• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.813-823
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• 2023

In this study, microstructure, hardening layer hardness, and case depth were evaluated after induction hardening(IH) of base metal specimen(BM) treated with annealing and quenching-tempering specimen(QT) treated with quenching and tempering. The microstructure after IH was significantly influenced by the microstructure before IH and the induction coil heating movement speed, but the effect of the induction frequency was very small. The hardness of the hardened layer at an induction coil heating movement speed of 15 mm/s or less was more influenced by the microstructure before IH than the induction coil travel speed and induction frequency. The induction coil travel speed has the significantly effect on the case depth, the induction frequency has effect and the microstructure before IH has a small effect.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.119-125
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• 2014

총 석유계탄화수소로 오염된 토양을 정화하기 위한 토양세척공정을 부지 내 및 부지 밖 처리로 구분하여 공정 중 발생하는 환경적인 영향을 녹색 및 지속 가능한 정화 평가모델을 사용하여 평가하였다. 각 단계 별 환경부하의 상대적인 기여도를 평가하기 위해 전체 토양세척공정을 부지조성(1단계), 굴착(2단계), 물리적 선별 및 세척(3단계), 폐수처리(4단계)의 주요한 4단계로 구분하였다. 부지 내 처리 시에는 1단계에서 $CO_2$ 배출량과 에너지사용량의 상대적인 기여도가 각각 87.1%와 80.4%였고, 부지 밖 처리시에는 2단계에서 $CO_2$ 배출량과 에너지사용량의 상대적인 기여도가 각각 82.7%와 80.5%였다. 결론적으로 토양세척공정에서 부지 내 처리의 경우 1단계에서의 세척장치 제작을 위한 철, 스테인리스스틸 등 소비성 재료의 사용이, 부지 밖 처리의 경우 2단계에서의 굴착된 오염토의 운송을 위한 연료의 소비가 환경부하에 영향을 끼치는 가장 중요한 요소이다. 본 연구의 결과는 토양세척 공정의 적용 시 녹색 및 지속 가능한 정화의 달성을 위한 유용한 정보가 될 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제24권6호
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• pp.495-507
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• 2009

21세기에 들어서면서 해양에 대한 인식은 해양선진국들을 중심으로 하루가 다르게 변모하고 있으며, 석유 및 육상자원의 고갈의 가속화로 인하여 해양의 중요성은 점차 커져 가고 있다. 지속가능한 발전을 위해서는 해조류, 해수 등과 같은 해양자원으로부터 산업용 화학품, 신소재, 연료, 희귀금속 등의 생산을 가능하게 하는 해양화학생물산업의 개발이 절실히 필요해지고 있다. 본 글에서는 해양화학생물산업분야 중 세계적으로 각광 받고 있으며 우리나라에서도 발전 가능성이 큰 분야인 해조다당류산업, 해양신소재산업, 해양바이오연료산업, 해양제염산업, 해양심층수산업 등 다섯분야를 선정하고 이들 분야의 현황과 전망을 소개하였다. 각 분야별 소개는 산업발전 역사, 기술개발 수준, 산업화 정도를 포함하고 있으며, 국내외 산업경향과 앞으로의 발전 가능성을 조사하였다. 분석결과, 해양화학생물산업기술의 발전을 위해서는 해양생물공정 개발에 대한 적극적인 연구개발 투자와 해양생물과학자들과 생물화학공학자들간의 협력 연구가 앞으로 더 많이 필요하기는 하지만 해양화학생물산업의 미래전망은 매우 밝은 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.5-13
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• 2010

본 연구는 생물학적 지상처리 토양정화공정을 기본으로 생물반응기, 롤형 접촉산화장치(rolled pipe type of contact oxidation system, RPS), 화학처리장치의 처리과정을 통해 유류, 중금속, 영양염류로 오염된 토양 및 지하수를 동시에 정화 복원할 수 있는 생물학적 복합토양정화공정을 개발 검증하고자 실시하였다. 실험을 통해 현장 토양 중에 있는 토양정화효율이 우수한 5종의 미생물을 분리 선발하였고, 토양으로부터 유류를 효과적으로 분리하기 위한 계면활성제로는 Anion과 Nonion계 복합제가 가장 우수한 것으로 확인되었는데, 오염된 토양에 계면활성제를 처리한 후 선발된 미생물을 혼합해 적용하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 토양정화조를 이용해 석유계총탄화수소(Total Petroleum hydrocarbon, TPH)로 오염된 토양을 처리한 결과, 5,000mg/L 내외의 저농도 오염시 28일간 90.0%, 10,000mg/L 이상의 고농도 오염시 81일간 90.7%의 처리효율을 나타냈으며, 토양정화조에서 배출된 침출수를 생물반응기로 1차 처리하고 롤형 접촉산화장치로 2차 처리한 결과, BOD 90.6%, $COD_{Mn}$ 73.0%, SS 91.9%, T-N 73.8%, T-P 65.7%의 평균 처리효율을 얻을 수 있었다. 이후 응집제를 통한 화학처리장치를 적용하여 중금속을 99.0% 이상 제거하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.13.1-13.1
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• 2009

