• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권6호
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• pp.1678-1686
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• 2020

본 논문은 농업부산물인 왕겨를 사용하여 목제펠릿 이용 가능성을 도출하고자 하였으며 왕겨의 낮은 발열량은 팽연화 기술과 연소첨가제를 통해 개선하고자 하였다. 왕겨의 물리?화학적 분석 시 염소 함유량이 0.09%로 목재펠릿 품질 기준에 부합하지 않는 결과를 얻을 수 있었다. 팽연화 기술을 통해 왕겨를 팽연왕겨로 제작 시 염소 함유량이 감소하여 목재펠릿 기준에 준하는 0.02%의 생성물을 얻을 수 있었으며 발열량 역시 기존 3,780 kcal/kg 대비 4,280 kcal/kg로 증가된 생성물을 얻을 수 있었다. 5,000 kcal/kg 이상의 생성물을 얻기 위해 연소촉진제로 붕사, 과산화수소, 수산화나트륨을 사용했지만 발열량 개선은 미비하게 나타났다. 폐자원 바이오매스인 커피찌꺼기를 사용하여 커피유로 전환 후 팽연왕겨에 혼합하여 생성물 분석 시 커피유 15 wt% 혼합 생성물이 4,949 kcal/kg의 발열량을 나타냈다. 농업부산물인 왕겨를 목제펠릿으로 사용할 시 발열량 개선을 위해 폐자원을 사용하는 것이 바람직하다 판단되며, 본 연구의 결과에 따라 커피유를 혼합할 시 왕겨를 목제펠릿으로 충분히 사용 가능할 것이라 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.8-18
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• 2023

지속적인 인구의 증가와 경제의 발전으로 인한 전세계 에너지 수요의 증가는 화석연료의 이용을 끊임없이 증가시키고 있다. 그러나 화석연료에 대한 높은 의존도는 환경오염과 급격한 지구온난화라는 새로운 문제를 야기시켰다. 이의 해결을 위해 전통적인 연소에서 벗어나 열분해, 가스화와 같은 새로운 열화학적 전환 공정을 이용한 청정 에너지 생산이 빠르게 확산되고 있다. 특히 다양한 연료의 이용, 쉬운 연속조업, 높은 열 및 물질전달, 등온 조업, 낮은 조업 온도 등의 특성들을 가지는 유동층 공정은 열화학적 에너지 전환에 적합하기 때문에 널리 채택되어 이용되고 있다. 이에 본 총설에서는 열분해, 가스화, 연소에 적용된 최근의 유동층 공정 연구의 중요한 결과들을 정리하였다. 더불어 유동층 열화학적 공정에서 주로 연구되지 않은 층물질, 미세먼지 저감을 위한 물질(바이오매스, 천연 자원 폐기물 등)과 같은 연구의 필요성을 제시하였다. 이를 통해 유동층 기술에 대한 관심과 이해를 높이고, 유동층 공정 기술 개발의 미래 과제를 해결하기 위한 방향을 제시하고자 한다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제5권4호
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• pp.263-277
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• 2011

Global atmospheric $CO_2$ distributions were simulated with a chemical transport model (GEOS-Chem) and compared with space-borne observations of $CO_2$ column density by GOSAT from April 2009 to January 2010. The GEOS-Chem model simulated 3-D global atmospheric $CO_2$ at $2^{\circ}{\times}2.5^{\circ}$ horizontal resolution using global $CO_2$ surface sources/sinks as well as 3-D emissions from aviation and the atmospheric oxidation of other carbon species. The seasonal cycle and spatial distribution of GEOS-Chem $CO_2$ columns were generally comparable with GOSAT columns over each continent with a systematic positive bias of ~1.0%. Data from the World Data Center for Greenhouse Gases (WDCGG) from twelve ground stations spanning $90^{\circ}S-82^{\circ}N$ were also compared with the modeled data for the period of 2004-2009 inclusive. The ground-based data show high correlations with the GEOS-Chem simulation ($0.66{\leq}R^2{\leq}0.99$) but the model data have a negative bias of ~1.0%, which is primarily due to the model initial conditions. Together these two comparisons can be used to infer that GOSAT $CO_2$ retrievals underestimate $CO_2$ column concentration by ~2.0%, as demonstrated in recent validation work using other methods. We further estimated individual source/sink contributions to the global atmospheric $CO_2$ budget and trends through 7 tagged $CO_2$ tracers (fossil fuels, ocean exchanges, biomass burning, biofuel burning, net terrestrial exchange, shipping, aviation, and CO oxidation) over 2004-2009. The global $CO_2$ trend over this period (2.1 ppmv/year) has been mainly driven by fossil fuel combustion and cement production (3.2 ppmv/year), reinforcing the fact that rigorous $CO_2$ reductions from human activities are necessary in order to stabilize atmospheric $CO_2$ levels.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권5호
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• pp.411-429
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• 2015

