• 제목/요약/키워드: Ambient gas

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정전방사를 통한 환경기능성 미세섬유 제조 및 특성분석 - 실내환경 CO2 포집용 건식흡착소재 (Preparation and characterization of Environmental Functional Nanofibers by electrospun nanofibers-Dry sorption material for indoor CO2 capture)

  • 김은주;박경렬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.938-943
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    • 2018
  • 고전압 정전방사 장치를 이용하여 나노 섬유를 직조하였다. 정전방사장치는 액상의 고분자를 방출하는 펌프, 노즐과 노즐회전자 등의 부품으로 구성되어 있으며, 알루미늄 재질의 포집판을 설치하여 방사되는 섬유를 포집하였다. 정전방사방법을 이용하여 매우 미세한 나노굵기의 섬유를 제조하고,화학적으로 활성화시킴으로써 미세공을 형성함과 동시에 화학작용기를 분포시켜 저농도의 이산화탄소 분자를 포집하는 실험을 실시하여 실내공기중에 존재하는 저농도 이산화탄소 가스를 포집하는 섬유상 흡착제를 제조해보고자 하였다. 이러한 화학작용기는 이산화탄소 분자와의 상호 인력을 향상시킬 수 있고, 궁극적으로는 포집효율을 증가시킬 수 있었다. 정전방사식으로 제조한 섬유의 굵기는 250-350 nm 였으며, 생성된 미세공은 0.6에서 0.7 nm 이고, 평균 비표면적은 $569m^2/g$였다. 순수 이산화탄소 흐름과 실내공간에서 흔히 발견되는 0.3% 수준의 농도에 대하여 포집실험을 한 결과, 각각 1.08 mmol/g과 0.013 mmol/g에서 2.2 mmol/g과 0.144 mmol/g으로 향상되었다. 이러한 포집량 증가는 나노섬유상 흡착제의 비표면적 대비 미세공의 비율과 관계가 있음이 밝혀졌다. 특히 화학적 상호인력의 특성을 활용하여 저농도에서의 선택도를 향상시킬 수 있음을 간접적으로 파악하였다.

서울과 백령도의 대기 중 입자상 수은의 분포 특성 및 발생원 추정연구 (Source Identification and Trends in Atmospheric Particulate-bound Mercury at Seoul and Baengnyeong, South Korea)

  • 노샘;박광수;김혁;유석민;임용재;이민도;석광설;김영희
    • 환경분석과 독성보건
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    • 제21권4호
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    • pp.220-228
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    • 2018
  • $PM_{2.5}$-bound mercury (PBM) was monitored at weekly intervals for three years (from 2014 to 2016) at an urban (Seoul) and rural site (Baengnyeong) in South Korea. The average PBM concentrations in $PM_{2.5}$ samples over the entire sampling period were $12{\pm}11pg/m^3$ and $36{\pm}34pg/m^3$ for Baengnyeong and Seoul, respectively. Seasonal differences were pronounced, with concentrations being highest in winter due to local meteorological conditions (high gas-particle coefficient due to low temperature and low mixing layer height in winter) as well as seasonal factors, such as coal combustion for heating purposes in China. In Baengnyeong, the significant positive correlation of PBM with $PM_{2.5}$, air pollutants, and heavy metals suggested that coal combustion in China might be the most important source of ambient mercury in Korea. In winter, no correlation of PBM with $PM_{2.5}$, air pollutants, and heavy metals was seen in Seoul. Furthermore, Seoul showed higher $PBM/PM_{2.5}$ and $Pb/PM_{2.5}$ ratios in winter due to the strong atmospheric oxidation-reduction reaction conditions as well as local and regional PBM sources. We conclude that immediate attention must be given to addressing PBM levels in Korea, including considering it as a key component of future air quality monitoring activities and mitigation measures.

