계사의 환기량 기준에 유해가스 농도의 조절을 위한 환기량 기준은 없다. 그 까닭은 적정하게 환기(Proper Ventilation)가 이루어지면 유해가스도 허용한계내로 유지되기 때문이다. 계사내 공기의 유해가스나 기타 유해성분 관리는 환기 목적중 한 부분(부수적으로 이루어지는)일 뿐이다.(중략)
밀폐된 공간으로 이루어진 작업장은 여러 가지 유해가스가 많이 발생된다. 이로 인해 환기가 불충분한 작업공간에서는 산소결핍 및 유해가스로 인한 건강장해와 인화성 물질에 의한 화재, 폭발 등의 위험이 존재한다. 따라서 유해가스 정보를 작업장 내의 센서를 통해서 실시간으로 모니터링하고, 위험으로부터 작업자의 안전을 보장할 수 있는 모니터링 시스템이 필요하다. 특히, 상황에 맞는 의사결정이 가능하도록 하기 위해 상황인식 시스템의 도입이 필요하다. 이 논문에서는 작업장의 유해가스 정보를 모니터링하기 위한 추론 규칙을 JESS를 기반으로 설계한다.
피치계 활성탄소섬유의 유해가스 감응특성을 알아보고자 피치계 활성탄소섬유와 폴리비닐알코올(PVA)을 이용하여 가스센서용 전극을 제조하였다. 제조된 가스센서용 활성탄소섬유 전극의 물리화학적 특성은 주사전자현미경(SEM) 및 비표면적 측정기(BET)를 이용하여 분석하였다. 또한, 전극의 유해가스 감응특성은 $NH_3$, NO 및 $CO_2$와 같은 여러 유독가스를 이용하여 확인하였다. 가스센서용 활성탄소섬유 전극의 비표면적은 바인더인 PVA에 의하여 활성탄소섬유보다 33% 감소하였지만, 전극의 기공크기분포는 PVA에 의하여 크게 영향을 받지 않았다. 가스센서용 활성탄소섬유 전극은 반도체 기반 가스센서와는 다르게 전자도약에 의해서 유해가스를 감응하였다. 본 연구에서, 활성탄소섬유 전극의 저항은 100 ppm의 $NH_3$ 유해가스에 대하여 7.5% 감소하였으며, 그 $NH_3$ 가스 감응특성이 다른 유해가스보다 뛰어남을 확인하였다.
맨홀 또는 환기가 부족한 공간에서 작업 중 유해 가스나 산소결핍에 의한 질식 또는 급성중독에 의한 건강장해나 사망사고가 빈번히 발생되고 있다. 따라서 유해가스에 의한 급성중독이나 산소결핍에 의한 유해농도 규명과 재해발생시 원인규명 자료로 활용하고자 산소결핍과 유해가스 노출에 따른 사망농도 시험하고자 하였다. 특히 산소결핍 상황에서 유해가스의 영향에 대해서도 시험하였으며, 국내외에서 발생된 관련 각종 사고 사례 조사를 통하여 동종재해를 예방하고자 하였다. 자료를 조사한 결과 산소결핍 또는 유해가스 노출에 의한 사망 재해는 하절기(6-8월)에 전체의 50%가 발생하고, 업종은 건설업 40%, 장소는 맨홀 50%, 원인은 산소결핍이 가장 많았으며(40%), 기타 가스($H_2S$, CO, $N_2$, Ar 등) 및 환경적 요인(내부 온도, 바닥 물 익사)도 크게 작용하였다. 동물실험 결과 산소결핍에 의한 치사 산소농도는 5%수준이었으며 Dose-Response의 통계처리결과 과반수치사농도 $LC_{50}$(rat, 4hr)는 5.5%로 산출되었다. 또한 산소결핍(6%수준) 상황에서 다른 유해물질이 혼합 될 경우 미치는 치사농도 시험 결과 $H_2S$ 20 ppm에서 40%치사, CO는 600 ppm에서 20%치사, 톨루엔은 1,000 ppm에서도 사망 예가 증가하지 않았다. 즉, $H_2S$, CO 등은 치사농도에 민감하게 반응하는 유해물질로의 상승작용을 했다.
사람들은 대부분의 시간을 실내에서 보내고 있으며, 실내에 존재하는 유해가스는 미량의 농도에도 불구하고 심각한 질환을 일으킬 수 있다. 금속산화물 반도체 가스센서는 감도가 우수하고, 구조가 간단하며, 초소형화가 가능한 장점이 있어 고가의 대형 장비를 사용하지 않고 실내 유해가스를 측정하는 데 효과적으로 이용될 수 있다. 본 기고문에서는 금속산화물 반도체를 이용한 가스 센서의 검지 원리를 고찰하고, 나노 구조 조절, 마이크로 리액터 및 이중층 구조를 이용한 가스 개질 등 실내 유해가스 측정을 위한 다양한 센서 설계방법을 소개하고자 한다.