에어로젤은 인류가 개발한 소재 중에서 가장 가벼운 고체로, 기공률이 90%이상이고 비표면적은 ~1000m2/g, 기공의 크기는 10nm 크기로 이루어진 나노기공 물질이다. 1931년에 Kisley가 물유리로부터 실리카 에어로젤을 합성한 이래로 실리카 에어로젤에 대한 연구가 가장 많이 이루어져왔으며, 단열소재, 흡음재, 체렌코프우주선 디텍터, 반도체의 초저유전소재, 유출된 석유의 정제, 촉매 등에 대한 응용에 대해서도 연구가 많이 이루어져 왔다. 그리고TiO2와 같은 광촉매 에어로젤 소재, 카본 에어로젤 소재등 다양한 나노기공 소재에 대해서도 연구가 이루어지고 있으며, 카본 에어로젤의 경우 나노기공과 비표면적을이용한 전기이중층 커패시터 (EDLC)에 대한 연구도 이루어지고 이다. 본 연구에서는 첫째로, 실리카 에어로젤에 대한 연구결과를 소개하고 이의 단열소재로서의 응용가능성에대하여 언급하고자 한다. 실리카 에어로젤 나노기공 소재의 경우, 기공크기가 10nm크기로 매우 작고 공기의 자유이동길이와 거의 비슷하여서 대류에 의한 열전달을 낮출 수 있으며, 낮은 고체함량으로 인하여 포논에 의한 열전달을 낮출 수 있기 때문에 단열소재로서 최고의 성능을 나타낸다. 하지만, 문제는 높은 기공률로 인한 기계적인 취약성이 문제이다. 따라서 이를 보완하기 위항 섬유로 에어로젤을 보강할 수 있는데, 이를통하여 에어로젤 나노기공소재와 섬유보강에 의한 복합화에 대하여 말하고자 한다. 또 다른 하나의 연구방법은유기-무기 하이브리드 나노기공 소재를 합성하는 것이다. 여기서는하나의 방법으로 MTEOS-TEOS의 하이브리드화와 초임계 건조공정에 의한 나노기공 소재에 대한 연구결과를소개하고자 한다. 마지막으로 카본 에어로젤 나노기공소재의 합성과 나노기공 구조의 제어 및 물성평가에 대한 것을 말하고자하는데, 본 발표에서는 레소시놀과 포름알데히드를 촉매에 의한 중합반응을 통하여 유기 에어로젤 소재를 합성하고 분위기에서탄소화 공정을 통하여 카본에어로젤을 합성하였다. 또한 금속 니켈을 도입하는 것에 의하여 탄소/니켈 복합 하이브리드 에어로젤 소재를 합성하고 슈퍼커패시터 전기화학 특성에 대한 연구결과를 발표하고자 한다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제1권3호
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• pp.83-92
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• 2001

현재 운영중인 주유소를 대상으로 토양 및 지하수 오염 정도를 조사하였고 오염물 제거를 위한 물리 화학적 복원기술 적용성에 대한 연구를 실시하였다. 현장의 토양이나 지하수는 국지적으로 차이가 있었으나 토양오염 대책기준을 초과하여 토양층에 유동성 (Free Liquid) 상태의 유류가 존재할 정도로 상당히 오염되어 있다는 것을 확인하였다. 유류 오염 토양에 pilot scale 규모의 토양세척법과 토양가스추출법 (SVE)을 설치하여 운전하였다. 토양세척법의 경우 계면활성제인 Tween80 용액을 주입 한 후 하부에서 추출된 유출수내의 오염물질의 농도를 측정한 결과 용해도 증가에 의하여 TPH 농도의 증가는 약 10배에 이르는 것으로 조사되었으나 유류 유동성의 증가는 관측되지 않았다. SVE법의 경우 추출 1일 경과 후 BTEX와 TPH에 대하여 각각 4kg/day 및 90 kg/day의 최대 제거효율을 보였으며 추출이 지속됨에 따라 제거율이 감소하였다. SVE공정의 효과적 운영을 위하여는 지하수위의 높이에 대한 고려와 오염물의 휘발화 (volatilization)와 추출속도의 평형화를 위한 조절이 필요할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.669-678
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• 2009

