현재 국내에서 수소 관련 연구에 대한 관심이 매우 크나 수소원으로 사용하는 디젤 등 연료 내 존재하는 황 화합물을 제거하는 흡착 시스템 개발 관련 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통해 연료전지용 디젤 흡착 탈황반응기에 대한 기초 디자인 연구를 수행하였다. 유량에 따른 반응기 내부의 유동 변화와 출구에서의 황 화합물의 농도를 반응기의 지름 및 길이를 변화시켜가며 해석하여, 출구에서의 황 화합물의 기준 농도 (1 ppm)를 맞추기 위한 탈황 촉매의 성능을 예측하였으며 반응기의 길이 증가가 지름 증가보다 효율적임을 확인하였다. 또한, 충전된 탈황 촉매의 투과율에 따른 내부 유동 및 농도 변화를 살펴보았다. 본 연구 결과는 선박 연료전지용 디젤의 흡착 탈황 반응기 디자인 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 연료전지뿐 아니라 일반적으로 정유사에서 생산되는 디젤유의 황 함유량을 감소시키는 저황 시스템 디자인에 활용할 수 있으며 이러한 의미에서 석유화학 산업의 청정화 기술 확보에 이바지할 것으로 기대된다.
Until comparatively lately, the annual time series of the $SO_2$ concentration had been shown in a decreasing trend in Ulsan as well as other Korean cities. However, the high concentration of $SO_2$ was frequently found in the specific countermeasure region including the national industrial complex such as Mipo and Onsan in the Ulsan city for the period of $2001{\sim}2004$. There are many conditions that can influence the high concentration of $SO_2$ at monitoring sites in Ulsan, such as: First, annual usage of the fuel including sulfur increased in comparison with the year before in spite of the fuel conversion policy which wants to use low sulfur oil less than 3% and LNG. Second, point source, such as the power plants and the petroleum and chemistry stacks, was the biggest contributor in $SO_2$ emission, as a analyzed result of both the air quality modeling and the stack tole-monitoring system (TMS) data. And third, the air pollutants that occurred in processes of homing and manufacturing of the fuel including sulfur were transported slow into a special monitoring site by accumulating along the frontal area of see-breeze. It was concluded that Ulsan's current environmental policy together with control methods should be changed into the regulation on total amount of emission, including a market-based emission trading with calculating of atmospheric environmental critical loads, for the $SO_2$ reduction like the specific countermeasure for the $O_3$ and PM10 reduction in the Seoul metropolitan area. And this change should be started in the big point sources of $1{\sim}3$ species because they are big contributors of Ulsan's $SO_2$ pollution. Especially it is necessary to revitalize of the self-regulation environmental management. Other control methods for sustaining the $SO_2$ reduction are as follows: maintenance of the fuel conversion policy, reinforcement of the regional stationary source emission standard, and enlargement of the stack TMS.
가스연료 중의 부취제 농도를 기체 크로마토그래피법으로 분석하기 위해 황화합물에 대한 선택성, 직선성, 감도가 매우 우수한 황 화학광 검출기(SCD)를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기존의 GC-SCD에 의한 황화합물 분석방법과는 달리 황화합물의 흡착으로 인한 반복성 및 재현성 문제를 해결하는 실험방법을 이용하였다. 이러한 방법에 의하여, 액화석유가스에 첨가하고 있는 황화이메틸, t-부틸메르캅탄, 황화에틸메틸에 대하여 얻은 검정 곡선은 직선성을 잘 보여주고 있다. 실제 시료 중 위의 세가지 황화합물에 대한 실험결과의 정밀성을 측정한 결과, 4일동안 각3회 반복실험하였을 때 높은 재현성을 보여주었고, 농도의 변동계수(coefficient of variation)가 3% 미만의 값을 나타내었다. 결과적으로, 본 연구에 의한 실험방법은 저유소 및 충전소의 액화석유가스 시료에 첨가된 황 함유 부취제의 농도를 신속, 정확하게 측정하는, 매우 정밀성이 높고 유용한 방법이다.
This study focuses on one of the most typical energy-intensive industries, the steel industry. The two-fold purpose of the study is to develop a model to assess measures to alleviate sulfur dioxide($SO_2$) emissions from the steel industry and to propose a concrete $SO_2$ emission reduction measure from the steel industry. This study partially employed and modified AIM(Asia-Pacific Integrated Model) developed by Japan National Environmental Research Institute to develop AIM/KOREA SULFUR model for simulation. In the study, a base scenario, which is BAU(Business As Usual) scenario, and mitigation scenarios(a use of low-sulfur contain fuel, fuel conversion to cleaner energy, an induction of desulfurization systems, and energy saving) were employed. The results of the simulation are summarized below: The sulphur dioxide emission from the steel industry in 1992 was estimated to be 252,000 metric tons; however, according to BAU scenario, sulphur dioxide emission is expected to be increased to 586,000 metric tons, which is 2.3 times greater than that in 1992 by year 2020. To alleviate such increasement, simulation results under various 7scenarios proved that some degrees of reduction may be possible by an induction of desulfurization systems although there may be numerous ways to interpretate the simulation results; however, the bottom line is that it appears to be difficult to achieve the Korean Ministry of Environment's policy goal-a mitigation of sulphur dioxide concentration to 0.01ppm.