The Korea Ministry of Environment has established an air quality standard for $PM_{2.5}$ in 2012 and it is effective from January 2015. In this study, we review various aspects of $PM_{2.5}$ in China, including its measurement, modeling, source apportionment, and health effect, and suggest future research directions for $PM_{2.5}$ studies in Korea. Measurements studies for $PM_{2.5}$ have examined organic marker compounds and $^{14}C$ as well as inorganic aerosols for distinguishing sources. Modeling results supported that the control of $PM_{2.5}$ pollution in big city needs effective cooperation between city and its surrounding regions. The major $PM_{2.5}$ sources in China have been identified to be secondary sulfur, motor vehicle emissions, coal combustion, dust, biomass burning, and industrial sources, however, they have seasonal dependency. Especially, the severe haze pollution event during January 2013 over eastern and northern China was driven to a large extent by secondary aerosol formation. Short-term exposure to $PM_{2.5}$ is strongly associated with the increased risk of morbidity and mortality from cardiovascular and respiratory diseases, as well as total non-accidental mortality. Considered previous $PM_{2.5}$ studies in China, analysis of specific organic species using online measurement, chamber experiment for secondary aerosol formation mechanism, and development of parameterizing this process in the model are needed to elucidate factors governing the abundance and composition of $PM_{2.5}$ in Korea.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.355-362
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• 2009

석유를 기반으로 한 연료는 가까운 미래에 고갈될 것이다. 디메틸에테르(Di-methyl Ether, DME)는 청정에너지이며 천연가스,석탄 및 바이오매스 등으로 생산이 가능하다.DME는 분자구조 내에 탄소-탄소 결합이 없는 함산소 연료로 연소시 그을음과 황산화물을 발생하지 않으며, 물리적 특성이 액화석유가스(Liquified Petroleum Gas, LPG)와 매우 유사하여 LPG 유통인프라를 그대로 활용할 수 있다. DME는 세탄값이 55~60 정도로 높아 디젤 자동차용 연료로도 활용이 가능하다.차세대 청정연료로 혹은 차세대 화학공업 원료물질로 전력생산,디젤 연료, 가정용 연료 및 연료전지 등에 사용이 가능하다.본 총설에서는DME의 특성, 표준화, 국내외의 기술개발현황, 대체연료로서의 활용에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국대기환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.282-293
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• 2012

This study aimed to show the chemical characteristics of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ during Asian dust (AD) events and high PM episodes observed in Seoul. Time-resolved chemical composition of $PM_{10}$ or $PM_{2.5}$ was monitored in 1 hour interval using ambient ion monitor, semi-continuous carbon monitor, and on-line XRF spectrometer at Seoul intensive monitoring site in 2009. Considering that AD events were classified into three different cases according to the source area and pathway, the concentrations of ammonium-sulfate and trace metal components were relatively high when the AD were occurred in Gobi and inner-mongolia and transported across the Bohai bay. In addition, the influence of alkaline dust, which carried from saline land located in the northeastern China, was observed when the AD was originated from Gobi, inner-mongolia, and Manchuria. Except AD events, the high PM episodes observed in Seoul were impacted by various anthropogenic sources such as biomass burning, motor vehicle, oil combustion and road dust.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.285-290
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• 2013

