• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권5호
• /
• pp.609-614
• /
• 2013

본 연구에서는 유기용매를 이용하여 표면처리한 저등급 석탄의 물성과 자연발화성 변화를 알아보았다. 석탄은 인도네시아 갈탄인 KBB탄과 SM탄 그리고 아역청탄인 Roto탄을 사용하였으며, 비극성 유기용매인 1-methyl naphthalene (1 MN)과 혼합한 후 단순 회전 임펠러 또는 초음파를 이용하여 일정 시간동안 교반하였다. 1MN 처리탄의 물성 변화는 공업 분석, 발열량 분석, FT-IR 분석, XPS 분석, 그리고 수분 재흡착 실험을 통해 알아보았으며, 자연 발화성 변화는 Crossing-Point Temperature 분석과, 산화에 의해 발생되는 CO, $CO_2$ 가스 분석을 통해 확인하였다. FT-IR 분석 결과 처리탄들의 수소와 산소를 포함한 결합기들이 줄었다. XPS분석 결과 원탄들에 비해 처리탄들의 C-O, C=O 그리고 COO- 피크는 감소하고 C-C 피크는 상대적으로 증가하였다. 그리고 수분 재흡착성 측정 결과 처리탄들 표면의 소수성이 증가함을 확인하였다. CPT 측정 결과 원탄들에 비해 처리탄들의 CPT 값이 $20^{\circ}C$ 이상 증가하였는데, 단순 기계적 교반보다 초음파 교반 방식으로 처리한 석탄의 CPT 값이 높았다. 이때 배출되는 가스의 분석에서도 처리탄들이 원탄들에 비해 CO와 $CO_2$ 가스 발생량이 적고 발생 시점이 늦어져 자연발화성이 억제되는 것으로 나타났다. 이는 석탄을 유기용매로 처리함으로써 미리 산화반응에 참여하는 표면의 기능기들이 제거되어 자연발화성이 억제되는 것이며, 이에 단순 기계적 교반 방식보다는 초음파 교반 방식이 보다 효과적임을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제26권1호
• /
• pp.65-75
• /
• 1990

Bosch법과 Zeuch법의 분사율 측정기를 직접설계, 제작하여 분사율 측정실험을 행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Bosch법 분사율 측정기는 분사량의 참 값에 대한 측정오차가 약 $\pm$1%로 정밀도와 신뢰성이 높았다. 2. Bosch법 분사율 측정기에서, 분사율은 연료펌프의 회전수와 부하가 증가할수록 높아지는 반면, 분사기간(ms)은 회전수가 증가할수록 짧아짐을 알 수 있었다. 3. 본 실험에서는, 동일조건하의 단발분사가 연발분사에 비해 전체적으로 분사율이 낮고 기관의 1 cycle당 분사량도 약 30% 정도 적었다. 4. Zeuch법 분사율 측정기로 구한 체적강성계수의 값은 배압이 증가할수록 증가함을 알 수 있었다. 5. Zeuch법 분사율 측정기는 Bosch법 분사율 측정기에 비해 정밀도가 낮았다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.182-193
• /
• 2022

