• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.28-33
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• 2007

예로부터 중요한 에너지원인 석탄은 화석연료 중 가장 풍부하며 세계 각지에 골고루 분포되어 있다. 저급연료인 석탄을 보다 효율적으로 활용하기 위하여서 직접 연소에 의한 에너지 획득뿐 아니라 열분해 및 가스화를 통한 청정 고부가 가치의 연료로 전환기술이 개발되고 있다. 석탄 가스화를 통하여 생성된 합성가스는 전기 생산 및 화학물질의 합성 등 여러 가지 방법으로 활용이 가능하며, 공해물질 발생저감 및 에너지 이용효율 증가를 위하여 석탄 가스화 기술이 계속적으로 발전되고 있다. 석탄의 가스화는 steam, 공기, 질소 등을 agent로 이용하게 되는데, 주로 steam이 gasification agent로 이용되고 있으며, 이 때 생성가스의 특성은 가스화기의 온도, 압력 그리고 steam/carbon 비에 의해서 결정되게 된다. 본 연구에서는 초고온의 steam을 이용하여 석탄의 가스화를 수행하고 steam/carbon 비에 따라 생성된 $H_2$, $CH_4$, Co 그리고 $CO_2$ 등의 가스특성 및 tar, ammonia, cyan과 같은 부산물의 생성에 대하여 연구를 수행하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제35권3호
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• pp.226-234
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• 2009

The main objective of this study was to evaluate the effects on shape and size, compressive strength, water absorption and heavy metals leaching with various weight mixing ratios in waste ash brick products using waste recycling MSWI(Municipal Solid Waste Incinerator) bottom ash, steel slag and waste building material. The manufacturing processes for the waste ash brick consist of screening, mixing, conveyor transmission, compaction.forming, and curing steps of raw materials. The weight mixing ratios of steel slag around bottom ash were adjusted within the ranges of 10% to 30%. The reported results show that the width and thickness of the manufactured waste ash brick could be satisfied with $90{\pm}2mm\;and\;57{\pm}2mm$, respectively which are K.S. standards of products qualities. And in case of length, only 20-Ba50Ss30, 20-Ba60Wb20 and 20-Ba50Wb30 for the mixing ratios could be satisfied with $190{\pm}2mm$ that is K.S. standards of products quality. The compressive strength and water absorption for 20-Ba50Ss30 and 20-Ba70Wb10 were over $8N/mm^2$ and below 15% respectively that are K.S. standards of manufactured waste ash brick. The results of tests for the heavy metals leaching in the all manufactured waste ash bricks are also passed to the wastes management regulations. The cost analysis of 20-Ba50Ss30 is evaluated. The manufacturing cost is evaluated 34.3 won/brick with 8 hours and 20tons of raw material per day. Incinerators with problems in bottom ash disposal can therefore derive significant benefits from the application of waste ash brick production.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권1호
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• pp.134-138
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• 2013

벤조피렌은 IARC에 의해 그룹 1로 분류된 다환방향족 탄화수소 유기물로서 불완전 연소 시 부산물로 발생되며 유전독성과 발암성이 강한 것으로 알려져 있다. 벤조피렌의 오염원은 매우 다양하여 환경오염 등으로 인해 조리 또는 가공과정에서 열분해 되어 생성되는 것으로 알려져 있다. 전 세계적으로 가장 널리 음용되고 있는 대표적인 기호음료인 원두커피 또한 생두를 볶는 과정에서 고온의 배전 과정을 거치는 제조공정을 감안할 때 벤조피렌이 생성될 가능성이 있어 본 연구에서는 생두의 종류와 로스팅 정도에 따른 원두커피분말과 원두커피 추출물의 색도 및 벤조피렌 함량을 조사하였다. Hunter scale의 L값과 b값은 배전이 진행될수록 감소하는 경향을 보였고 a값은 약배전 시까지는 증가하였다가 중, 강배전으로 진행될수록 감소하는 결과를 보였다. 벤조피렌의 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 0.03과 $0.09{\mu}g/kg$이었다. 원두커피 분말의 벤조피렌 함량은 강배전의 조건에서 로스팅한 원두분말에서만 검출되었다. 생두를 강배전 조건으로 로스팅을 실시한 경우에는 $0.142{\sim}0.757{\mu}g/kg$의 함량을 보였고 중배전 및 약배전 조건의 커피분말과 원두커피 추출물 모두 불검출의 결과를 보였다. 이는 식품의약품안전청에서 식용유지에서 벤조피렌의 기준을 $2.0{\mu}g/kg$ 이하로 설정한 기준에 미치지 않는 안전한 수준이며, 원두의 로스팅 과정이 벤조피렌이 생성되는 고온에 미치지 못하고 열원방식이 직화식이 아닌 전기적인 열풍방식으로 이루어지기 때문인 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.356-362
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• 2013

