• 제목/요약/키워드: Combustion carbon

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고수분탄의 건조에 따른 미연분 및 NOx 배출 특성에 관한 연구 (Study on the Unburned Carbon and NOx emission of High Moisture Coal)

  • 안석기;김정우;김규보;이시훈;전충환
    • 에너지공학
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    • 제25권4호
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    • pp.53-61
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Drop Tube Furnace(DTF)를 이용하여 고수분탄과 건조석탄의 미연분 및 NOx 배출 특성에 관한 실험과 수치해석 연구를 수행하였다. $1200^{\circ}C$ 온도조건에서 동일한 질량의 고수분탄과 건조석탄의 연소 시, 건조석탄의 경우 고수분탄에 비해 노 내 온도가 더 높고 동일 체류시간 반응 후 미연분 함량도 더 많았으며, NOx 배출은 고수분탄에서 더 낮았다. 석탄 내 수분함량이 40%에서 10%로 감소함에 따라 노 내 수분 농도는 감소하고 가스온도는 증가하는 경향을 보였다. 주위 Wall temperature가 $900^{\circ}C{\sim}1500^{\circ}C$까지 높아질수록 미연분은 감소하였으며, NOx 배출은 증가하는 경향을 보였다. 특히 건조석탄의 경우 주위 온도변화에 따른 연소성이 고수분탄보다 크게 나타나, 온도가 증가할수록 고수분탄과 건조석탄의 미연분 차이가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

동아시아와 남아시아지역에서 관측된 에어러솔의 광흡수 특성 비교 (Comparison of light-absorption properties of aerosols observed in East and South Asia)

  • 이혜정;김상우;윤순창;이시혜;김지형
    • 대기
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    • 제21권3호
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    • pp.301-309
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    • 2011
  • In this study, we compared light-absorption properties of aerosols observed in East and South Asia from black carbon (BC) mass concentration, aerosol scattering (${\sigma}_s$) and absorption (${\sigma}_a$) coefficients measurements at four sites: Korea Climate Observatory-Gosan (KCO-G), Korea Climate Observatory-Anmyeon (KCO-A), Maldives Climate Observatory-Hanimaadhoo (MCO-H) and Nepal Climate Observatory-Pyramid (NCO-P). No significant seasonal variations of BC mass concentration, ${\sigma}_s$ and ${\sigma}_a$, despite of wet removal of aerosols by precipitation in summer, were observed in East Asia, whereas dramatic changes of light-absorbing aerosol properties were observed in South Asia between dry and wet monsoon periods. Although BC mass concentration in East Asia is generally higher than that observed in South Asia, BC mass concentration at MCO-H during winter dry monsoon is similar to that of East Asia. The observed solar absorption efficiency (${\alpha}$) at 550 nm, where ${\alpha}={\sigma}_a/({\sigma}_s+{\sigma}_a)$, at KCO-G and KCO-A is higher than that in MCO-H due to large portions of BC emission from fossil fuel combustion. Interestingly, ${\alpha}$ at NCO-P is 0.14, which is two times great than that in MCO-H and is about 40% higher than that in East Asia, though BC mass concentration at NCO-P is the lowest among four sites. Consistently, the highest elemental carbon to sulphate ratio is found at NCO-P.

폴리설폰 중공사막을 이용한 연소 배기가스 중 이산화탄소 분리에 관한 연구 (Study on the Separation of CO2 from Flue Gas Using Polysulfone Hollow Fiber Membrane)

  • 김성천;전정현;전영남
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.147-152
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    • 2014
  • 본 연구에서는 폴리설폰 중공사막을 이용하여 화석연료 연소에서 배출되는 온실가스 중 $CO_2$의 회수에 관한 연구를 실시하였다. 고농도의 $CO_2$를 회수하기 위한 막분리 공정에 대한 선행연구이다. 혼합가스 분리거동 관찰을 위하여 이산화탄소가 10% 함유된 배기가스를 사용하였다. 압력, 온도, 주입가스 조성, 다단 막 변화를 주어 스테이지 컷에 따른 분리 성능을 조사하였다. 압력과 온도가 증가 할수록 투과측에 $CO_2$ 농도와 회수율이 증가하였다. 주입 가스 조성 변화 시 $CO_2$의 함량이 높을 경우 회수율 및 분리 효율이 높아졌다. 3단 분리막 시스템을 이용시 $CO_2$ 농도 95% 이상, 회수율 90% 이상 보였으며 1단 분리막 보다 분리율이 향상되었다.

