• 토지주택연구
• /
• 제13권2호
• /
• pp.117-123
• /
• 2022

본 연구는 대표적인 미세먼지와 실내유해물질인 질소산화물의 저감을 위해 이산화티탄 광촉매를 환기장치에 적용한 것으로 그 내용은 다음과 같다. 기존 연구는 실내에 자외선 적용의 한계로 인해 주로 건축자재에 광촉매 혼입을 통해 실외 자재를 대상으로 진행되었다. 자외선 실내 적용 한계를 극복하고자 기존 선행연구를 통해 확인된 이산화티탄 광촉매의 오염물질 분해 효과를 실내에 적용이 가능하도록 자외선램프의 설치가 가능한 반응장치를 설계 및 제작하였다. 해당 반응장치를 실내 환기장치에 적용하여 Mock-Up에 적용하였다. Mock-Up 실험은 그 체적을 시간당 1회, 5회 환기하는 풍량을 변화시켜 NOx 저감 성능을 확인하였다. 그 결과, 환기 풍량이 증가함에 따라 NOx 저감시간이 비례하여 감소되어 그 성능이 증가하는 것을 확인하였다. 해당 연구를 통해 오염물질 저감 효과를 가진 이산화티탄 광촉매의 실내 활용 방안과 그 성능을 확인할 수 있는 기초적인 연구 결과를 도출하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2014년도 춘계 학술논문 발표대회
• /
• pp.248-249
• /
• 2014

Photocatalytic cement is receiving attention due to its high oxidation power that oxidizes nitrogen oxides (NOx), thus contributing to clean atmospheric environment. However, there has not been a thorough investigation on durability of a parent material, cementitious material, as a result of photocatalytic reactions. In this study, durability of photocatalytic cementitious materials exposed to nitrogen dioxide (NO₂) gas was examined. Titanium dioxide (TiO₂) nanoparticles containing cement paste samples were exposed to cycles of NO₂ with UV light, followed by wetting and drying to simulate environmental condition. The surface of samples was characterized mechanically, chemically, and visually during the cycling. The results indicate that the photocatalytic efficiency decreased with continued NO₂ oxidation due to calcium carbonate formation. The pits found from SEM demonstrate that chemical deterioration have occurred, such as acid attack or leaching. In conclusion, the photocatalytic reactions and its product could alter cementitious materials chemically and mechanically which could further affect long-term durability.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.497-504
• /
• 2023

본 연구에서는 소형선박용 중·고속 디젤엔진에 적용하여 연구 중인 SCR+DPF 기술을 저속엔진이 설치된 선박에 탑재하여 해상 실증 시험을 수행하였다. 대상 선박(총 톤수 2,881 톤, 정격출력 1,470kW@240rpm ×1)은 국내 연해를 운항하는 일반화물선으로 배출저감설비의 선박 탑재를 위해 도면 개발, 승인 및 선박 임시검사를 수행하였다. 저감성능 확인을 위해서 가스상물질 측정장비는 NOx technical code 및 ISO-8178의 분석방법을 준용하는 장비를 사용하였으며, 입자상물질 측정장비는 국제해사기구(IMO)에서 논의하고 있는 블랙카본 측정 방법 중 하나인 스모크미터를 사용하였다. 시험은 황 함유량 따라 MGO(0.043%), LSFO(0.42%) 2종의 연료를 사용하였으며 실제 운항하는 엔진회전수(130, 160 및 180 rpm)를 고려하여 시험 조건을 설정하였다. 시험 조건에 따라 배출저감설비의 전·후단에서 가스상 및 입자상(매연) 물질을 측정하여 배출저감설비의 저감효율을 확인하였으며 모든 시험 조건에서 NOx의 경우 90% 이상, 입자상물질(매연)의 경우 95% 이상의 저감효율을 확인하였고 엔진 성능의 영향을 줄 수 있는 배기가스 압력은 허용배압 기준인 50mbar 이하를 만족하였다. 본 연구를 통해 해상실증 연구의 중요성과 중소형 저속엔진 선박의 질소산화물 및 입자상물질의 동시 저감을 위한 대응 기술로 SCR+DPF 설비 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국입자에어로졸학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.159-171
• /
• 2019