Phytochemical analysis of Panax species: a review

  • Yang, Yuangui;Ju, Zhengcai;Yang, Yingbo;Zhang, Yanhai;Yang, Li;Wang, Zhengtao
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권1호
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    • pp.1-21
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    • 2021
  • Panax species have gained numerous attentions because of their various biological effects on cardiovascular, kidney, reproductive diseases known for a long time. Recently, advanced analytical methods including thin layer chromatography, high-performance thin layer chromatography, gas chromatography, high-performance liquid chromatography, ultra-high performance liquid chromatography with tandem ultraviolet, diode array detector, evaporative light scattering detector, and mass detector, two-dimensional high-performance liquid chromatography, high speed counter-current chromatography, high speed centrifugal partition chromatography, micellar electrokinetic chromatography, high-performance anion-exchange chromatography, ambient ionization mass spectrometry, molecularly imprinted polymer, enzyme immunoassay, 1H-NMR, and infrared spectroscopy have been used to identify and evaluate chemical constituents in Panax species. Moreover, Soxhlet extraction, heat reflux extraction, ultrasonic extraction, solid phase extraction, microwave-assisted extraction, pressurized liquid extraction, enzyme-assisted extraction, acceleration solvent extraction, matrix solid phase dispersion extraction, and pulsed electric field are discussed. In this review, a total of 219 articles published from 1980 to 2018 are investigated. Panax species including P. notoginseng, P. quinquefolius, sand P. ginseng in the raw and processed forms from different parts, geographical origins, and growing times are studied. Furthermore, the potential biomarkers are screened through the previous articles. It is expected that the review can provide a fundamental for further studies.

Influence of dietary organic trace minerals on enteric methane emissions and rumen microbiota of heat-stressed dairy steers

  • A-Rang Son;Mahfuzul Islam;Seon-Ho Kim;Sung-Sill Lee;Sang-Suk Lee
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제65권1호
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    • pp.132-148
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    • 2023
  • Ruminants are the main contributors to methane (CH4), a greenhouse gas emitted by livestock, which leads to global warming. In addition, animals experience heat stress (HS) when exposed to high ambient temperatures. Organic trace minerals are commonly used to prevent the adverse effects of HS in ruminants; however, little is known about the role of these minerals in reducing enteric methane emissions. Hence, this study aimed to investigate the influence of dietary organic trace minerals on rumen fermentation characteristics, enteric methane emissions, and the composition of rumen bacteria and methanogens in heat-stressed dairy steers. Holstein (n=3) and Jersey (n=3) steers were kept separately within a 3×3 Latin square design, and the animals were exposed to HS conditions (Temperature-Humidity Index [THI], 82.79 ± 1.10). For each experiment, the treatments included a Control (Con) consisting of only basal total mixed rations (TMR), National Research Council (NRC) recommended mineral supplementation group (NM; TMR + [Se 0.1 ppm + Zn 30 ppm + Cu 10 ppm]/kg dry matter), and higher concentration of mineral supplementation group (HM; basal TMR + [Se 3.5 ppm + Zn 350 ppm + Cu 28 ppm]/kg dry matter). Higher concentrations of trace mineral supplementation had no influence on methane emissions and rumen bacterial and methanogen communities regardless of breed (p > 0.05). Holstein steers had higher ruminal pH and lower total volatile fatty acid (VFA) concentrations than Jersey steers (p < 0.05). Methane production (g/d) and yield (g/kg dry matter intake) were higher in Jersey steers than in Holstein steers (p < 0.05). The relative abundances of Methanosarcina and Methanobrevibacter olleyae were significantly higher in Holstein steers than in Jersey steers (p < 0.05). Overall, dietary organic trace minerals have no influence on enteric methane emissions in heat-stressed dairy steers; however, breed can influence it through selective alteration of the rumen methanogen community.