바이오매스로서의 억새에 대한 연구 동향 (Current status on Miscanthus for biomass)

  • 서상규;이정은;전서범;이병현;구본철;서세정;김선형
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제36권4호
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    • pp.320-326
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    • 2009
  • The carbon dioxide concentration of the atmosphere is projected to increase by almost 50% over the first 50 years of this century. The major cause of this increase is continued combustion of fossil fuels. As a result, the significant changes in climate that have already occurred will be amplified, in particular a global temperature increase. Renewable energy production has a central role to play in abating net $CO_2$ emissions to a level that will arrest the development of global warming. Especially, biomass crops are becoming increasingly important as concerns grow about climate change and the need to replace carbon dioxideproducing fossil fuels with carbon-neutral renewable sources of energy. To succeed in this role, biomass crop has to grow rapidly and yield a reliable, regular harvest. A prime candidate is Miscanthus, or Asian elephant grass, a perennial species that produces over 3 metres of bamboo-like stems in a year. Miscanthus species are typically diploid or tetraploid. Hybrids between species with different ploidy levels result in the highly productive triploid hybrids, M. ${\times}$ giganteus. Here we will detail the Miscanthus characteristics desired of a biomass fuel crop.

재생 및 지속사용 가능 자원 유래 탄소 중립형 접착소재 (Renewable and Sustainable Resource Derived Carbon Neutral Adhesive Materials)

  • 김백진;김상용;조진구;이상협;김현중
    • 접착 및 계면
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    • 제11권2호
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    • pp.76-83
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    • 2010
  • 지난 세기 동안 무분별한 화석자원의 남용과 중국 등 개발도상국에서의 수요급증은 불안정한 유가문제를 야기하였고, 막대한 양의 비가역적 이산화탄소 배출은 지구온난화 문제를 발생시켰다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 석유자원을 대체할 수 있는 재생 및 지속사용 가능 자원에 대한 관심이 커지고 있다. 본 논문에서는 재생 및 지속사용 가능 자원으로서 식물성 바이오매스 공급원을 활용하여 석유화학제품 대체하고자 하는 연구개발 동향을 접착소재의 관점에서 고찰하였다.

가스화기에서 WGS 반응을 통한 합성가스의 수소 전환 (Hydrogen Conversion of Syngas by Using WGS Reaction in a Coal Gasifier)

  • 이시훈;김정남;엄원현;백일현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.12-19
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    • 2013
  • A gasification process with pre-combustion $CO_2$ capture process, which converts coal into environment-friendly synthetic gas, might be promising option for sustainable energy conversion. In the coal gasification for power generation, coal is converted into $H_2$, CO and $CO_2$. To reduce the cost of $CO_2$ capture and to maximize hydrogen production, the removal of CO and the additional production of hydrogen might be needed. In this study, a 2l/min water gas shift system for a coal gasifier has been studied. To control the concentration of major components such as $H_2$, CO, and $CO_2$, MFCs were used in experimental apparatus. The gas concentration in these experiments was equal with syngas concentration from dry coal gasifiers ($H_2$: 25-35, CO: 60-65, $CO_2$: 5-15 vol%). The operation conditions of the WGS system were $200-400^{\circ}C$, 1-10bar. Steam/Carbon ratios were between 2.0 and 5.0. The commercial catalysts were used in the high temperature shift reactor and the low temperature shift reactor. As steam/carbon ratio increased, the conversion (1-$CO_{out}/CO_{in}$) increased from 93% to 97% at the condition of CO: 65, $H_2$: 30, $CO_2$: 5%. However the conversion decreased with increasing of gas flow and temperature. The gas concentration from LTS was $H_2$: 54.7-60.0, $CO_2$: 38.8-44.9, CO: 0.3-1%.

온실가스 대량감축을 위한 $CO_2$ 지중저장의 기술 동향 (Trends of Underground $CO_2$ Storage Technology for the Large Scale Reduction of GHG)

  • 채광석;이상필;윤성욱;마츠오카 토시후미
    • 터널과지하공간
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    • 제20권5호
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    • pp.309-317
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    • 2010
  • CCS는 "이산화탄소의 포집 및 저장 기술"의 약어로서, 화석연료를 사용하는 화력발전소, 제철소 등에서 대규모로 배출하는 이산화탄소를 저감하기 위한 방법이다. CCS는 화석연료의 연소에서 발생되는 가스를 포집하여, 압축, 수송, 주입의 프로세스를 거처서 깊은 지하에 영구적으로 저장한다. CCS를 기존 화력발전소에 적용시에는 CCS 설비가 없는 발전소에 비해 약 80~90%의 이산화탄소를 줄일 수 있다. IPCC의 보고서에 의하면, CCS는 2010년까지 이산화탄소 총 감축량의 10~55%를 감당할 수 있는 경제적 잠재력이 있다고 보고되고 있다. 본 고에서는 CCS 기술의 해외 적용 사례 및 관련 핵심 기술 동향에 대해 간략하게 소개하고자 한다.

