• 한국입자에어로졸학회지
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• 제15권2호
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• pp.57-65
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• 2019

Recently, there has been much research on the effect of fine dust on human body with increasing interest in the fine dust. Thermal power plant, which is considered as one of the main sources of fine dust, is reported to be responsible for 14% of the total amount of domestic fine dust in the Republic of Korea. Therefore, dust collecting devices in the thermal power plant need to be improved. In this study, the electrostatic precipitator (ESP) was considered to substitute for a mist eliminator used in flue gas desulfurization facility. By considering real situation in the flue gas desulfurization facility, the collection efficiency of the ESP was evaluated by using the sprayed limestone slurry particles. The collection efficiency of the ESP was higher than that of the mist eliminator, showing the possibility of replacing the mist eliminator with the ESP in flue gas desulfurization facility.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제19권3호
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• pp.89-100
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• 2023

In our previous study, a wire-plate type electrostatic precipitator (ESP) was developed to collect bioaerosols of 100 nm size. In the study, various flow rates (40 ~ 100 L/min) and applied voltages (3 ~ 10 kV) were tested for experiment. In this study, numerical analysis was performed for the ESP of the previous study with the same flow rates and applied voltages, but with varying the size of bioaerosols to 0.04 ~ 2.5 ㎛. Overall, the numerical analysis results well predicted the experimental data. Bioaerosols of 0.1 ~ 0.5 ㎛ showed the minimum collection efficiency for all conditions because of low charge number. The effect of the ionic wind generated by the corona discharge was calculated. However, the ionic wind did not affect much the collection efficiency. The aerosol collection in the ESP of this study was due to the electrostatic force generated by particle charge in the electric field. This numerical study on the ESP can be used for the design and optimization of higher flow rate (> 100 L/min) ESP.

• 설비공학논문집
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• 제6권3호
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• pp.237-246
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• 1994

Experimental data are reported for charging and collection of NaCl aerosols in the 0.03- to $0.2{\mu}m$-geometric-mean-diameter range in 2-stage parallel-plate electrostatic precipitators. The NaCl aerosols are generated with geometric standard deviation of about 1.74 and particle generation rate of about 10^9 particles/see by the constant output atomizer and injected into the air flow in the clean wind-tunnel. The 2-stage parallel-plate electrostatic precipitator installed in the test section of the wind-tunnel is operated with a positive corona discharge. The NaCl aerosols in the channel flow are sampled and transported to the aerosol particle number concentration measurement system by using the isoaxial sampling and transport system constructed based on the Okazaki and Willeke design. The aerosol particle number concentration measurement system measures the size distribution of submicrometer aerosols by an electrical mobility detection technique. It is confirmed from comparing the measured collection efficiencies in this study and the predicted ones by our previous theoretical analysis that the predicted collection efficiencies agree well with the experimental ones. It is also found from the comparison that below about $0.02{\mu}m$ all particles are not charged and the uncharged particles are not collected, and consequently 2-stage parallel-plate electrostatic precipitators are not suitable for that particle size range.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.263-273
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• 2016

자연순환식 압입 송풍식 수관보일러에 FGR시스템을 설치하여 보일러 부하 및 공기량 댐퍼개도를 파라미터로 해서 FGR률에 따른 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향을 조사하였다. 본 연구의 목적은 $NO_x$ 배출물을 저감시키기 위하여 동력플랜트 보일러에 FGR시스템을 적용하는 것이다. 연소를 활성화시키기 위해 0 ~ 20%의 연소용 공기를 화염 내에 공급한다. 공기상자 상부에 설치된 2단 연소시스템의 흡입댐퍼를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$ 사이에서 레버를 조작하여 열면, 버너로 공급되는 연소용 공기가 변화된다. 증발률당의 연료소비율은 FGR률의 증가에 따라 증가 혹은 감소의 명확한 경향을 나타내지 않았고, 동일 공기량 댐퍼개도에서는 FGR률이 증가할수록, 또한, 보일러 부하가 감소할수록 $NO_x$ 배출물이 감소되었다. 매연 배출물은 전기 집진기에서 86.7%의 포집효율로 매연이 제거되었기 때문에, 보일러 부하, 공기량 댐퍼 개도 및 FGR률의 운전조건에 관계없이 극소량의 매연이 배출되었다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.107-111
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• 2017