충전층 플라즈마 반응기에서 Ni-CeO2/γ-Al2O3 촉매를 이용한 프로페인-합성 가스 건식 개질 (Dry reforming of Propane to Syngas over Ni-CeO2/γ-Al2O3 Catalysts in a Packed-bed Plasma Reactor)

  • 라미아 술타나;Md. 샤히누르 라만;M.S.P. 수드하카란;Md. 목터 호세인;목영선
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.81-90
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    • 2019
  • 프로페인($C_3H_8$)의 건식 개질($CO_2$ 개질)을 통한 합성 가스($H_2$와 CO 혼합물) 제조를 위해 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충진된 유전체 장벽 방전 플라즈마 반응기를 사용하였다. 열 또는 플라즈마에 의해 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매를 사용하여 $C_3H_8/CO_2$ 비율 1/3, 총 유량 $300mL\;min^{-1}$에서 플라즈마-촉매 건식 개질을 수행하였다. 건식 개질에 대한 촉매 활성은 온도범위 $500{\sim}600^{\circ}C$에서 평가되었다. $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조를 위해 전구물질 수용액(질산니켈, 질산세륨)으로 함침된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 공기 분위기에서 소성시킨 후, $H_2/Ar$ 분위기에서 환원시켰다. 촉매 특성 조사에는 X-선 회절분석기(XRD), 투과전자현미경(TEM), 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM), 승온 탈착($H_2-TPD$, $CO_2-TPD$) 및 라만 분광기가 이용되었다. 열로 환원된 촉매와 비교하면 플라즈마 방전하에서 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 개질 반응을 통한 합성 가스 생산에서 보다 우수한 촉매 활성을 나타내었다. 또한, 플라즈마로 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$가 개질 반응의 문제점인 탄소퇴적 관점에서 장기 촉매 안정성을 보여주었다.

GC×GC/TOF-MS를 이용한 서울 대기 중 유기 에어로졸의 분류 및 동정 (Classification and identification of organic aerosols in the atmosphere over Seoul using two dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry (GC×GC/TOF-MS) data)

  • 전소현;임형배;최나래;이지이;안윤경;김용표
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.153-169
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    • 2018
  • 기존 대기 에어로졸에서의 유기성분 분석은 분석 기기로 파악한 피크 가운데 동정 가능한 성분 개수에 제한이 있었다. 이 문제를 극복하는 방법의 하나로 2DGC를 활용하여 보다 많은 성분을 동정하고, 이들 성분들의 특성 파악을 용이하게 하기 위해 검출된 피크들을 휘발도에 따라 3개, 극성도에 따라 2개로 분리하여 총 6개의 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 피크를 정성/정성 분석하여 화학 특성에 따른 클래스로 구분하는 방법론을 제시하였다. 제시한 방법론을 서울에서 2013년 여름과 2014년 겨울에 측정한 대기 에어로졸의 유기 성분을 2DGC로 분석한 결과에 적용하여 특성 파악 연구를 수행하였다. 정성/정량 분석 결과 유기 성분을 8개의 클래스로 구분할 수 있었다. 이 성분들은 계절별 유사성과 차별성을 보여주었다. 한 예로 고극성-휘발성유기화합물(HP-VOC)의 정성분석 결과 여름에는 furanone 성분이 대부분이었으나, 겨울에는 furanone 성분이 검출되지 않았다. 저극성 반휘발성유기화합물(LP-SVOC)의 정성적 특징은 VOC와 OVOC가 대부분을 차지하고 있는 것이었으며 OVOC가 VOC보다 더 많은 종류로 검출되었다. 그러나 상대적 정량분석에서는 반대로 OVOC보다 VOC가 두 배 더 많은 양을 차지하고 있었다. 즉 LP-SVOC에서 OVOC는 더 다양한 종류가 발견되나 정량적으로 봤을 때는 VOC가 대부분을 차지하고 있다고 할 수 있다. 이러한 분석 결과는 보다 다양한 성분의 유기성분 분석과 함께 정성/정량 분석의 통합적 활용이 필요함을 보여주고 있다. 이 연구에서 2DGC 시스템 결과를 6개의 그룹으로 구분하여 미지 성분 피크를 그 그룹의 특성을 가진 것으로 정성/정량 분석하여 어느 정도 결과를 도출하였다. 그러나 각 그룹의 경계에 있는 성분들이 비슷한 특성을 갖는 경우가 나타났고, 정량 분석에는 아직도 미흡한 부분이 있는 제한점을 보였다. 이 부분에 대한 보다 심도 깊은 연구가 필요하다. 또한 2DGC 시스템은 단일 GC 시스템보다 검출 한도가 높은 제한점을 가지고 있으며, 정량이 아직 확실하지 않은 단점이 있다. 이들 문제점을 해결하기 위해서는 분석 시스템 자체에 대한 심도 깊은 연구가 필요하다.