연구목적: 바이오디젤의 위험성을 ASTM 시험규격에 의해 특정한 온도에서 열잔분측정과 발화점 및 폭발한계 측정을 통해 측정 평가함으로써 화학화재의 원인물질의 위험성을 확인하고, 보편적인 평가방법 도출 그리고 그에 따른 물질의 위험성 관련 데이터를 확보함으로써 화재원인 감식과 감정에 활용할 수 있을 것이고, 다른 화학물질에 위험성평가에 적용할 수 있을 것이다. 연구방법: 바이오디젤의 위험성을 측정하기 위해서 특정한 온도에서 얼마나 많은 가연성 액체를 발생하는가를 측정하는 가열잔분 측정법을 사용해서 측정해 보았다. 가열은 KS M 5000 : 2009 시험방법 4111을 적용해서 실험을 해보았다. 또한 발화점 측정은 ASTM E659-782005서 규정하는 방법으로, 에너지 공급방식은 정온법을 이용하여 측정하였다. 아울러 폭발한계 측정은 ASTM E 681-04 「Standard test method for concentration limits of flammability of chemicals(Vapors and gases)」 시험규격에 의해 실험을 진행하였다. 연구결과: 가열잔분법으로 가연성액체량의 확인결과 105±2℃에서 3시간 방치했을 때의 일반디젤의 가열잔분은 약 30%정도(휘발분 70%), 바이오디젤의 경우 약 4%정도로 측정되었다. 또한 가열온도 150±2℃, 3시간과 200±2℃ 1시간의 가열잔분의 값은 유사한 결과를 얻었고, 200℃이상에서는 흰색연기를 발생시켰다. 아울러 일반디젤, 20%의 바이오디젤 함유된 일반디젤, 그리고 100% 바이오디젤의 폭발(연소)한계를 실험적으로 확인해 본 결과 유사한 값을 얻었다. 따라서 인화위험성이 폭발위험성에 영향을 크게 미치지 못하는 경향을 확인하였다. 결론: 본 연구에서의 결과는 기존의 위험물안전관리법에서의 위험물 판정 기준에 대한 세부 내용의 실효성 및 신뢰성 그리고 재현성 확보를 목적으로 인화성 혼합물에 대한 실험적 연구를 통해서 혼합물에 대한 위험성 판단 기준을 제시하였고, 향후 소방현장에서 단속되는 인화성 액체 대한 판정 기준에 대한 참고적인 자료를 제공할 수 있을 것이다. 또한 본 연구로 시험방법별 실험에 대한 노하우를 축적한다면 위험물의 위험성 평가 연구에 있어 기초 자료이자 위험물 판정 관한 연구의 기반으로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 청정기술
• /
• 제26권3호
• /
• pp.221-227
• /
• 2020

폐기물고형연료(SRF, Bio-SRF)가 보일러에서 연소 될 때, 연료에 다량 함유되어있는 알칼리 성분(Na, K) 들이 연소과정에서 문제를 발생시킨다. 알칼리 성분은 낮은 melting point를 가지고 있어 통상 연소로 온도 내에서 저융점 염을 형성하고, 생성된 저융점 염들은 전열관에 달라붙어 클링커를 형성한다. 클링커생성을 억제하기 위해 다양한 첨가제가 사용되고 있으며, 고령석 기반의 첨가제는 알칼리-알루미늄-실리카가 형성되어 클링커를 억제한다. 본 연구에서는 고령석을 기반으로 하는 첨가제의 반응성을 비교 하였다. 사용된 첨가제는 R-kaolinite, B-kaolinite, A-kaolinite를 사용하였고 비교군 으로 silica와 MgO를 사용하였다. 실험은 실험실 규모의 회분식 수평형 반응기를 사용하였다. 첨가제와 알칼리염은 중량비 1:1로 반응토록 하였으며 반응 온도는 900 ℃에서 10시간 수행하였다. 실험 중 발생한 HCl은 검지관을 사용하여 30분 후 첫 측정을 하고 이후 1시간마다 반복하여 측정하였다. 반응 후 고체 잔여물은 특성 분석을 위하여 광학현미경으로 촬영하였다. 분석결과를 토대로 고령석의 반응특성을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.25-30
• /
• 2017

가연성 물질의 다양한 연소 특성 때문에 이들 물질의 안전한 사용, 취급 및 운송을 위해서는 정확한 물질 안전정보가 필수적이다. 인화점, 연소점, 폭발한계 및 최소자연발화온도(AIT)는 위험한 물질을 취급하는 화학산업과 실험실 등에서 특별한 관심을 필요로 하는 중요한 안전 매개변수이다. 본 연구에서는 화학산업에 중간제로 널리 사용되고 있는 tert-butylbenzene을 선정하였다. tert-Butylbenzene 연소특성치의 신뢰도를 고찰하기 위해서 인화점, 연소점, 최소발화온도를 측정하였고, 폭발한계는 측정된 인화점을 이용하여 계산하였다. Setaflash와 Pensky-Martens 밀폐식 장치에 의한 tert-butylbenzene의 하부인화점은 $39^{\circ}C$와 $44^{\circ}C$로 측정되었으며, Tag와 Cleveland 개방식에서는 $51^{\circ}C$와 $54^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 Tag와 Cleveland에 의한 연소점은 $54^{\circ}C$와 $58^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치를 사용하여 tert-butylbenzene 의 자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였고, 그 결과 tert-butylbenzene의 최소자연발화온도(AIT)는 $450^{\circ}C$로 측정되었다. 또한 Setaflash에 의해 측정된 하부인화점 $39^{\circ}C$를 이용한 결과 폭발하한계는 0.68 vol%로 계산되었다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.475-489
• /
• 2010