암모니아 처리용 플라즈마 스크러버 공정 최적화 연구를 수행하였다. 여러 반도체공정 중 확산과 이온주입공정에서는 불가피하게 부산물로서 암모니아가 배출되며, 따라서 효율적인 건식처리공정기술이 필요하다. 플라즈마 처리공정은 연소공정에서 배출되는 NOx가 발생하지 않으며, 촉매공정에서 나타나는 비활성문제가 없다. 그러나 전기에너지를 사용하기 때문에 실제 적용을 위한 최적화 연구가 필요하며, 본 연구에서는 공정 최적화를 위한 해결책으로 회전아크 반응기의 모드제어에 대한 연구를 수행하였다. 기존 회전아크 반응기에 대한 스케일 업 및 그에 대한 모드 매핑을 수행하였다. 설계 반응기를 이용하여 암모니아 분해특성을 평가하였고, 최적화 설계가 가능한 것으로 나타났다. 또한 열교환기를 포함한 전체 스케일의 스크러버 실험에서 암모니아 분해공정이 보다 안정적이고, 효율적인 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.231-236
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• 2014

톱밥은 목재부산물로 생산되는 바이오매스 자원으로 액화할 경우 가솔린에 함유된 고옥탄가 물질과 유사한 화학구조를 가지고 있기 때문에 액체 연료물질로서 사용할 수 있는 가능성이 높다. 본 연구에서는 톱밥의 열화학적 전환방법으로 아세톤-용매분해반응을 실시하여 반응온도, 반응시간, 용매의 종류가 미치는 영향과 분해 생성물 등과 같은 분해특성을 조사하였다. 아세톤-용매분해반응에 의해 톱밥으로부터 생성된 액상 생성물은 다양한 케톤, 페놀 및 퓨란 화합물이었다. 액상생성물의 연소열량은 7,824 cal/g이었으며, $350^{\circ}C$, 40분에서 액상생성물의 에너지 수율과 질량수율은 각각 60.8%, 386.4 g-oil/100 g-sawdust를 얻었다. 아세톤을 사용한 톱밥의 용매 열분해 반응시 생성된 주요물질은 4-methyl-3-pentene-2-one, 1,3,5-trimethylbezene, 2,6-dimethyl-2,5-heptadiene-4-one, 3-methyl-2-cyclopenten-1-one 등과 같은 케톤화합물로서 고옥탄가의 액체 연료로 사용 가능한 물질인 것으로 판단되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.497-503
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• 2016

배연탈황석고는 화력발전소에서 연료가 연소되면서 발생된 황산화물을 흡수, 제거하는 공정에서 발생되는 산업 부산물로서 최근 석탄 화력발전소의 배출가스에 관련된 환경규제가 대폭 강화됨에 따라 생산량이 점차 증가하고 있다. 배연탈황석고는 자연에서 얻어지는 형태의 천연석고와 거의 유사한 화학적 특성을 지니기 때문에, 이를 재활용하게 되면, 주로 수입에 의존하는 천연석고의 훌륭한 대체재로서 활용할 수 있다. 본 연구에서는 국내의 보령 화력발전소에서 생산된 배연탈황석고의 화학적 특성을 분석하고, 이를 이용하여 만든 시멘트 페이스트의 물성분석을 통하여, 배연탈황석고의 활용가능성을 평가하고자 하였다. 본 연구의 결과에 따르면, 배연탈황석고는 상당히 높은 순도를 가지며, 천연석고와 물성이 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한 이를 적절하게 열처리하게 되면, 압축강도 및 건조수축에서의 개선효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

• 생물정신의학
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• 제24권1호
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• pp.19-25
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• 2017