Open-top chamber 내(內)에서 오존에 폭로(暴露)시킨 1년생(年生) 느티나무(Zelkova serrata Makino) 묘목(苗木)의 생리적(生理的) 반응(反應)에 관(關)한 연구(硏究) (Physiological Responses of One-year-old Zelkova serrata Makino Seedlings to Ozone in Open-top Chamber)

  • 김현석;이경준
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권4호
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    • pp.424-431
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    • 1995
  • 이 연구는 open-top chamber내에서 오존 가스에 폭로시킨 느티나무(Zelkova serrata Makino)의 저항성과 생리적 반응을 구명하기 위하여 수행되었다. 화분에 심어 4월에서 8월까지 온실에서 키운 1년생 느티나무 묘목을 야외에 설치한 두개의 open-top chamber(직경2m, 높이2m)에 70본씩 나누어 넣은 후, 한 chamber는 오존 가스 처리구로, 다른 chamber는 대조구로 실험에 이용하였다. 오존 가스 처리구에는 하루 5시간씩(10.00 AM-15.00 PM) 23일 간 0.1ppm 농도의 오존을 폭로하였으며, 대조구는 일반 대기에 노출시켰다. 오존 가스에 폭로 후 2일, 3일, 혹은 5일마다 각 chamber에서 10본씩의 묘목을 임의로 꺼내어 엽록소 a, b의 양, 총엽록소의 양, ${\beta}$-카로틴의 함량을 측정하였다. 광합성량은 가스교환 chamber 내에서 이산화탄소 흡수량으로 측정하였으며, 호흡량은 암흑에서 산소 흡수량으로 측정하였고, SOD(superoxide dismutase)는 xanthine oxidase방법으로 측정하였다. 오존 폭로 14일 후에 물에 젖은 듯한 반점의 가시적 피해가 나타나기 시작하였으며, 오존 가스는 성엽의 노화를 촉진시켰다. 오존에 폭로시킨 지 이틀 후에 엽록소 a, b의 양은 각각 17%, 31% 감소하였으며, 엽록소 b의 감소 속도가 엽록소 a의 감소 속도보다 빨랐다. ${\beta}$-카로틴은 오존에 폭로시킨 지 이틀 후에 25%가 감소하였으나, 시간이 지남에 따라 회복되는 것으로 나타났다. 광합성 능력은 오존 처리구에서 45% 감소하였고, 호흡량은 28% 증가하였다. SOD활성은 오존 폭로 4일 후부터 증가하여 7일 만에 대조구의 285%에 도달하였다가 이후 다시 감소하여 가시적 피해가 나타나는 시기부터 대조구보다 더 낮은 활성을 보였다. 느티나무 묘목은 오존에 의하여 비교적 민감하게 피해를 받으며, SOD 활성은 오존 폭로에 대하여 초기 방어기작으로 나타나는 생리적 지표라고 결론 짓는다.

