• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.50-59
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• 2023

전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2002년도 춘계임시총회 및 제 20회 학술발표대회
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• pp.19-26
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• 2002

• 환경기술인
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• 제18권통권191호
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• pp.51-53
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• 2002

• 자원리싸이클링
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• 제4권2호
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• pp.27-32
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• 1995

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1994년도 제19회 추계 대기보전학술대회 요지집
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• pp.93-94
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• 1994

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권1호
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• pp.46-51
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• 2014

폐 FRP 양의 증가는 환경적 문제를 일으키고 있다. 최근 폐 FRP로부터 콘크리트를 보강시킬 수 있는 섬유를 만들 수 있는 기술이 개발되었으며, 재활용 섬유로 강화된 콘크리트 제품의 구조적 성능을 연구하기 위한 시험도 수행되었다. 본 연구의 목적은 폐 FRP에서 생성되는 재활용 섬유 분진이 고강도 콘크리트의 압축강도와 내화성능에 주는 영향을 연구하는 것이다. 실험적 강도 측정 결과 재활용 섬유 분진의 부피 분율이 0.7%보다 작으면 그 분진을 사용하더라도 고강도 콘크리트의 압축강도가 감소하지 않았다. 전기로 시험 결과 역시 재활용 섬유 분진의 사용으로 고강도 콘크리트의 내화성이 크게 향상될 수 있음을 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.3-16
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• 2020

본 논문에서는 철강제조 프로세스, 철스크랩의 전처리와 미량 원소, 그리고 철강공정에서 발생하는 분진의 리사이클링 기술에 대해 고찰하였다. 철강은 인류가 가장 많이 사용하는 범용 금속으로, 2018년 기준 전세계 조강 생산량은 18억 톤을 초과하였다. 철을 리사이클링하면 철광석으로부터 환원하여 철강재를 얻는 것에 비하여 CO₂ 발생량은 약 42 % 수준이며, 에너지는 약 60 %를 절약할 수 있다. 철스크랩은 스크랩을 주원료 사용하는 전기로제강과 철광석을 주원료로 사용하는 전로 제강공정에서 리사이클링되고 있다. 철스크랩을 주원료로 사용하는 전기로 제강법은 스크랩을 예열하는 장치를 부가한 에너지 절약형으로 바뀌어 가고 있다. 철강 제조공정에서 발생하는 분진은 제철소 내에서 다양한 방법으로 리사이클링하여 철분과 아연 등을 회수하고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.7-12
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• 2010

본 논문은 누전에 관한 것으로 누설전류에 의한 열적 상관관계를 도출하는데 그 목적을 두고 있다. 누전 모델은 개방 및 밀폐상태(분전반 내부)로 구분하고, 누전개소에 목 분진과 빗물, 목탄을 첨가하여 누전전류에 대한 열적 상관관계를 특성을 분석하였다. 개방상태의 90mA에서 목 분진과 빗물은 $88.8^{\circ}C$, 목탄의 경우는 $105^{\circ}C$로 목탄시료가 목분진과 빗물보다 높은 열적 특성이 나타났다. 또한 목탄에 누설전류 110mA를 흘렸을 때 $238.6^{\circ}C$로 주위의 전기설비(전기배선, 분전반)의 재질의 변형을 초래할 수 있다. 밀페된 상태에서는 같은 90mA에서 목 분진과 빗물에서는 $90.8^{\circ}C$, 목탄의 경우 $250.6^{\circ}C$로 목분진과 빗물의 경우는 비슷한 양상을 보이나, 목탄의 경우는 2배 이상의 높은 열적 특성을 보였다. 개방 및 밀폐상태에서 시료에 따른 열적특성 데이터는 전기화재 조사나 누전전류에 대한 열적 기초 자료로 활용 가능하다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권2호
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• pp.339-344
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• 2022

본 연구에서는 공장 및 대형 시설에서 사용되고 있는 전기집진장치에 대하여 미세분진이 효율적으로 얼마나 제거 될 수 있는지에 대한 내용이다. 미세분진 제거 효율을 평가한 결과는 다음과 같다. 10,000 V 에서는 Efficiency method I은 68.1 % 를 보였고, Efficiency method I는 58.6 %로 Efficiency method I의 효율 보다 낮은 효율을 보였다. 5,000 V 에서는 Efficiency method I은 57.6 %를 보였고, Efficiency method II는 51.6 %로 Efficiency method I보다 낮은 효율을 보였다. 2,500 V 에서는 Efficiency method I은 50.3 %를 보였고, Efficiency method II는 24.4 %로 Efficiency method I보다 낮은 효율을 보였다. Efficiency method I의 경우 전 분진농도와 필터 통과 후 분진농도을 활용하여 계산한 효율이다. Efficiency method II는 필터 후의 공기와 오염된 공기가 혼합되는 환경에서 조금 더 정확한 효율을 측정하기 위해 Efficiency method II를 계산하였다. Efficiency method II는 Efficiency method I보다 낮은 효율을 나타내었다. 전기집진장치 실험 결과 10,000 V에서 집진 성능이 가장 높게 나타났으며, 그 다음 5,000 V, 2,500 V의 순을 보였다.