• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.153.2-153.2
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• 2010

화력발전 분야에서 $CO_2$ 분리는 크게 연소전 탈탄소화(pre-combustion capture)와 연소후 포획(post-combustion capture)으로 나누어진다, 연소후 포획은 연료를 연소한 후 발생하는 $CO_2$와 $N_2$가스에서 $CO_2$를 분리하는 기술로 흡수나, 흡착, 막분리 등을 주로 이용한다, 연소전 탈탄소화는 연소 전에 $CO_2$가 발생되지 않도록 하는 기술로써, 부분 산화나 개질 및 수성가스 변위반응 등이 포함되며 생성된 $H_2$와 $CO_2$를 분리하여 수소를 생산하는 기술($CO_2/H_2$분리가 핵심)이다. 우리나라는 대부분 연소후 포획 위주로 많은 연구가 진행되어 왔다, 하지만 최근 고유가 시장이 형성되면서 석탄화력 발전 및 복합가스발전(IGCC)에 필요한 연소전 탈탄소화($H_2/CO_2$ 가스로부터 $CO_2$ 회수) 연구에 산업적 관심이 급상승되고 있다. 특히, 연소전 탈탄소화 과정에서는 높은 자체압력(약 2.5 - 5.0MPa)과 비교적 높은 농도의 $CO_2$(약 40%의)가 발생되기 때문에, 연소전 탈탄소화는 가스하이드레이트 형성/분해 원리가 가장 잘 적용될 수 있는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)와 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 각각 0.5, 1, 3mol% 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다. 이러한 연구는 연소전 탈탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1998.11a
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• pp.273-278
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• 1998

여러가지 연소특성들은 가연성물질의 취급함에 있어 밸브조작실수, 배관접합부 파손. 저장 및 수송의 부주의로 주위에 공기와 혼합되면 화재 및 폭발이 발생할 수 있는 잠재적 위험성을 평가할 수 있다. 여러 연소특성 가운데 폭발(연소)한계(explosive (flammable) limits)는 가연성물질(가스 및 증기)을 다루는 화학공정에 있어 설계시 고려해야 할 가장 중요한 변수로써, 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도 범위내에서만 연소가 이루어지는 혼합범위를 말한다. (중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2002.05a
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• pp.433-438
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• 2002

화재 및 폭발 특성치로 인화점, 최소발화온도, 폭발한계, 최소발화에너지, 연소열 등을 들 수 있다 이 가운데 폭발한계(explosive limits)는 가연성물질(가스 및 증기)을 다루는 공정 설계 시 고려해야 할 중요한 변수로써, 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도범위 내에서만 연소가 이루어지는 혼합범위를 말한다/sup 1)/. 특히 폭발범위는 온도, 압력, 불활성가스의 농도, 화임전과 방향, 용기의 크기, 무리리적 상태 등에 의해 변한다/sup 2)/.(중략)

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.2 no.1
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• pp.65-68
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• 1993

탄산가스는 탄소나 그 화합물이 완전연소할 때, 생물이 호흡할 때, 발효 등에 의하여 생성되는 무색, 무취의 기체로 분자식은 $CO_2$(이산화탄소)이며, 분자량은 44, 비중은 공기 1에 대하여 1.529이다. 식물은 탄산가스와 물을 원료로 태양에너지를 이용하여 탄수화물을 합성하므로 탄산가스는 광합성에 절대적으로 필요하며, 탄산가스가 충분하게 공급되지 않으면 광합성이 원활하게 이루어질 수가 없다. 일반적으로 식물은 대기중의 농도(0.03%)보다 높은 농도에서 포화점을 갖고 있으므로 대기중에서의 탄산가스의 농도는 식물의 광합성작용에 충분하지 못하며, 생육촉진을 위해서는 인위적인 방법으로 탄산가스 농도를 증가시키는 방법이 실용화되고 있다.(중략)

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.2 no.1
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• pp.66-73
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• 1998

This paper deals with the combustion characteristics of flue gas in infared mobile heaters. The experimental work has been performed to obtain the concentration levels and combustion characteristics of flue gas with varying chamber size and room temperature. The experimental results showed that oxygen depletion sensor device was operated at the oxygen concentration level of $18.3\%$ for all the chamber size. The combustion characteristics of oxygen and carbon dioxide show a linearity After 10 minutes the combustion property of carbon monoxide occurs at random without a level of oxygen and carbon dioxide in closed space of the heater. In these results, it is very important to prevent incomplete combustion through a sufficient ventilation, and accident prevention with a reduction of the oxygen and diffusion of toxic carbon monoxide.