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산소분압(酸素分壓)에 따른 Carboxyhemoglobin의 해리양상(解離樣相) -성인혈(成人血)과 태아혈(胎兒血)의 비교(比較)- (Carboxyhemoglobin Dissociation at the Various Partial Pressures of Oxygen -Comparison between Adult and Fetal Bloods-)

  • 박병주
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제15권1호
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    • pp.145-151
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    • 1982
  • 산모(産母)와 태아(胎兒)에서의 CO 배출양상(排出樣相)의 차이(差異)가 hemoglobin의 CO와의 결합력(結合力)의 차이(差異)에서 기인(起因)된 것인지의 여부(與否)를 산소분압(酸素分壓)에 따른 HbCO의 해리양상(解離樣相)으로써 규명(糾明)하고 이를 토대(土臺)로 임신부(姙娠婦) 및 영아가 CO에 중독(中毒)되었을 때의 적절(適切)한 산소치료방식(酸素治療方式)을 모색(模索)하고자 본(本) 실험(實驗)을 실시(實施)하여 다음과 같은 성적(成績)을 얻었다. 1. 성인혈(成人血)과 태아혈(胎兒血)의 total hemoglobin량(量)은 각각(各各) $16.1{\pm}0.50gm%,\;15.7{\pm}0.32gm%$였으며 fetal hemoglobin 비율(比率)은 각각(各各) $1.2{\pm}0.15%,\;72.7{\pm}3.01%$ 였다. 2. 성인혈(成人血)과 태아혈(胎兒血)을 100% HbCO로 포화(飽和)시킨 뒤 일반대기(一般大氣), 100% $O_2$, 3기압산소(氣壓酸素)에 30분간(分間) 폭로(曝露)시킨 직후(直後)의 혈중(血中) HbCO 포화도(飽和度)는 성인혈(成人血)에서 각각(各各) 96.7%, 70.9% 및 52.8%였으며 태아혈(胎兒血)에서 각각(各各) 98.5%, 76.1% 및 62.2%로 감소(減少)하여 3기압산소(氣壓酸素)에서 가장 현저(顯著)한 감소(減少)를 보여 HbCO의 해리(解離)는 산소분압(酸素分壓)에 비례(比例)함이 확인(確認)되었으며 또 전(全) 실험군(實驗群)에서 성인혈(成人血)보다 태아혈(胎兒血)의 HbCO 해리(解離)가 늦은 양상(樣相)을 보였다. 3. 실험군(實驗群)에 대(對)한 각(各) 산소분압별(酸素分壓別) 폭로(曝露)가 끝난 후(後) $36.5^{\circ}C$의 일반대기하(一般大氣下)에서 시간경과(時間經過)에 따른 성인혈(成人血)과 태아혈중(胎兒血中) HbCO의 해리양상(解離樣相)은 거의 비슷하게 완만(緩慢)하였다. 4. 이상(以上)의 소견(所見)으로 미루어 볼 때 임신부(姙娠婦)의 CO 중독(中毒)은 산모(産母)보다 태아(胎兒)에서 더 큰 위해(危害)를 초래(招來)할 가능성(可能性)이 크며 또 HbF의 구성점유율(構成占有率)이 높은 6개월(個月) 이하(以下)의 영아에서도 그 위해도(危害度)가 클 것으로 간주(看做)된다. 따라서 임신부(姙娠婦) 또는 생후(生後) 6개월(個月) 이하(以下)의 영아가 CO 중독(中毒)되었을 때는 고압산소요법(高壓酸素療法)이 효과적(效果的)인 치료법(治療法)으로 보이며 그 치료시간(治療時間)을 성인환자(成人患者)에 있어서의 그것보다 좀 더 길게하는 것이 CO 중독(中毒)에 의한 위해(危害)를 감소(減少)시켜 줄 것으로 기대(期待) 된다.