In order to verify the enhancement of ozone and carbon monoxide (CO) during springtime in East Asia, we investigated weather conditions and data from remote sensors, air quality models, and air quality monitors. These include the geopotential height archived from the final (FNL) meteorological field, the potential vorticity and the wind velocity simulated by the Meteorological Mesoscale Model 5 (MM5), the back trajectory estimated by the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model, the total column amount of ozone and the aerosol index retrieved from the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS), the total column density of CO retrieved from the Measurement of Pollution in the Troposphere (MOPITT), and the concentration of ozone and CO simulated by the Model for Ozone and Related Chemical Tracers (MOZART). In particular, the total column density of CO, which mightoriginate from the combustion of fossil fuels and the burning of biomass in China, increased in East Asia during spring 2000. In addition, the enhancement of total column amounts of ozone and CO appeared to be associated with both the upper cut-off low near 500 hPa and the frontogenesis of a surface cyclone during a weak Asian dust event. At the same time, high concentrations of ozone and CO on the Earth's surface were shown at the Seoul air quality monitoring site, located at the surface frontogenesis in Korea. It was clear that the ozone was invaded by the downward stretched vortex anomalies, which included the ozone-rich airflow, during movement and development of the cut-off low, and then there was the catalytic photochemical reaction of ozone precursors on the Earth's surface during the day. In addition, air pollutants such as CO and aerosol were tracked along both the cyclone vortex and the strong westerly as shown at the back trajectory in Seoul and Busan, respectively. Consequently, the maxima of ozone and CO between the two areas showed up differently because of the time lag between those gases, including their catalytic photochemical reactions together with the invasion from the upper troposphere, as well as the path of their transport from China during the weak Asian dust event.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.507-516
• /
• 2010

Stationary combustion sources such as coal-fired power plants, waste incinerators, industrial manufacturing, etc. are recognized as major sources of mercury emissions. Due to rapid economic growth, zinc production in Korea has increased significantly during the last 30 years. Total zinc production in Korea exceeded 739,000 tons in 2008, and Korea is currently the third largest zinc producing country in the world. Previous studies have revealed that zinc smelting has become one of the largest single sectors of total mercury emissions in the World. However, studies on this sector are very limited, and a large gap in the knowledge regarding emissions from this sector needs to be bridged. In this paper, Hg emission measurements were performed to develop emission factors from zinc smelting process. Stack sampling and analysis were carried out utilizing the Ontario Hydro method and US EPA method 101A. Preliminary data showed that $Hg^0$ concentrations in the flue gas ranged from 4.56 to $9.90\;{\mu}g/m^3$ with an average of $6.40\;{\mu}g/m^3$, Hg(p) concentrations ranged from 0.03 to $0.09\;{\mu}g/m^3$ with an average of $0.04\;{\mu}g/m^3$, and RGM concentrations ranged from 0.23 to $1.17\;{\mu}g/m^3$ with an average of $6.40\;{\mu}g/m^3$. To date, emission factors of 7.5~8.0 g/ton for Europe, North America and Australia, and of 20 or 25 g/ton for Africa, Asia and South America are widely accepted by researchers. In this study, Hg emission factors were estimated using the data measured at the commercial facilities as emissions per ton of zinc product. Emission factors for mercury from zinc smelting pross ranged from 4.32 to 12.96 mg/ton with an average of 8.31 mg/ton. The emission factors that we obtained in this study are relatively low, considering Hg contents in the zinc ores and control technology in use. However, as these values are estimated by limited data of single measurement of each, the emission factor and total emission amount must be updated in future.