The reduction of excess activated sludge from petrochemical plant was investigated by the electro fenton (E-Fenton) process using electrogenerated hydroxyl radicals which lead to mineralization of activated sludge to $CO_2$, water and inorganic ions. Factors affecting the disintegration efficiency of excess activated sludge in E-Fenton process were examined in terms of five criteria: pH, $H_2O_2/Fe^{2+}$ molar ratio, current density, initial MLSS (mixed liquid suspended solids) concentration, $H_2O_2$ feeding mode. TSS total suspended solid and $TCOD_{cr}$ reduction rate increased with the increasing $H_2O_2/Fe^{2+}$ molar ratio and current density until 42 and $6.7 mA/cm^2$, respectively but further increase of $H_2O_2/Fe^{2+}$ molar ratio and current density would reduce the reduction rate. On the other hand, as expected, increasing pH and initial MLSS concentration of activated sludge decreas TSS and $TCOD_{cr}$ reduction rate. The E-Fenton process was gradually increased during first 30 minutes and then linearly proceed till 120 minutes. The optimal E-Fenton condition showed TSS reduction rate of 62~63% and $TCOD_{cr}$ (total chemical oxygen demand) reduction rate of 55~56%. Molar ratio $H_2O_2/Fe^{2+} = 42$ was determined as optimal E-Fenton condition with initial $Fe^{2+}$ dose of 5.4 mM and current density of $6.7{\sim}13.3 mA/cm^2$, initial MLSS of 7,600 mg/L and pH 2 were chosen as the most efficient E-Fenton condition.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권10호
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• pp.49-55
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• 2010

에너지원 및 다양한 화학제품의 원료로 유류의 소비량이 증가함에 따라 유류의 유출사고가 빈번하게 발생하고 있다. 유류오염 지하수 처리를 위해 용존공기부상법이 사용되어지고 있으나 용해성 기름을 효과적으로 제거하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 지하수내 주오염원인 자유상 유류와 친수성(oil-in water) 또는 친유성 에멜젼(water-in oil) 상태의 기름과 용해성 기름을 효과적으로 저감하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 용존공기부상법에 펜톤 산화 공법을 사용하여 효과적인 유류 오염 지하수 처리를 연구하였다. 펜톤 실험 결과 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) 제거를 위한 최적 조건은 pH 3, $H_2O_2$ 주입농도 25mM과 $Fe^{2+}$ 주입농도 25mM으로 나타났다. DAF와 펜톤 산화 실험을 수행한 결과 7분내에 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon)와 COD(Chemical Oxygen Demand) 농도가 각각 1.5mg/L와 40.0mg/L 이하로 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 펜톤 산화 반응으로 인하여 슬러지 농도가 약 5배 가량 증가하여 후단에 침전조를 설치하는 것이 바람직하다.

• 한국가스학회지
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• 제22권2호
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• pp.90-96
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• 2018

천연가스 및 석유를 정제 및 가공하는 화공플랜트에서 원료에 함유된 황화수소($H_2S$)의 누출로 인한 피해를 최소화시키기 위한 설계 기법들이 세계적으로 널리 연구되어왔다. 그러나 국내에서는 화공플랜트에서 $H_2S$ 가스 피해 최소화를 위한 별도의 뚜렷한 설계 지침 및 규제가 없는 실정이다. 그러므로 본 연구는 $H_2S$ 독성가스감지기를 설치해야 할 공정설비의 $H_2S$ 가스 함량의 정량적 기준을 500 ppm으로 제시하고 타당한 근거를 설명하였다. 또한 ALOHA 프로그램을 사용하여 과거 $H_2S$ 가스 누출 사고를 재구성하여 IDLH 값인 100 ppm까지의 확산 반경을 산출하였다. 모델링의 기상 조건은 국내 3대 석유화학단지가 위치한 울산, 여수, 대산의 조건을 각각 적용하였으며, 울산, 대산, 여수 순서로 긴 반경이 도출되었다. 비상시 안전을 위해서 본 연구에서 얻은 $H_2S$ 가스의 100 ppm까지의 확산 반경을 고려한 추가적인 $H_2S$ 독성가스감지기가 설치되어야 하고, 이때는 반드시 지역별 기후조건이 고려되어야 할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.613-619
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• 2014

화학 공장에서 플레어 시스템은 공장의 안전에 지대한 영향을 주는 아주 중요한 요소이다. 만약, 플레어 시스템이 필요보다 작게 설계 된다면, 위급 상황 발생 시 끔찍한 사고를 유발할 수 있다. 반면, 플레어 시스템이 필요보다 크게 설계하게 된다면 공장을 건설하는데 드는 비용의 증가를 피할 수가 없게 된다. 따라서, 산업계에서는 적절한 플레어 시스템의 설계를 위해 정확한 플레어 배출량을 예측하고자 오랫동안 노력해왔다. 미국석유협회에서는 플레어 배출량 계산을 위한 가이드라인을 제시하였고, 많은 설계 회사들은 정상상태 열 및 물질 수지식을 이용한 방법을 개발하여 플레어 배출량을 예측해 왔다. 하지만, 이러한 방법들은 많은 보수적인 가정들 하에 플레어 배출량을 계산하여 필요보다 크게 설계, 막대한 비용을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 기존 방법들이 가지는 문제들을 해결하기 위해 공정제어가 포함된 동적 모사를 통해 플레어 배출량을 계산하는 새로운 절차를 제시하였고, 이 절차에 따라 에탄 분리탑의 배출량을 성공적으로 예측함으로써 절차의 효용성을 증명하였다.