• 한국입자에어로졸학회지
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• 제13권1호
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• pp.11-16
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• 2017

Indoor air quality is of increasing concern because it is closely related human health. An air handling unit (AHU) can be used to control the indoor air quality related to particulate matters and $CO_2$ as well as air conditioning such as temperature and humidity of indoor air. An electrostatic precipitator has a high collection efficiency and low pressure drop, however, ozone can possibly generate from its chargers, which is one of drawbacks to apply it for indoor air control. Here we compared four charging electrodes such as a $50{\mu}m$ tungsten wire, a $100{\mu}m$ tungsten wire, a $16{\mu}m$-thickness Al foil and a carbon fabric comprised of $5-10{\mu}m$ fibers. The carbon fabric electrode showed a superior particle collection efficiency and a lower ozone generation at a given power consumption compared to tungsten wires of 50, $100{\mu}m$ and an Al foil electrode. This low ozone generating, micro-sized electrode can be applied to the electrostatic precipitator in AHU for indoor air control.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.174.2-174.2
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• 2011

최근 유가상승과 석유, 천연가스의 가채 매장량의 한계등과 함께 온실가스에 의한 지구온난화 방지를 위하여 미국, 유럽국가 및 캐나다 등에서는 바이오매스를 이용한 에너지 회수 기술개발에 많은 관심과 연구를 수행하고 있다. 바이오 매스는 에너지 밀도 대비 존재하는 지역이 광범위하여 발생, 수집, 수송에 따른 비용이 많이 소요되는 특성이 있어 산지에서 직접처리하거나 수집하여 대규모처리등과 같이 여러 가지 현장상황에 따라 적정한 플랜트 운용의 유연성을 갖추고 있어야 한다. 일반적으로 바이오매스로부터 중소형으로 분산형 발전이나 수소제조를 위해서는 직접 연소법 보다는 가스화 방식을 이용하고 있는데, 연소에 의해 열을 생산하여 전기를 생산하는 방식은 스팀터빈을 이용하는 것이며, 스팀터빈은 소형 운용이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 폐목재로부터 합성가스제조를 위하여 5톤/일 규모 가스화기를 제작하였으며, 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 또한 합성가스에 함유된 현열로부터 열회수를 위하여 열교환기를 설치하였으며, 정제된 합성가스를 이용하는 가스엔진을 통하여 열병합 발전시스템 연계운전을 수행하였다. 운전 실험을 폐목재 가스화 3톤/일 규모로 수행하였으며, 평균 1,500kcal/$Nm^3$의 발열량을 갖는 합성가스를 생성시킬 수 있었다. 사이클론, 스크러버 및 기수분리 장치를 이용하여 정제된 합성가스는 합성가스 엔진을 통하여 72kW 이상의 전력생산이 가능하였다. 열교환기를 통하여 평균 15,000kcal/h의 배열 회수가 가능하였으며, 바이오매스 가스화 합성가스를 이용한 열병합 발전이 가능함을 입증하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권1호
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• pp.47-53
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• 2007

본 연구의 목적은 대형 석탄 화력 발전소에 DSI(Dry Sorbent Injection)공법 적용 가능성에 대한 연구로서 전산유체역학(CFD; Computational Fluid Dynamics) 기법을 이용하여 N화력 S화력발전 본부에서 운용중인 500MW급 유연탄 발전시설의 보일러 후단에서 전기 집진기 전단까지 덕트 내의 배기가스에 대한 삼차원 유동장에 대한 전산 해석을 수행하였다. CFD상용코드를 이용하여 DSI공법적용 전 기술적 방향을 제시하였는데 덕트의 형상, 탈황제 분사 위치, 분사 속도에 따른 탈황제의 관내 분산 특성에 대한 연구를 중점으로 하였다. 그 결과 DSI공법 적용에 관한 최적의 조건을 확립하였고 그 중 탈황제의 분산에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 덕트형상임을 확인하였으며 이에 Lobed-plate라는 탈황제 분산판을 적용한 결과 덕트 내 탈황제의 고른 분산을 유도할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.17-22
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• 2010