The cap-and-trade system against the air pollutants in the Seoul Metropolitan Area (SMA), Korea has been implemented since 2008 and will be implemented other areas in Korea on 2020. In this study, to identify the outcome and effectiveness of the cap-and-trade system in the SMA, (1) the rate of change for NOx and SOx emissions, (2) differences between the real emission and allocated amount, and (3) the status of trading are reviewed. It was found that the NOx and SOx emissions from the sources under the cap-and-trade system decreased in the SMA but the reduction was mainly due to the reduction of fuel usage not related to the system. It was found that the average percentage of annual emission in the SMA to the allocated amount between 2008 and 2018 was 66.9% for NOx and 69.3% for SOx, respectively. It suggests that there was over allocation of the emission amounts. The average trading prices in the SMA were 0.193 $/kg for NOx and 0.128 $/kg for SOx, far lower than those in RECLAIM, 131.942 $/kg and 81.677 $/kg, respectively. It was suggested that (1) the cap system for NOx and SOx emissions should be implemented only for the area with high emission ratio from large point sources, (2) the trade system is not suitable for the effective implementation of the cap system, and (3) Korean government should not allow over allocation in order to ensure sound market function without delaying the introduction of technology.

• 한국환경과학회지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.1465-1481
• /
• 2011

The accuracy of ozone sensitivity coefficients estimated with HDDM (High-order Decoupled Direct Method) can vary depending on the $NO_x$ (Nitrogen Oxides) and VOC (Volatile Organic Compound) conditions. In order to evaluate the applicability of HDDM over the Seoul Metropolitan Area (SMA) during a high ozone episode in 2007 June, we compare BFM (Brute Force Method) and HDDM in terms of the $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to explain ozone change in response to changes in NOx and VOC emissions, and the $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient to represent nonlinear response of ozone to the emission changes. BFM and HDDM estimate comparable ozone sensitivity coefficients, exhibiting similar spatial and temporal variations over the SMAduring the episode. NME (Normalized Mean Error) between BFM and HDDM for the episode average $1^{st}$- and $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficients to NOx and VOC emissions are less than 3% and 9%, respectively. For the daily comparison, NME for the $1^{st}$- and $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficients are less than 4% ($R^2$ > 0.96) and 15% ($R^2$ > 0.90), respectively. Under the emission conditions used in this study, two methods show negative episode average $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to $NO_x$ emissions over the core SMA. The $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient to $NO_x$ emissions leads ozone to respond muchnonlinear to the reduction in $NO_x$ emissions over Seoul. Nonlinear ozone response to reduction in VOC emissions is mitigated due to the $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient which is much smaller than the $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to the emissions in the magnitude.

• 청정기술
• /
• 제22권4호
• /
• pp.211-224
• /
• 2016

가솔린 자동차의 내연기관 배기가스 처리를 위한 촉매로 삼원촉매가 널리 사용되고 있다. 반면 디젤 자동차의 배출 오염 물질 처리를 위해서는 다양한 기술들이 연구개발되고 있다. 디젤 자동차의 특징인 희박연소 조건에서 발생하는 질소산화물의 저감과 제거를 위해 티타니아에 담지된 바나듐 촉매가 상용화되어 있다. 바나듐 촉매를 이용한 질소산화물 저감기술은 암모니아를 환원제로 이용함으로써 대형 디젤 차량에 효과적으로 적용할 수 있다. 최근 활발하게 연구개발이 이루어지고 있는 구리가 이온 교환된 제올라이트 촉매는 초고연비 자동차 개발의 필수 기술로 인식되고 있다. 본 총설에서는 디젤 엔진의 배기가스 중 질소산화물을 효과적으로 제거하기 위한 후처리 기술 중 하나인 암모니아를 이용한 선택적 촉매 환원 반응의 촉매로 사용되는 구리가 이온 교환된 제올라이트 촉매와 관련한 최근 연구개발 동향을 소개하고자 한다.