본 연구는 흡연시 발생되는 각종 유해오염물질을 효과적으로 저감할 수 있는 친환경 흡연부스를 제작하고, 유해물질의 제거효율 및 효과를 평가하는 것이다. 유입구-HEPA필터-전기집진기(EP)-첨착활성탄-배출구 등의 탈취설비를 갖춘 친환경 자동 흡연부스를 설계 및 제작하여, 흡연연기에 의한 유해오염물질의 제거효율을 측정 및 평가하였다. 측정방법으로는 내부의 배경농도, 설비 가동 시 배출구 농도, 10분 후 흡연부스의 농도를 측정하고, 평가항목으로는 복합악취, 일산화탄소, 미세먼지($PM_1$, $PM_{2.5}$, $PM_{10}$), 총휘발성유기화합물(TVOCs)을 대상으로 하였다. 복합악취 제거효율은 흡연부스 내부에서는 95.37%, 방지설비통과 배출구에서는 97.38%로 우수하였다. 일산화탄소 제거효율은 내부에서는 94.25%, 배출구에서는 98.32%로 나타났다. 또 흡연부스 내부에서의 미세먼지 제거효율은 98.59%이며, 배출구에서는 98.85%로 나타나 미세먼지 제거효율은 매우 우수한 것으로 나타났다. TVOCs는 흡연부스 내부에서는 $26,000{\mu}g/m^3$에서 $5,203{\mu}g/m^3$로 감소하여 79.99%의 제거효율로 나타났고, 환풍기 가동 후 방지설비 배출구에서는 $5,019{\mu}g/m^3$로 측정되어 제거효율은 80.70%로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 제작, 설계된 흡연부스는 향후 소규모 작업환경 내에서도 각종 유해오염물질들을 제거하는 용도로 적용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.297-303
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• 2007

오리멀젼은 중유에 비해 황과 바나듐의 함유량은 높지만 경제성과 가채매장량이 우수하여 세계 여러나라에서 중유발전시설의 대체 에너지원으로 생각되고 있다. 국내 Y화력발전소에서 오리멀젼을 발전시설을 가동하고 있으나, 가시백연이 많이 발생하고 있다. 이를 해결하고자 가시백연을 저감하는 일반적인 방법인 MgO 주입법을 시도하였으나 공급라인의 플러깅과 같은 잦은 고장이 발생하여 효과적인 가시백연 저감을 이루지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 가시백연의 원인을 파악하여, 추후 지속연구를 통해 가시백연을 저감하는 방법을 제안하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 이를 위하여 공정 데이터를 검토하였고, 전기집진기(EP, Electrostatic Precipitator) 전단, 배연가스탈황장치(FGD, Fuel Gas Desulfurization) 전단, 굴뚝자료모니터링시스템(TMS, Telecommunications Management System) 전단에서 각각 미세입자를 실측하여 입도분포를 확인하였다. 이를 통해 wet-FGD 내의 $SO_3$로 인한 입자의 재성장이 가시백연을 유발한다는 것을 밝혔다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.135-147
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• 2015

최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다. 따라서 본 논문은 지금까지 발생 되어온 국내,외 공동구 화재사례에서 화재발생의 주요원인으로 전기공사로 인한 합선 및 가연성케이블에 의한 열화접촉으로 화재가 발생하는 것이 대다수를 차지하고 있음에 착안하여 실제 공동구 모형을 제작하고 화재를 재현함으로서 과학적으로 화재의 성상을 분석하는데 그 목적이 있다. 화재실험은 지하공동구 내에 정온식 감지선형 감지기(Line type fixed temperature detector), 방화문(Fire door), 연결살수설비(Connection deluge set), 및 환기설비를 설치하고, 송 배전케이블은 일정구간 내화(Fireproof)도료로 도장하며, 난방관은 내화 피복된 상태에서 실험하였다. 그 결과 Type II의 경우 최고온도가 $932^{\circ}C$로 측정되었고, 일정한 온도에서 정온식감지선형감지기가 화재위치를 정확하게 수신반에 표시되었다. 그리고 Type III의 경우인 송 배전케이블은 일정구간 내화도료로 도장한 것은 내화성능이 없는 것으로 나타났고, 내화피복(Fireproof covered)된 난방관은 약 30분 정도의 내화성능이 있는 것으로 나타났다. 또한 화재뮬레이션 결과는 실물화재시험시의 화재하중(Fire load)을 입력하여 실시한 결과로서 최고온도가 $943^{\circ}C$로 실물화재실험시의 $932^{\circ}C$와 거의 일치 하였다. 따라서 공동구 화재하중만으로 화재시뮬레이션을 실시하여 화재성상에 대한 예측이 가능한 것으로 판단되며 시뮬레이션으로 얻은 열방출률(Heat release rate), 연기층의 높이, 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)의 농도 등의 결과 값들은 실제 화재실험시의 값으로 적용시킬 수 있는 것으로 판단된다. 향후 본 연구에서 구축한 국내 지하공동구 화재사고에 대한 실험자료 및 매년 지속적으로 화재사례들을 분석하여 축적하고 법 규정 및 관리 메뉴얼 등을 보완함으로써 국내 지하공동구 화재사고에 대한 보다 신뢰성 있는 정보를 제공해 줄 수 있을 것이며, 효과적이고 체계적으로 지하공동구의 신설 및 유지 관리 보수에 기여할 것으로 기대된다.