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봉황국화의 자가영양배양시 광도, 환기횟수 및 $\textrm{CO}_2$농도가 기내생육에 미치는 영향 (Autotrophic Growth of Dendranthema grandiflorum R. 'Bongwhang' Plantlets In Vitro as Affected by PPF, Air Exchange Rate and $\textrm{CO}_2$ Concentration)

  • 김영회;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.56-66
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    • 1999
  • 본 연구는 배양기의 환기횟수(0.1 $h^{-1}$ 또는 2.8 $h^{-1}$), 광도(70, 150 또는 220$\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$), C $O_{2}$ 농도(400-500, 1000 또는 2000$\mu$mol.mo $l^{-1}$)가 국화 소식물체의 기내생장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. MS 배지에서 혼합영양배양 상태 하에서 번식시킨 줄기 마디 절편체를 채취하여 1.25meq. $L^{-1}$$H_{2}$S $O_{4}$$^{-}$가 추가로 첨가된 MS 기본배지가 담긴 3.7$\times$$10^{-4}$ $m^{3}$의 배양기에 용기당 4개씩 치상하였다. 환기횟수(NAEH)를 0.1 $h^{-1}$에서 2.8 $h^{-1}$로 향상시키기 위하여 배양용기의 뚜껑에 직경 10mm의 구멍을 뚫어 통기성의 필터를 부착하였으며, 당과 생장조절제는 첨가하지 않았다. 배양실에 C $O_{2}$를 공급하기 위하여 공기 순환통로에 C $O_{2}$ 가스 공급구를 설치하여 액화 C $O_{2}$ 가스를 명기 동안에만 공급해 주었다. 생체중과 건물중, 초장, 최대근장, 엽수, 엽면적은 광도(PPF)가 높은 처리구에서, 특히 C $O_{2}$ 농도가 높을 때 증가되었다. 그리고 환기횟수가 낮은 처리구에서보다 높은 처리구에서 더 컸으며, 처리효과는 배양후기로 갈수록 뚜렷이 증가되었다. 국화 소식물체의 기내생육은 환기횟수가 2.8 $h^{-1}$, PPF가 220$\mu$mol. $m^{-2}$ . $s^{-1}$, 그리고 C $O_{2}$ 농도가 2000$\mu$mol.mo $l^{-1}$일때 가장 빨랐다.

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플라즈마를 이용한 악취물질 분해 특성 (Decomposition of odor using atmospheric-pressure plasma)

  • 강석원;이재식;이강산;임희아;김지성;이정대;박월수;박영구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.708-718
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    • 2020
  • 대기오염 중 악취는 인간의 생활이나 활동, 건강에 직·간접적으로 영향을 주어 사회적 환경문제로 인식되고 있다. 악취물질 중 NH3(암모니아), H2S(황화수소), C6H6(벤젠)은 석유화학공장, 공공하수처리시설 및 분뇨처리시설, 가축분뇨 처리시설, 폐기물 처리시설과 음식물류 처리시설에 등에서 대량으로 발생하므로 효율적인 악취 제거가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용한 악취 제거와 제거효율을 연구하였다. 가스크로마토그래피(Gas Chromatography, GC)와 악취측정장치를 이용하여 대기압 플라즈마와 악취물질 반응 전후의 농도를 측정하였다. 측정결과를 백분율로 환산하여 효율을 평가하였다. 플라즈마를 이용한 악취 분해는 플라즈마를 방전시킬 때 생성된 활성라디칼과 O3(오존)을 이용하여 악취물질을 중화처리 및 광화학적으로 산화하는 기전을 이용한 것으로 상온에서 악취 물질의 처리가 가능하며, 2차 오염물질의 발생이 없다는 장점이 있다. NH3, H2S, C6H6 3가지 악취 물질 모두 대기압 플라즈마의 출력을 500 W로 방전시켜 반응시켰을 때 모두 1분 내로 악취 물질이 완전히 분해되었다. 따라서 고농도의 악취 물질과 두 종류 이상의 냄새유발 물질이 반응할 때 발생한 복합악취 또한 대기압 플라즈마를 이용하여 제거할 수 있다고 판단된다.