초저유황 경유의 윤활성능을 향상시킬 목적으로 식물유 기반 알칸올 아마이드 유도체를 합성하여 윤활성능을 평가하였다. 알칸올 아마이드 유도체는 폐식물유(다크오일), 팜유, 코코넛유를 메탄올과의 연속 전이에스테르화 반응을 통하여 합성한 지방산 메틸에스테르와 디에탄올아민(DEA)의 아마이드화 반응을 행하여 합성하였다. 합성한 알칸올 아마이드 유도체는 1 wt% 범위 내에서 초저유황 경유에 잘 용해되었으며, 이 유도체를 120 ppm 포함한 초저유황 경유의 윤활성능을 HFRR법으로 측정하였다. 그 결과, 초저유황 경유의 마모흔의 직경이 581 ${\mu}m$에서 아마이드 첨가 후 305~323 ${\mu}m$으로 현저히 작아져 초저유황 경유의 윤활성능을 향상하는 것으로 확인되었다. 한편, 식물유의 종류에 따른 마모흔의 차이는 크지 않아 알칸올 아마이드 유도체의 알킬기의 구조에 따른 윤활성능의 차이는 크게 나타나지 않았다. 알칸올 아마이드 한 종류를 선정하여 첨가 농도에 따른 윤활성능을 평가한 결과, 농도에 따라 마모흔의 직경이 현저히 작아지는 결과를 얻었는데 이는 윤활성능이 첨가 농도에 따라 향상되는 것을 의미한다.
대부분 군사용 초음속 전투기는 후기 연소기를 사용한다. 후기 연소기는 초음속 비행, 이륙, 전투 상황에 대해 비상 임무 수행을 가능하게 하는 중요한 역할을 한다. 최근 전투기 J85-GE-21 터보제트 엔진 후기 연소기 연료펌프의 내부 피스톤 패킹고무에서 반복적인 연료 누출 결함이 발생하였다. 이러한 결함은 두 제조사 중 한 제조사의 부품에서만 발생하였다. 따라서, 결함발생 원인을 제조사가 상이한 정상품 및 결함품에 대하여 다양한 비교 분석방법을 통하여 조사하였다. 결함분석에는 팽윤 또는 팽윤도, 총 황함량, 폴리머 확인, 카본블랙 함량 및 표면적, 경도와 같은 분석방법이 적용되었다. 결론적으로, 반복적인 연료 누출 결함의 주요 원인은 보강제 카본블랙의 함량 미달로 확인되었으며, 더불어 표면적이 작은 카본블랙과 함량이 낮은 황 적용이 결함원인에 부가적인 영향을 준 것으로 확인되었다.
본 논문은 카놀라 바이오디젤 혼합연료를 승용디젤엔진에 적용하였을 때 나타나는 연소 및 배기배출물 특성에 관한 연구이다. 본 연구에서는 카놀라 바이오디젤을 20%, 40%를 ULSD 80%, 60%와 체적비로 혼합한 혼합연료를 사용하여 ULSD 결과 데이터와 비교하였다. 엔진 회전속도, 엔진부하, 연료분사압력 변화를 실험변수로 사용하였으며. 카놀라 바이오 디젤의 혼합비가 증가 할수록 NOx 배출량은 증가하였지만, Soot 배출량은 감소하는 결과를 나타내었다. 또한 Soot 배출량은 낮은 연료분사압력에서 높은 배출량을 보였다.
Petroleum coke has high heating value and low price. Due to the steadily increasing demand for heavy oil processing, the production volume of petroleum coke tends to be expanded. The high availability and low price of petroleum coke have been strongly considered as candidate fuel for power generation facilities. However the high carbon content, high sulfur content and nitrogen content of petroleum fuel are known to produce relatively large quantity of CO2, high NOx and SO2 emission. In this work, a series of numerical simulations have been carried out in order to investigate the effects of swirl flow intensity on combustion furnace, which is most important operating condition. Results show that the temperature distribution was spatially uniform at about 1600K but high temperature region are located quite differently depending on swirl number. In addition, numerical temperature data was compared with experimental temperature data and its temperature difference shows less than 10%. On the other hand, discrepancy between numerical and experimental emission data were slightly large with necessities of improved emission model.
Bioheavy oil, which is expanding its range of use as an alternative fuel to reduce environmental pollutant emissions, has a lot of difficulty in combustion due to its low emission of pollutants such as nitrogen oxide (NOx) and sulfur oxide (SOx), while its low dissipation and high oxygen content in fuel. many studies have been conducted on change in characteristics by mixing rate combustion characteristics and combustion reactions, but there have been no specific and effective studies on the composition of control system, optimization of control, development of logic for mixing and burning, minimizing environmental pollutantants discharge. In this study, we intend to consider systemmatic and empirical considerations on the composition, logic development, solve the problem of manual switching of bioler master due to excessive oxygen content and tuning of the control system for optimal combustion of bioheavy oil.
Traditional investigation procedures of soil and groundwater contamination are followed by soil gas sampling, soil sampling, groundwater sampling, establishment of monitoring wells, and groundwater monitoring. It often takes several weeks to obtain the analysis reports, and sometimes, it needs supplemental sampling and analysis to delineate the polluted area. Laser induced fluorescence (LIF) system is designed for the detection of free-phase petroleum pollutants, and it is suitable for on-site real-time site investigation when coupling with a direct push testing tool. Petroleum products always contain polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) compounds possessing fluorescence characteristics that make them detectable through LIF detection. In this study, LIF spectroscopy of 5 major fuel products was conducted to establish the databank of LIF fluorescence characteristic spectra, including gasoline, diesel, jet fuel, marine fuel and low-sulfur fuel. Multivariate statistical tools were also applied to distinguish LIF fluorescence characteristic spectra among the mixtures of selected fuel products. This study successfully demonstrated the feasibility of identifying fuel species based on LIF characteristic fluorescence spectra, also LIF seemed to be uncovered its powerful ability of tracing underground petroleum leakages.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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