• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권4호
• /
• pp.489-495
• /
• 2015

대기오염물질처리를 위한 생물살수여과법에서 물질전달현상을 이해하기 위한 선행 실험결과를 기초로 각각의 운전조건에서 기체/액체(살수액), 기체/고체(미생물)와 액체/고체에서의 model을 이용하여 물질전달계수를 평가하였다. 생물살수여과법에서 기/액에서는 정상상태물질수지, 그리고 액/고와 기/고에서는 동적물질수지를 이용하여 물질전달 model을 확립하고 그 결과를 고찰하였다. 물질전달 model은 여과탑을 일정크기 구획하여, 각 구획에서 동적 물질수지식을 수치해석 전산코드를 이용해 계산하였다. 동적물질수지식을 이용하여 계산된 결과는 실험결과와 비교하여 생물살수여과법에서 기/액, 기/고, 액/고 각상간의 물질전달계수($K_La$)를 산정하였다. 본 연구에서는 대기오염제어를 위한 생물살수여과법에서 물질전달계수를 결정하기 위한 실험방법개발과 model을 이용하여 물질전달현상을 고찰하였다.

• 환경위생공학
• /
• 제15권4호
• /
• pp.4-13
• /
• 2000

산업공정에서 배출되는 대기오염물질 및 유독성가스를 제거하기 위한 방법에는 여러 가지가 적용되고 있으나, 본 연구에서는 충전탑을 이용한 흡수원리로써 오염물질을 처리하는데 후력학적 특성에 대해서 연구하였다. 즉 환경보호와 화학공업에서 에너지 절약 측면에 충전탑의 사용이 증가되고 있으며, 충전물의 재료로는 플라스틱, 금속 및 세라믹 등으로 제작되며 종류로는 VSP-ring, Hiflow-ring, Hackette, Top-packing, Envi-pac 등이 있고 사용범위는 정류와 증류, 흡수 및 탈착과 액체와 액체의 추출공정 등에 효율적으로 사용되고 있다. 산업현장에서는 과거에 주로 사용되어온 Intalox-saddle, Rasching-ring, Pall-ring 등의 재래적 충전물은 압력손실과 물질전달, 에너지 절약 및 효율성이 좋은 격자형 충전물의 개발로 인하여 점점 사용이 감소되고 있는 추세이며, 최근에는 합성수지로 제조된 충전물 NSW-ring, Hiflow-ring, Envi-pac 등은 실험 결과에 의해서 재래적인 충전물 Raschig-ring과 Pall-ring보다 높은 상대적인 공간체적과 충전높이에 따른 낮은 압력손실과 함께 높은 부하 한계치에 대하여 효율적이고 가벼운 분리작용에 의한 수력학적 특성이 증명되어졌다. 격자형 충전물이 산업에 적용되기 위해서는 압력손실과 액체함량, 부하 한계치 가스상 또는 액상 물질전달의 특성을 규명하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 가수와 액체의 역류흐름에 의한 수력학적 특성과 물질전달 실험결과를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권4호
• /
• pp.482-488
• /
• 2015

생물학적 방법에 의한 대기오염물질 처리는 기존의 처리방법을 대체할 수 있는 방법으로 각광을 받고 있다. 생물학적 처리방법은 유기화합물 또는 악취가 포함된 저농도 고유량의 공기를 처리하는데 효과적이다. 생물살수여과법을 이용한 대기오염물질 제거에서 물질전달 연구는 공정 최적화를 위해 매우 중요한 부분이다. 본 연구에서는 3상의 물질전달이 이루어지는 생물살수여과법에서 기체/액체(살수액), 기체/고체(미생물), 액체/고체 물질전달 실험방법 개발과 물질전달 현상을 고찰하였다. 또한 본 연구에서는 각 상간에서 물질전달에 영향을 미치는 인자로 동적적체량, 기/액 유량비, 반응기내 미생물량, 살수액 순환량 등에 대해 고찰하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.185-187
• /
• 2000

대기 중의 오염물질들은 지표면 환경과 식생, 농작물, 수면 등의 침적 대상 표면 그리고 생물 활동에 직접적인 피해를 줄 수 있고 토양오염과 수질오염원이 되는 오염물질 유입을 고려해야 하는 환경문제에 있어서 오염물질 농도 예측에 아주 중요한 역할을 한다. 입자상 물질의 건성침적은 습성 침적과 더불어 중금속이나 SO$_4$$^{2-}$ , NO$_3$$^{-}$ 및 NH$_4$$^{+}$와 같은 화합물을 생태계로 전달하여 생태계를 산성화시키거나 부영양화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고, 이러한 입자상 물질에 대한 건성 침적은 관측 결과들이 submicron particle들에 대한 침적 속도가 아주 작음을 보여주고 또한 particle들의 침적 과정의 복잡성 때문에 가스상 물질에 대한 건성침적보다 관심을 덜 받고 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.293-294
• /
• 2003

동북아시아 지역은 대기오염물질의 배출량이 증가하고 있는 실정이며, 특히 중국은 이 지역의 SOx와 NOx 배출량의 많은 부분을 차지하고 있다. 또한 이 지역은 입자 중 토양 성분의 농도가 높고, 토양 입자의 이동이 활발하다 주로 중국 동해안에 집중되어 있는 배출원에서 배출된 산성 대기오염물질과 토양성분의 입자가 장거리 이동을 통하여 배출지 이외의 지역을 전달될 가능성이 있는데, 이러한 장거리 이동 중에 SOx와 NOx 등의 기체상 산성물질은 SO$_4$$^{2-}$ 와 NO$_3$$^{-}$등의 입자상 산성 물질로 변환하여 침적될 수 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.175-176
• /
• 2001