• 공업화학
• /
• 제32권6호
• /
• pp.659-663
• /
• 2021

반도체 제조공정에서 발생하는 미세먼지와 질소산화물 동시처리를 위하여 오존산화, 습식중화 및 습식전기집진 기술들을 직접화한 10 CMM급 복합오염물질 제거시스템을 개발하였으며, NOx 제거효율 증대를 위한 공정변수 제어 및 최적화를 진행하였다. 특히, 전원공급장치를 포함한 습식전기집진장치 핵심부품 안정성 평가를 위해 30일 동안의 장기운전도 병행하였다. 오존산화 기반 DeNOx 공정에서 가장 중요한 운전변수인 O₃/NO 비율은 1.5 부근에서 최적화하였으며, 습식중화 공정의 운전변수를 최적화하여 중화반응에 의한 제거효율 기여도를 확인하였다.

• 청정기술
• /
• 제24권4호
• /
• pp.307-314
• /
• 2018

본 연구에서는 NMO (Natural Manganese Ore), $MnO_2$, $Mn_2O_3$ 촉매를 산소 존재 하에 저온에서 $NH_3$를 환원제로 이용하여 질소산화물(NOx)을 제거하는 선택적 촉매 환원법에 사용되었다. NMO의 경우, 안정성 실험에서 질소산화물 전환율이 423 K에서 100시간 후에도 변하지 않는 것을 확인하였다. 동력학 실험의 경우, 열 및 물질전달이 영향을 주지 않는 영역에서 수행하였다. 정상상태에서의 반응속도 연구는 저온 SCR반응에서 암모니아에 대하여 0차이고 일산화질소에 대해서는 0.41 ~ 0.57차였으며 산소에 대해서는 0.13 ~ 0.26차인 것을 확인하였다. 온도가 증가할 때, 암모니아와 산소 농도의 결과에 따라 반응차수가 감소함을 확인하였다. 촉매 표면에 해리흡착 된 암모니아와 가스상 일산화질소(E-R 모델)와의 반응 및 흡착 된 일산화질소(L-H 모델)와의 반응을 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.1-10
• /
• 2022

Exhaust gases emitted from internal combustion engines contain nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), which are major air pollutants causing acid rain, respiratory diseases, and photochemical smog. As a countermeasure, scrubber systems are being studied extensively. In this study, the pressure drop characteristics were analyzed by changing the exhaust gas inflow velocity using a scrubber for a 700 kW engine as a model. In addition, the fluid flow inside the scrubber and the behavioral characteristics of the droplets were studied using CFD, and the design compatibility of the cleaning device was verified. Flow analysis was performed using inertial and viscous resistances by applying porous media to the complex shape of the scrubber. The speed of the exhaust passing through the outlet nozzle from the inlet was determined through the droplet behavior analysis by spraying, and the flow characteristics for the pressure drop were studied. In addition, it was confirmed through computational analysis whether there was a stagnation section in the exhaust gas flow in the scrubber or the sprayed droplets were in good contact with the exhaust gas.

• 한국입자에어로졸학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.99-108
• /
• 2011

To establish area specific control strategies for the reduction of the ozone concentration, the Ozone Isopleth Plotting Package for Research(OZIPR) model has been widely used. However, the model results tend to changed by various input parameters such as the background concentration, emission amount of NOx and volatile organic compounds (VOCs), and meteorological condition. Thus, sensitivity analysis should be required to ensure the reliability of the result. The OZIPR modeling results for five local government districts in the Seoul Metropolitan Area (SMA) in June 2000 were used for the sensitivity analysis. The sensitivity analysis result showed that the modeling result of the SMA being VOC-limited region be still valid for a wide range of input parameters' variation. The estimated ozone concentrations were positively related with the initial VOCs concentrations while were negatively related with the initial NOx concentrations. But, the degree of the variations at each local district was different suggesting area specific characteristics being also important. Among the five local governments, Suwon was chosen to identify other variance through the period from April to September in 2000. The monthly modeling results show different ozone values, but still showing the characteristics of VOCs-limited region. Limitations due to not considering long range transport and transfer from neighbor area, limitation of input data, error between observed data and estimated data are all discussed.