Previous studies have found that firefighters have a tenfold higher prevalence of Parkinson's disease (PD) compare to the general population. Firefighters are constantly exposed to various occupational hazards including toxic chemicals of fire residue and the toxic chemicals can effects development and progression of PD. Nevertheless, there were no studies about the association between exposure to chemical byproducts of combustion and the development of PD among firefighters. Thus the aim of this study is to look into existing researches regarding the effect of chemical byproducts of combustion on the development of PD. An extensive literature search was conducted to identify harmful chemical components of smoke and fire residue, using the PubMed database during November of 2016. We searched for relevant articles by combining several keywords that contained "Parkinson's disease" and each of the different toxic chemicals, yielding a total of 1401 articles. After applying the selection criteria, 12 articles were chosen. Chemical substances reported to have a harmful effect on PD, in at least one article, were carbon monoxide, toluene, manganese and lead. Carbon monoxide and metal substances including manganese and lead were found to be associated with an increased PD risk in more than two articles. There was a heightened risk of PD in firefighters due to exposure of chemical byproducts of combustion including carbon monoxide, toluene, manganese and lead. However, to the best of our knowledge, to support this result we need more systematic epidemiological studies about these risk factors of PD among firefighters. In addition, further studies for the effects of prolonged exposure to toxic fire residue on the development and progression of PD in firefighters are needed.

• 디지털융복합연구
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• 제10권7호
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• pp.201-206
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• 2012

벤조피렌은 IARC에 의해 그룹 1로 분류된 다환 방향족 탄화수소 유기물로서 불완전 연소 시 부산물로 발생되며 유전독성과 발암성이 강한 것으로 알려져 있다. 벤조피렌의 오염원은 매우 다양하여 환경오염 등으로 인해 조리 또는 가공과정에서 열분해 되어 생성되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 유통 중인 45종의 한약재에 있어 벤조피렌의 함유량에 대한 모니터링을 HPLC/FLD로 측정하였다. 벤조피렌의 검량선은 0.5~40 ng/mL의 농도 범위에서 양호한 직선성을 나타내었다 ($r^2$=0.999). 벤조피렌의 검출한계 (LOD)와 정량한계 (LOQ)는 0.04와 0.10 ${\mu}g/mL$이었다. 모니터링 품목 총 45건 중 벤조피렌이 검출되지 않은 시료는 3건 (6.7%), 0.1 ~ 0.5, 0.5 ~ 1.0, 1.0 ~ 5.0 및 5.0 ${\mu}g/kg$ 이상 검출된 시료는 각각 26건 (57.7%), 8건 (17.8%), 7건 (15.6%) 및1건 (2.2%)이었다. 특히 황련의 벤조피렌의 함유량이 가장 높았다 (5.97 ${\mu}g/mL$). 결론적으로 이들 결과는 한약재 중 벤조피렌 함유량을 감소시키기 위한 건조 조건에 대한 기초연구와 가이드라인으로서 적용되어질 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.15-22
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• 2020

매립지에서 발생하는 매립가스 내 포함된 황화수소는 연소과정에서 산소와 결합하여 황산화물을 발생시키고 대기 중의 수분과 결합하여 산성비가 되는 등 다양한 환경 문제를 일으킴에 따라 별도의 전처리 시설이 필수적이다. 매립가스의 탈황을 위해 탄산칼슘(CaCO3) 생성 반응에 따른 침전물 생성 처리, 흡착제를 통한 처리 등 다양한 물리화학적인 방법을 적용하고 있으나, 폐수 등 2차 폐기물의 발생되는 문제가 있다. 이러한 단점을 보완하기 위한 방법으로 생물학적 처리 공정을 이용해 원소황(S°)으로 슬러지 형태인 황부산물로 생성시켜 처리하는 공법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 매립가스 내 황화수소의 생물학적 처리 부산물을 활용하기 위한 기술의 기초연구로서 황부산물을 활용하여 콘크리트 혼화재로 사용하고 첨가량에 따른 강도 보조 효과를 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 황부산물 혼합 콘크리트 강도 분석 결과, 황부산물의 혼합은 콘크리트 강도에 영향을 미치며, 10% 혼합시 가장 높은 강도 값을 보이는 것으로 나타났다. 특히, 황부산물 10% 혼합시 포졸란 반응과 CaSO4의 형성 등에 의해 결합 강도를 증가시키는 것으로 판단된다.