악취는 대기오염의 한 형태이며, 대개는 신체적 장해가 나타나기 이하의 농도에서 피해가 두드러지는 것으로 대기오염의 전구적 현상이라고도 할 수 있다. 현재 알려져 있는 화합물은 약 200만 가지로, 그 중에 약 40만종이 냄새가 있다고 한다. 냄새는 후각을 화학적으로 자극하여 원거리 정보를 전달하는 매체로, 후각은 냄새의 질과 세기를 종합적 혹은 분석적으로 식별하는 역할을 맡고 있다고 할 수 있다. 냄새 물질은 여러 가지 특성을 갖는데, 대부분의 악취는 특정한 몇 가지 냄새나는 물질에 의한 것이 아니라, 많은 물질을 포함하는 다성분계이다. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.303-303
• /
• 2013

표면에 부착된 나노/마이크로 입자는 다양한 분야에서 오염물질로 작용한다. 특히 형상이 미세하고 공정 단계가 복잡한 반도체 및 디스플레이 등의 전자 소자 공정에서 미치는 영향이 크다. 따라서 입자상 오염물질의 제거에 관하여 상용화된 습식 세정 방법이 다양하게 존재하지만 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 문제점이 있어 새로운 세정 방법이 요구된다. 이에 건식 세정 방법, 그 중에서도 입자의 충돌을 통해 제거하는 방법인 에어로졸 세정, 필렛 세정 등이 개발되었으나 마이크로 크기로 생성되는 입자로 인하여 형상의 손상이 크다. 따라서 본 연구에서는 나노 단위로 기체/고체 혼합물만 생성하여 세정하는 가스 클러스터 세정 방법을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 정의 및 제어하기 위하여 생성되는 클러스터 특성에 관하여 이론적, 수치 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저, $CO_2$의 물리적 특성 및 이를 이용한 특정 크기 오염 물질을 제거하는데 요구되는 임계 클러스터 크기 계산을 이론적으로 구하였다. 이는 오염물질의 부착력과 클러스터의 운동량 전달에 의한 제거력의 비교를 통해 이루어졌다. 두 번째로 클러스터 크기분포를 수치 해석적으로 예측하기 위하여 각 조건에 대하여 유동해석을 수행하고 이를 통해 구해진 노즐 내 기체의 냉각 속도를 GDE (General Dynamic Equation) 계산에 대입하여 구하였다. 마지막으로 PBMS(Particle Beam Mass Spectrometer)를 이용하여 실험적으로 클러스터 크기분포를 각 조건에 대하여 구할 수 있었다. 또한 크기 분포 경향에 대한 간접적 확인을 위하여 포토레지스트가 코팅된 웨이퍼에 클러스터의 충격으로 생성된 크레이터 크기의 경향을 분석하였다. 이와 같은 방법에 의하여 생성되는 클러스터는 노즐의 유량 증가, 온도 상승에 각각 비례하여 작아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.518-518
• /
• 2023

자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.93-94
• /
• 2011

도시지역 대기오염에 의한 건강 위해도 정보는 시민들 삶의 질을 점검하는데 중요하다. 이에 따라 대도시 지역의 여러 오염원들로 부터 배출되는 대기오염물질의 양과 그로 인한 인체 위해도를 시민들이 스마트 폰과 같은 일상적인 통신수단으로 확인할 수 있는 시스템을 설계하고 우리나라 대도시 지역에 적용하는 실험을 하였다. 설계된 시스템에서는 도시 대기로 배출되는 오염물질의 일별 배출량 값들을 산출하고 건강 위해도 인자들을 적용하여 잠재적(potential) 수명 단축 일 수로 정량화한 뒤, 사용자 모델을 통한 적응형 데이터로의 경화량 과정을 거친 후 모바일 기기로 전달되게 된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.166-166
• /
• 2021

국내·외 유해화학물질 유출로 인한 하천오염사례가 많이 일어나고 있다. 이때 수질의 농도측정은 직접 도섭으로 하천의 정보 대한 정보를 취득하기 어렵기 때문에 간접적인 방법으로의 정보취득이 중요시 되어야 한다. 그에 따른 방법으로 주입식의 표면부자를 활용한 방법 이용한 수질농도 측정방법 등이 있다. 하지만 이런 농도추정은 이동확산으로 인한 변위가 커지게 되어 시간간격 설정에 대한 어려움 등이 있고, 수질오염에 대한 추적이 가능할 수 있을지에 대한 분석연구가 필요하다. 따라서 이러한 수질농도의 대한 분석을 실시하여 고성능 GPS전자부자를 이용한 추적이 필요하다. Lab-Scale에서 GPS 전자부자를 이용하여 수질정보취득에 일반항목인 수온, PH, EC, DO을 측정함으로써 일반항목에 대한 상관관계와 그에 따른 관계곡선을 제시하고, 고성능 GPS 전자부자를 이용한 측정결과와 YSI를 이용한 측정결과를 비교분석하여 농도경향에 대한 추적으로 오염물질이나 유해화학물질의 정보전달을 통해 원인분석 및 예상경로를 파악할 수 있다. 또한 간접적인 측정을 통해 진행되고 실시간으로 정보를 취득할 수 있기 때문에 수질측정에 접근성 및 안정성 까지 확보할 수 있다. 더 나아가 홍수시 사용뿐만 아니라 기본에 사용되는 수질측정 방법의 한계점까지 보완할 수 있다. GPS 전자부자의 지속적인 연구는 향후 하천 측정 시스템에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.