• Analytical Science and Technology
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• v.15 no.5
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• pp.427-432
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• 2002

The combustion behavior of heavy oil and its emulsion with water was evaluated. The concentration of $SO_x$ in the combustion gas of emulsion oil was reduced to 57% with respect to that of the combustion gas from neat heavy oil. Also, the concentration of $NO_x$ in the combustion gas of emulsion oil was reduced to 67% with respect to that of the combustion gas of neat heavy oil. These reductions of $SO_x$ in the combustion gas of emulsion oil seems to be due to the reaction with salts included in surfactant of emulsion oil. Also, the combustion efficiency of emulsion oil is evaluated to be about 6% higher than that of neat heavy oil.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.115-125
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• 1995

본“천연가스 다단연소기술 연구”는, 공업적으로 널리 쓰이는 선회확산 방식으로 천연가스를 연소시킬 때 그 연소 특성과 발생되는 환경오염물질인 일산화탄소(CO)와 질소산화물(NOX)의 저감에 대한 연구로서, 천연가스의 난류확산화염과 선회확산화염의 유동장, 온도장, 농도장을 실험과 수치해석을 통하여 분석하여 각각 연소방식의 화염구조와 특성을 규명하고 해석하였다. 그리고 그 결과를 토대로하여 다단확산 연소실험 장치를 제작 다단확산연소의 중요한 인자인 1차당량비, 2차공기주입위치, 유속, 선회도 등을 변화시켜 질소산화물 저감과 높은 연소효율을 얻을 수 있는 최적의 연소조건을 찾아 내었다. 본고에서는 실험부분만을 간추려 발표하고 수치해석 부분은 다음 기회로 미루고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.215.2-215.2
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• 2010

지구온난화의 주범으로 알려진 $CO_2$의 대기 중 농도는 산업혁명 이전 280ppm에서 산업 혁명 이후 375ppm으로 증가하였다. 정부 간 기후변화패널(IPCC)의 기후변화 시나리오에 의하면, 지금부터 다양한 감축노력을 한다 할지라도 $CO_2$ 증가추세는 계속되어 2100년경에는 대기 중 $CO_2$농도가 600~950ppm에 이를 것으로 예측하고 있다. 현재까지 화력발전부분은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 이 분야의 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소 전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 크게 구분된다. 이중 석탄가스화복합발전(IGCC)기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법이 연소 전 탈탄소화 기술이다. 핵심기술은 $CO_2$ 분리공정으로 적용 될 수 있는 기술로서는 흡착 흡수법, 막분리법 그리고 가스 하이드레이트가 있으나 아직까지 우리나라의 가스 하이드레이트 기술은 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 TBAB 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다.

• Fire Science and Engineering
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• v.23 no.5
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• pp.24-31
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• 2009

Based on fallen leaves of major Korean conifer species 'Pinus densiflora' and major Korean broadleaved species 'Quercus variabilis', this study sought to identify combustion emission gas types and measure their concentration by means of FTIR (Fourier Transform Infrared) spectrometer. As a result, it was found that there were total 13 types of combustion gas detected from fallen leaves of Pinus densiflora and Quercus variabilis, such as carbon monoxide, carbon dioxide, acetic acid, butyl acetate, ethylene, methane, methanol, nitrogen dioxide, ammonia, hydrogen fluoride, sulfur dioxide and hydrogen bromide. Notably, nitrogen monoxide was additionally detected from fallen leaves of Quercus variabilis. It was found that the overall concentration of combustion gas emitted from the fallen leaves of Pinus densiflora was 4.5 times higher than that from fallen leaves of Quercus variabilis. Particularly, it was found that emission concentration of some combustion emission gas types like carbon monoxide, carbon dioxide and butyl acetate exceeded the upper limit of their time-weighted average (TWA, ppm), while the emission concentration of carbon monoxide and carbon dioxide exceeded their short-term exposure limit (STEL, ppm) for both species. Thus, it was found that carbon monoxide and carbon dioxide have higher hazard to health than other gas types, because these two gas types account for higher than 99% of overall gas emission due to combustion of surface fire starting from litter layer in forest.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.175.1-175.1
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• 2011

우드칩을 포함하는 화석연료대비 발열량이 낮은 바이오매스를 가스화를 통하여 활용하는 경우 타르 및 수트를 포함하는 저열량의 합성가스가 생성된다. 이러한 합성가스를 엔진을 통한 발전, 스팀, 수소 및 화학제품 생산으로 활용하기 위해서는 고효율의 타르 정제 및 제거가 필수적이다. 특히 착화가 어렵고 연소온도 및 연소율이 낮으며, 화염구간이 좁은 저열량의 합성가스를 이용하여 스팀을 생산하기 위해서는 많은 문제점으로 인하여 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 하향류식 가스화기를 이용하여 우드칩을 연료로 합성가스를 제조하였으며, 합성가스에 포함되어 있는 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 특히 고효율 타르의 제거를 위하여 두 종류의 산화촉매를 이용한 합성가스 내 타르의 제거 연구를 수행하였다. Ru 촉매를 이용하는 경우 합성가스 내 타르의 농도를 100ppb 정도까지 저감이 가능하였다. 정제된 합성가스는 유류 혼소 버너를 통하여 보일러 연소실에서 혼합연소되어 30만kcal/h의 열을 공급함으로써 스팀을 생산 하였으며, 생성된 스팀은 블록 건조 시설에서 이용하였다.