본 연구의 목적은 대형 석탄 화력 발전소에 DSI (Dry Sorbent Injection)공정을 실제 적용 할 경우에 실현 가능성에 대한 연구로서 N 발전(주)의 S 화력발전본부에서 운용중인 500MW급 석탄화력 발전시설의 보일러 후단에서 전기 집진기 전 단까지를 모델로 삼아 Lab-scale 실험장치를 제작하여 탈황효율을 높이기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위하여 Lobedplate와 Step-plate라는 혼합촉진장치를 고안하고 각각 형상을 달리하여 궁극적으로 탈황효율을 높이기 위한 혼합촉진장치의 최적 형상도출을 위한 실험을 수행하였으며 부수적으로 탈황제의 분사구의 개수에 따른 탈황효율 또한 분석하였다. 그 결과 혼합촉진장치가 설치된 경우가 더 높은 탈황 효율을 나타내었고 형상에서는 계단형상일 경우 가장 높은 탈황효율을 보였다. 또한, 탈황제의 분사구의 개수에 따른 탈황효율은 혼합 촉진 장치가 설치되지 않은 경우, 분사구의 개수가 증가할수록 높은 탈황 효율을 보였으나 혼합촉진장치가 설치된 경우는 분사구의 개수가 4개일 경우가 이론적 결과와 같이 가장 높은 탈황효율을 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1187-1197
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• 2013

The result of a small electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution for optimal efficiency was shown as follows. Although the closer distance between the discharge electrode and dust collecting electrode shows the better throughput efficiency by forming strong electrostatic Field, it does not have profound impact in case of optimal dust collecting area. G.P(gas passage) which is the distance from dust collecting electrode to dust collecting electrode is a crucial factor to decide dust collecting efficiency. The narrower distance of G.P shows the better throughput efficiency whereas it decreases when the distance is too narrow since sparks ensue by increasing the capacity of electrostatic charging system 5 mm regards as optimal efficiency in this experiment. Although the higher voltage shows the higher dust collecting efficiency overall, the experiment was not able to keep performing since the sparks which decrease dust collecting efficiency ensue over 40 kV. The efficient and safe voltage state is considered 3.6 kV in this experiment. The most crucial factor for dust collecting efficiency of an electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution is applied voltage. In addition, optimal raw gas flow rate(2.4 m/sec) is more important factor than the excessive increase of dust collecting area.

• 콘크리트학회지
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• 제9권1호
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• pp.143-151
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• 1997

전기로 집진 분진상의 중금속(Pb, $Cr^{6+}$, Cu, Cd, Zn)을 함침시킨 규조토를 열처리방법($750^{\circ}C$-30분)으로 활성화하였다. 활성규조토로 일반시멘트 모르터의 시멘트양을 중량비로 0%, 2.5%, 5.0%, 10%, 20%까지 대체하고 압축강도와 화학저항성을 조사하였다. 화학저항성 조사에는 습윤건조반복실험(Wetting /Drying Cycle)과 화학침식저항성($H_2SO_4,\; CaCl_2,\; MgSO_4$)이 포함되었다. 결과에 의하면 일반시멘트 모르터에 활성규조토를 시멘트에 10%까지 치환하여 갈수록 압축강도(28일)는 증가하였다. 최고의 압축강도는 활성규조토가 10%까지 치환하였을 때 $496kgf/cm^2$이었으며, 활성규조토가 전혀 혼합되지 아니한 시멘트 모르터의 압축강도($391kgf/cm^2$)보다 약 275까지 증가되었다. 이때 중금속들은 99% 이상의 고정율을 보였으며 Wet/Dry cycle 및 화학침식저항성에서도 활성규조토가 혼합된 시멘트 모르터가 일반 시멘트 모르터보다 훨씬 높은 저항성을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.735-741
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• 2002