최근 비식용 바이오매스 자원인 미세조류를 이용하여 배가스 내의 이산화탄소를 저감함과 동시에 바이오연료를 생산하는 공정이 개발되고 있다. 미세조류 바이오연료 전환 공정은 미세조류 경작, 수확, 추출, 전환 등의 다양한 공정들이 연속적으로 이용된다. 이에 따라 실제 에너지 생산 효과에 대한 우려가 여전히 존재한다. 본 연구는 석탄 발전소에서 배출되는 배가스를 이용하여 파일럿 광생물 반응기에서 생산되는 미세조류를 대상으로 바이오연료 전환에 따른 실에너지 효율을 계산하였다. 에너지 전환 공정은 전이에스터화, 열분해 공정을 선정하였으며 미세조류의 지질 함량에 따른 영향을 검토하였다. 미세조류 바이오연료 전환 공정들은 경작, 수확, 추출, 전환 등에 소요되는 에너지보다 많은 양의 에너지를 가지는 바이오연료를 생산할 수 있으며 지질 함량이 높은 미세조류는 열분해보다 전이 에스터화 반응이 효과적이었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.166-176
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• 2018

The n-alkanes which are stable compounds in the atmosphere are emitted by anthropogenic sources and biological sources. The goal of this study is to understand characteristics of n-alkane distributions in $PM_{2.5}$ of the Anmyeon Island which is one of background site in Korea. The concentration of n-alkanes in $PM_{2.5}$ was measured at Anmyeon Island for one year from June 2015 to May 2016. The average concentration of total n-alkanes (${\sum}$ n-alkanes) from C20 to C34 was $14.02{\pm}10.26ng\;m^{-3}$ and ranged from 1.77 to $47.65ng\;m^{-3}$. Various diagnostic parameters were used to identify the source. As a result, it is considered that Anmyeon Island had a large influence of biological sources during non-heating period, while the influence of anthropogenic emission during the heating period was significant. Principle Component Analysis (PCA) was performed and yielded three components that accounted for 93.6% of the total variance in n-alkanes. Factor 1, which accounted for 42.3% of the total variance, indicated anthropogenic source including fossil fuel and biomass combustion, while, Factor 3 was interpreted as the biological sources such as plant wax.

• 청정기술
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• 제11권4호
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• pp.171-179
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• 2005

바이오디젤은 동물성 또는 식물성 유지를 알코올과 반응시켜 생성된 물질로서 경유와 유사한 특성을 가지고 있어 기존 제품에 혼합하여 연료로 사용하고 있으며 대기오염을 감소시키는 효과와 재생 가능한 바이오매스로부터 생산된다는 장점을 가지고 있다. 기존의 알칼리 또는 산성 촉매를 사용하는 공정에 비하여 초임계 상태의 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 제조하는 공정은 반응시간이 짧고 촉매를 사용하지 않아 분리/정제 공정이 단순하여 경제적이기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 국내의 경우 연간 20만톤의 폐식용유가 발생하고 있기 때문에 이의 재활용 방안으로 국내 고유의 초임계 공정이 상업화 될 경우 막대한 에너지 회수와 이산화탄소 저감 그리고 환경 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제6권3호
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• pp.175-184
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• 2015

In this study GC and PAS were used to calculate $N_2O$ concentration of exhaust gas from Wood Chip combustion system. Fuel supplied to the incinerator was collected and analyzed and then the analysis result was used to calculate $N_2O$ emissions. Tier 3 and Tier 4 Method were used to calculate the $N_2O$ emissions. Plant's Specific emission factor of $N_2O$ by Tier 3 Method was 0.35 kg/TJ, while default emission factor of Wood?Wood Waste proposed by 2006 IPCC G/L was 4 kg/TJ. So the $N_2O$ emission factor of this study was 3.65 kg/TJ lower compared to the IPCC G/L. The total emissions calculated by Plant's specific emission factor was 4.22 kg during the measuring period, but by Tier 4 Method it was 7.88 kg. This difference in emissions was caused by the difference of continuous measuring and intermittent sampling. It would be necessary to apply continuous measuring to calculate emissions of $Non-CO_2$ gas whose the density distribution is relatively high. However currently, according to the target management guideline of greenhouse gas and energy, the continuous measuring method to calculate greenhouse gas emission is applied only to $CO_2$. Therefore for reliable greenhouse gas emission calculation it would be necessary to apply continuous measuring to calculate $Non-CO_2$ gas emission.