• 보존과학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.470-479
• /
• 2019

본고에서는 백제금동대향로의 고화질 촬영 및 실측을 통해 배연공과 흡기공의 확장이유를 밝히고자 하였다. 실험을 위해 백제금동대향로를 3차원 정밀 스캔한 뒤 스캔한 원본데이터를 기반으로 백제금동대향로 정밀재현품과 시판복제품을 3차원 스캔하여 전체적인 형태와 세부적인 문양을 원본데이터와 비교하였고, 뚜껑 내부구조 및 향연구멍의 크기와 위치가 실제유물과 가장 유사한 정밀재현품을 이용하여 배연공과 흡기공의 크기와 개폐유무에 따라 분향실험을 진행하였다. 분향실험 결과, 배연공과 흡기공의 크기에 따라서는 아랫줄 흡기공이 향로의 불완전 연소에 영향을 끼치는 것으로 확인되었으며, 배연공과 흡기공의 개폐유무에 따라선 봉황 배연공과 윗줄 배연공은 주로 연기를 배출하는 역할을 하며 아랫줄 흡기공은 주로 흡기구 역할을 한다는 것을 이번 실험을 통해 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권11호
• /
• pp.740-746
• /
• 2017

함정의 추진기와 발전기에 의해 발생하는 고온의 폐기가스와 연돌 주변 금속표면에서 방사되는 적외선 신호는 적 위협 무기체계의 표적이 되어 함의 생존성을 감소시키는 주 원인이 된다. 폐기가스와 연돌의 적외선 신호는 함정에 적외선 신호저감 장치(Infra-Red Signature Suppression system, IRSS)를 설치하여 감소시키고 있다. IRSS는 폐기가스에 난류 유동을 형성하는 이덕터, 폐기가스와 주변 공기가 혼합되는 믹싱 튜브, 외기와의 압력차를 이용하여 공기 필름을 형성하는 디퓨져 세 부분으로 구성된다. 본 연구는 적외선 신호저감 장치를 국내 독자기술로 개발하기 위한 기초 연구로 국외 선진 기술사에서 개발하여 국내 함정에 설치된 IRSS의 모형시험 조건을 분석하고 이를 기반으로 열 유동해석 연구를 수행하였다. 열 유동해석에서는 상용 수치해석 프로그램을 사용하였으며, 다양한 난류 이론 모델을 고려하여 결과를 비교 분석하였다. 해석의 주요 결과로는 이덕터 입구와 디퓨져 출구에서의 폐기가스 온도 및 속도, 그리고 디퓨져의 금속표면 온도를 구하였으며 모형시험의 계측 결과와 잘 부합함을 확인하였다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.269-280
• /
• 2018

This paper reports the results of field evaluation to determine the levels of heavy metals in major industrial complexes in Korea over a seven year period (2007~2013). The measurement of heavy metal was conducted using quartz fiber filter sampling and ICP-AES analysis. In order to validate the analytical performance of these methods, studies were also carried out to investigate data quality control(QC) parameters, such as the method detection limit (MDL), repeatability, and recovery efficiencies. The average concentrations of total suspended particulates (TSP) for the nine industrial complexes in Korea were $104{\sim}169{\mu}g/m^3$, which was higher than other industrial complexes and urban areas. The Sihwa and Banwol industrial complexes were shown to be the biggest contributing sources to high TSP emission ($159{\mu}g/m^3$ and $169{\mu}g/m^3$, respectively). The concentrations of heavy metals in TSP were higher in the order of Fe>Cu>Zn, Pb, Mn>Cr, Ni, As and Cd. It was observed that Fe was the highest in the Gwangyang and Pohang steel industrial complexes. The concentrations of Zn and Pb were high in Onsan, Sihwa and Banwol industrial complexes, and this was attributed to the emission from the nonferrous industry. Additionally, Cr and Ni concentrations were high in the Sihwa and Banwol industrial complexes due to plating industry. On the other hand, Ulsan and Onsan industrial complexes showed high Cr and Ni concentrations as a response to the emission of metal industry related to automobile. The correlation analysis revealed the high correlation between Cr and Ni in plating industry from Sihwa and Banwol industrial complexes. Adding to this, components related to coal combustion and road dust showed high correlation in Pohang and Gwangyang industrial complexes. Then Onsan and Ulsan industrial complexes showed high correlation among components related to the nonferrous metals.