미분탄 화력발전소에서 보일러의 부하를 변화시켰을 때 전기집진기에서 단별 채취한 fly ash에 대해서 디지털 이미지 분석을 이용하여 원형지수를 검토하였다. 원형지수 측정은 다음과 같은 다섯 단계, 즉 ① 이미지 획득, ② 이미지 전처리, ③ 검출, ④ 이미지 후처리, ⑤ 측정의 단계를 거쳐 이루어 졌다. Fly ash의 평균 원형지수는 0.78∼0.83의 범위를 나타냈으며, 같은 위치에 있는 호파에서 채취한 fly ash는 보일러의 부하에 관계없이 유사한 원형지수 값을 나타냈다. 그리고 첫 번째 호파에서 세 번째 호파로 갈수록, 즉 fly ash의 평균 입경이 작아질수록 원형지수는 증가하는 경향을 나타냈다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.432-445
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• 1994

From a theoretical analysis point of view, the 2-stage precipitator is decomposed into two units: charging cell and collecting cell. Collection efficiency predictions of the two-stage parallel-plate electrostatic precipitator have been performed theoretically incorporating with the charging and the collecting cells. Particle trajectorise passing the charging cell have been modeled as a simple one. Particle charge distribution at the outlet of the charging cell is calculated through integration of the present unipolar combined charging rate along the entire particle trajectory, and average charge of particles at the outlet of the charging cell is obtained from the particle charge distribution. As for the collecting cell, the diminution of particle concentration along the longitudinal direction of the collecting cell is investigated considering the conventional Deutsch's theory and the laminar theory. One should note that the collection efficiency formula derived is based on monodisperse aerosols. It has been confirmed through the analysis that predictions of particle charge by applying White's unipolar diffusion charging theory overpredict actual cases in the continuum regime, while predictions by Fuch's unipolar diffusion charging theory indicate the reasonable result in the same regime. Theoretical predictions of collection efficiency are also compared with the available experimental results. Comparisons show that the experimental results are consistently located in the collection efficiency region bounded by the two limits, the Deutsch and the laminar collection efficiencies. Finally design parameters of the 2-stage electrostatic precipitator have been investigated systematically through the one-variable-at-a-time method in terms of collection efficiency. Applied voltages on the corona wire of the charging cell and the plate of the collecting cell, and the average air velocity have been selected as the design parameters.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제9권2호
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• pp.103-110
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• 2013

The electrostatic precipitator (ESP) has been used for degrading atmospheric pollutants. These devices induce the electrical forces to facilitate the removal of particulate pollutants. The ions travel from the high voltage electrode to the grounded electrode by Coulomb force induced by the electric field when a high voltage is applied between two electrodes. The ions collide with gas molecules and exchange momentum with each other thus inducing fluid motion, electrohydrodynamic (EHD) flow. In this study, for the simulation of electric field and EHD flow in ESPs, an open source EHD solver, "espFoam", has been developed using open source CFD toolbox, OpenFOAM(R) (Open Field Operation and Manipulation). The electric potential distribution and ionic space charge density distribution were obtained with the developed solver, and validated with experimental results in the literature. The comparison results showed good agreement. Turbulence model is also incorporated to simulate turbulent flow; hence the developed solver can analyze laminar and turbulent flow. In distributions of electric potential and space charge, the distributions become distorted and asymmetric as the flow velocity increases. The effect of electrical drift flow was investigated for different flow velocities and the secondary flow in a flow of low velocity is successfully predicted.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제17권4호
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• pp.115-123
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• 2021

The emission gas from meat grilled restaurants has unpleasant odor and sticky particulate matters (PM) in form of oil mist. This affects the residents living nearby. In oder to decrease the odor and PM, electrostatic precipitators (ESP) were installed at several restaurants by support of Seoul metropolitan government and emission characteristics of PM and odor were investigated. The removal efficiency of odor and PM at before- and after-ESP was that total hydrocarbon (THC), NH₃, H₂S, acetaldehyde, butyraldehyde were not much decreased. Total suspended particles (TSP) emitted from the vent was below the value of 7 mg/m³ regardless of the concentration of before-ESP and removal efficiency was in the range of 64 ~ 86%. The ratio of PM_1.0 to PM₁₀ of emission gas was over 0.9. So it was revealed that most PM of emission gas was PM1.0. The PM concentration in the air of the street near the vent was higher than another street due to the emission gas and the PM of indoor air of restaurant grilling meats was measured very high compared to outdoor air. So it needs more powerful ventilation of indoor air.