자율주행 자동차 도입 수준에 따른 도시부 도로 탄소배출량 감소효과 추정 (Estimation of Carbon Emissions Reductions by the Penetration Rates of Autonomous Vehicles for Urban Road Network)

  • 이혁준;박종한;고준호
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.162-176
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    • 2021
  • 최근 활발한 기술개발이 이루어지고 있는 자율주행 자동차는 다양한 교통문제를 해결하는 데 기여할 것으로 기대되고 있다. 국내 도로부문 온실가스 배출량이 1억 톤이 넘는 등 환경오염 문제가 심각해지면서 자율주행 자동차 도입에 따른 환경오염의 절감 부문에 대한 연구가 필요하다. 하지만 환경오염 절감 측면에서 자율주행에 관련한 실증적 연구는 미비한 상태이다. 이에 본 연구는 미시 시뮬레이션을 통해 서울시 개포동 일대 교차로 8개소를 대상으로 자율주행 자동차 도입에 따른 네트워크 성능변화를 분석하고 이를 통해 이산화탄소 배출량을 추정하였다. 분석결과 내연기관 자율주행 자동차 혼입 시 네트워크 전체 탄소 절감효과는 미미하였으며 혼입율이 적은 상황에서는 오히려 증가하기도 했다. 반면 자율주행 전기자동차 혼입 시 네트워크 전체 탄소 발생량이 크게 감소하는 것으로 분석되었다. 자율주행 자동차 도입만으로는 충분한 탄소배출량 감소 효과를 얻기는 어려우며 적절한 수요관리와 근본적인 연료사용의 전환을 통해 교통 부문 탄소배출을 줄여나가야할 것으로 보인다.

E-Highway를 위한 팬터그래프의 가공선 위치정보 취득에 관한 연구 (A Study on Acquisition of Overhead Line Location Information of Pantograph for E-Highway)

  • 송광철;안준재;레동부;박성미;박성준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.915-923
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    • 2023
  • As environmental regulations on carbon emissions are strengthened worldwide, the existing internal combustion engine-centered automobile industry is being reformed. In particular, large buses and large cargo trucks are pointed out as one of the main causes of environmental destruction due to excessive carbon emissions. The E-Highway power collection system, which has recently been proposed as a solution, uses the vehicle's battery as a backup power source or regenerative braking, depending on whether the pan head of the pentograph installed in the vehicle is in contact with the overhead line. It is used to store the excess energy generated. However, wear through contact due to continuous contact reduces the current collection effect and causes failure. In this paper, by using the current difference, the horizontal position information of the panhead in contact with the overhead line is acquired, thereby reducing the abrasion of the conductor and the panhead Make it possible to follow the overhead line. The position estimation method proposed in this paper simply configures a device that can detect the position of the overhead line of the pantograph by the difference in resistance. It is economical and has the advantage of reducing the volume. The characteristics of the pantograph estimating the location of overhead lines were analyzed using the difference between the two currents of the current collector, the feasibility of the positioning estimation system was verified through simulations and experiments.

로 내 탈황을 위한 CaCO3 흡착제 입자의 분위기 기체와 체류 시간의 변화에 따른 특성 (Characteristics of CaCO3 Sorbent Particles for the In-furnace Desulfurization)

  • 이강수;정재희;길상인;이형근;김상수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 추가적인 챔버를 필요로 하지 않는 로 내 탈황 기술은 순산소 연소 기술에 적용 가능할 것으로 기대되어 많은 연구가 진행중이다. 이때, 수 나노부터 수십 마이크로미터의 넓은 사이즈 분포를 가지는 $CaCO_3$ 입자가 흡착제로써 사용된다. 본 연구에서는 순산소 연소 시스템을 모사하는 랩스케일의 실험 장치를 구축하였다. $CaCO_3$ 흡착제 입자는 $1200^{\circ}C$로 설정된 고온 반응로에 각각 공기 분위기와 CO2 분위기에서 노출되게 된다. 이때 고온 반응로에서의 체류 시간을 0.33 ~ 1.46 초로 변화시켜 가면서 분석을 수행하였다. 흡착제 입자는 고온 반응로의 전단과 후단에서 각각 포집되어 주사형 이동도 입자계수기, X-선 회절장치, 열중량 분석기, 주사전자현미경 등을 사용하여 정성적/정량적으로 분석하였다. 결과적으로, 고온 반응로에서의 체류 시간과 분위기 기체성분이 흡착제 입자의 하소 반응률, 반응 메커니즘 등에 영향을 미침을 확인하였다.