가스 상태의 반응 공정을 이용하는 반도체, 플라즈마, 연소 및 촉매를 이용한 유해가스처리와 대기환경 등에서는 반응을 주도하는 활성기(radical)의 역할 그리고 극미량(sub-ppm 수준)으로 존재하는 유해가스 성분등을 실시간으로 추적하는 것은 매우 중요하다. 현재 사용되고 있는 비 광학적 미량 가스 측정 장비들은 측정 대상 가스성분과 측정 장치의 프로브 사이의 물리적인 접촉이 요구되므로 감지시간이 늦고, 프로브 오염에 따른 hysteresis, 회복시간(recovery time)의 지연, 활성(부식성) 가스 샘플에 의한 감지기능 저하 등을 유발한다. (중략)
반건식 세정기는 기존습식처리 설비의 단점인 폐수 및 백연의 발생, 설비의 내구성 저하 등을 보완한 유해가스 처리설비로 탁월한 가스 및 중금속 제거효율, 백연 및 폐수의 발생이 전무하며, 반응생성물의 분리제거로 후단집진설비의 부하를 최대한 줄 일 수 있는 21세기 첨단 유해가스 제거기술의 결정체이다.
대도시 내에 밀집하여 증가하고 있는 대형 복합 건축물은 그 규모와 복잡성으로 인해 유해가스 관련 사고발생시 대형 재난으로의 확대 가능성이 상존한다. 이에 대한 대응책으로, 다종의 유해가스를 감지하는 복합 가스 센서와 이로부터 수집한 정보를 활용한 조기 경보 시스템이 연구되고 있다. 이와 같은 센서 기반 재난 전조 감시 시스템의 효과적인 적용과 운영을 위해서는 적합한 기준이 먼저 마련되어야 한다. 본 연구에서는 유해가스의 감지와 조기 경보 발령을 위한 경보 기준 농도를 제시하고, 각 경보 단계별로 대응 활동과 정보 전파 등 재난 대응 체계를 제안하였다. 재난 감시 기준을 통해 유해가스 관련사고 발생 시 조기에 위험을 감지하여 사고의 경과에 따라 효과적인 대응을 이끌어 낼 수 있다.
본 연구에서는 상용 유리화설비 설계를 위한 기초자료에 도움이 되고자 용융공정에서 발생되는 배기가스의 특성과 배기가스 처리계통 운영사례를 조사하였다. 유리화설비 운영의 목적은 용융공정으로 투입된 방사성폐기물 내에 함유되어 있는 유해물질과 용융공정 내에서 발생된 다양한 화학종을 함유하고 있는 유해 배기가스를 처리하는 것이다. 유리화설비를 건설, 운영하기 위해서는 안전성 분석을 통한 인허가가 필수적이며, 부산물로 발생하는 방사성핵종이나 유해물질을 법적 환경배출규제치 이하로 처리하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해서는 배기가스의 특성을 정확히 파악하여 그 특성에 따라 적절한 배기가스 처리공정을 설계해야 한다. 따라서 적절한 배기가스 처리계통을 설계하는 데는 폐기물 발생 특성, 용융로 특성, 배기가스 규제지침, 배기가스 발생 특성, 배기가스 처리장치에 대한 성능 평가 등의 광범위한 요소를 고려해야 한다.
본 논문은 식물정유를 이용해 유해가스를 처리하는 경우에 식물정유의 주요구성성분을 파악하고 이를 통해 처리효율을 규명하는데 연구하였다. 또한 식물정유와 암모니아 가스에 의한 암모니아 제거반응 메카니즘을 규명하였으며 그 결과는 아래와 같다. 1) 암모니아 가스는 중화반응에 의해 처리되는 경우에 식물정유의 화학구조에서 알코올기, 알데히드기 그리고 에스터기가 관여한다는 것을 밝혀냈다. 실험결과 앞서 언급한 화학작용기가 포함되어 있는 경우에 암모니아 가스와 중화반응으로 염을 형성하여 유해가스 제거과정을 갖는다 2) 암모니아가스를 제거하는 중화반응의 경우에 온도와 pH에 따라 처리효율을 크게 달라졌으며 온도는 높은 온도보다는 적정 온도에서 제거효율이 거의 98%이상 제거되었으며 적정 pH는 pH가 중성인 경우에 최고의 처리효율이 얻어졌다. 3) 암모니아 가스의 처리효율은 식물정유을 통해 20분 이내에 암모니아 가스 처리 효율이 98% 이상 처리되는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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