은 필수불가결하다. 그러나 현재에 사용되고 있는 환경가스센서는 차량의 배기계통에 사용되는 산소센서나 연소배출가스를 검지하는 소수의 가스센서외에는 아직 실용화되지 못하고 있다. 따라서 고온, 부식등의 과혹한 조건하에서 안정하고, 고성능의 센서의 개발은 물론 센서를 구동시키는데 필연적인 신호처리 등 주변기술 또한 병행해서 발달되어야 할 것이다.

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가열탈기체가 확산에 미치는 영향에 대한 수치해석

  • 최호선;하태균
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.119.2-119.2
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    • 2016
  • 가열탈기체 처리하면 표면의 물 분자를 빠르게 탈리시켜 단시간에 배기하는 동시에 진공용기 재료 내부의 수소 확산속도를 가속하므로 처리 후 수소 기체방출도 현저하게 낮출 수 있다. 가열탈기체 후의 진공계에서는 물 분자는 일부만 남고 진공용기 재료 내부에서 확산 되어 나온 수소가 잔류가스의 대부분이 된다. 이러한 가열탈기체 처리의 효과에 대해서는 익히 알려져 있으나 정량적으로 예측하기는 쉽지 않았다. 본 연구에서는 가열탈기체 조건이 수소 확산에 미치는 영향에 초점을 맞추어, 진공용기의 재료 및 두께에 따라 목표 진공도에 도달하기 위한 가열탈기체 처리 온도와 시간의 최적 조합을 수치 해석적으로 계산하고 비교하였다.

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플라즈마 방전에 의한 황산화물의 분해저거

  • 우인성;황명환;강현춘
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.309-312
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    • 1997
  • 최근 자동차의 급격한 증가와 더불어 자동차 배기가스로부터 배출되는 오염물질은 우리의 생존을 위협하고 있다. 또한 소각로에서 온도제어 결함에 의하여 배출되는 다이옥신 같은 휘발성유기물과 질소산화물, 황산화물 같은 유해물질은 세계적인 대기오염의 문제로 이의 적절한 처리방법 및 기술이 요구되어 왔으나 아직은 미흡한 상태이다. 따라서 이 문제의 해결방안으로서 플라즈마 방전에 의한 배기가스 중 유해물질을 제거하기 위한 연구가 여러학자들에 의하여 수행되어왔으나 아직은 실용화되지 못하고있다. 그에 관한 연구로는 DC Corona방전방식, 세라믹 반응기 방식, 연면방전방식(surface discharge induced plasma chemical process, SPCP), 장치변화에 따른 기타의 방식 둥을 들 수 있다. 본 연구에서는 원통형, 코일형 연면방전전극을 이용하여 황산화물 가스를 분해제거하였다. (중략)

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황산화물 저감을 위한 배연탈황설비 설치 사례 (Flue Gas Desulfurization System For Reducing SOx Emission In Thermal Power Plant)

  • 조승원;황영호;전상기
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.451-452
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    • 1999
  • 석탄이나 석유와 같은 화석연료의 연소 시 대기 중에 발생되는 황산화물의 배출저감 방법으로서 사용연료의 황 함유량을 감소시키는 연소 전 처리방법과 연소과정 중 제거방법, 연소 후 제거하는 방법으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 전기 생산능력 40만 kW 급 중유화력 발전소의 연료 연소 후 배기가스 중 황 성분을 제거하는 방법으로 석회석 슬러리와 배기가스를 효과적으로 접촉시켜 SOx 와 먼지 등의 환경오염물질을 제거하고 부산물로 재활용 가능한 고순도의 석고를 생산하게 되는 JBR (Jet Bubbling Reactor) 형식의 습식 석회석-석고법 배연탈황 시스템을 소개하고자 한다.(중략)

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소형선박용 배기가스 후처리장치에 관한 연구 (A Study on the Exhaust Gas After Treatment for Small Ship)

  • 이중섭;이치우
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.76-81
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    • 2017
  • In this research, to cope with the exhaust being reviewed to establish legal regulations for domestic small vessels, a basic experiment on an exhaust emissions post-treatment system was conducted to construct the design data required for securing a localized technology. The data was secured based on the arithmetic mean calculated through setting the engine load to 25%, 50%, and 75% and conducting five. A 2800-cc turbo charger diesel-type engine was used in the experiment, and an engine dynamometer was used in the conducted tests. As a result, NOx was reduced by approximately 20% and PM was reduced by approximately 97%. Although the results indicated no significant changes to CO in test mode-1, it was greatly reduced as it transitioned into the next phase.

고분자담지제에 의한 청주공단내 공장배기가스의 효율적 처리기술대책에 관한 연구(I) -청주공장내 공장배기가스 조사 및 분석을 중심으로- (Study on Effective Treatment of Waste Gases in Chung-Ju Industrial Complex with Polymeric Absorbent( I ))

  • 이상혁;이영순;전종한
    • 한국안전학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.24-29
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    • 1992
  • The exhausted gases were analyzed and the countermeasures were studied to solve the environmental pollution caused by waste gases in Chung-Ju Industral Complex. The eleven working places were selected to analysis the compositions and concentrations of the exhausted gases by gas chromatograph and membrane method. The five companies which have used organic solvents were shown lower content than TLV and the environmental limits. But the concentration of lead in a electric product company was revealed higher than TLV. The waste gases of the four companies which have used asbestos were shown lower values than TLV and the environmental limit. The exhausted gases, SO$_2$and NO$_2$of two companies which have used fossile fuels were also analyzed. The NO$_2$concentration of one company which haven't disposal system was shown higher than the environmental limit.

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신연료(GTL, DME, Biomass)에 관한 일본의 연구동향 (Research Trends of New-Fuels (GTL, DME & Biomass) in Japan)

  • 이성욱
    • 오토저널
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    • 제26권3호
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    • pp.39-43
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    • 2004
  • 최신의 엔진기술과 배기 후처리 기술만으로는 앞으로 더욱 엄격해질 일본의 신장기 규제치(2005년)를 만족시키기에 한계를 느끼기 시작함으로서 배출가스 저감에 보다 효과적인 대응책이라고 할 수 있는 연료설계가 주목을 받고 있다. 그 대표적인 예로서 천연가스, 석탄 및 바이오 물질을 이용해 제조가 가능한 GTL(Gas to Liquid), DME(Dimethyl Eter) 및 바이오 연료는 석유의 대체연료 뿐만 아니라 유황 및 방향족 성분이 매우 낮은 저공해 연료로도 일본 내에서 연구가 활발히 이루어지고 있다. (중략)

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