• 한국대기환경학회지
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• 제19권4호
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• pp.347-361
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• 2003

Sulfur dioxide (SO$_2$), ozone, total suspended particulates (TSP) and PM$_{2.5}$ were measured at Deokjeok Island in the Yellow Sea during April 1999 to June 2000. Although the emission amount of air pollutants is quite low in this small island of 36 km$^2$ with 1.4 thousand inhabitants, there are pollutant sources such as an oil -firing power plant and a wharf for ferryboat. The island is also influenced from the emissions from the greater Seoul area in the east and from China in the west. In order to characterize the pollutant variations due to interactions between transport and local emissions. the correlation between variations of SO$_2$ and ozone was investigated. Mass and ion concentrations of TSP and PM$_{2.5}$ were examined on selected episode days of positive and negative correlations between the two gaseous species in spring and winter. The effects of transport were pronounced on the days of positive correlation in spring with higher concentrations of ozone and PM$_{2.5}$. TSP concentrations were also high on these days because of high wind speeds. On the days of negative correlation in spring, frequent fog associated with low wind speeds facilitated SO$_2$ oxidation and increased sulfate accompanied with decrease in nitrate in PM$_{2.5}$ and chloride in TSP. This latter phenomena was noticeable since it showed that chemical composition of fine particles could be significantly altered not only during the transport but also by local environment.ronment.

• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.607-618
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• 2017

석탄화력발전소를 포함한 다양한 산업설비에서 유해 대기오염물질이 배출되고 있으며, 이러한 오염물질은 인체 건강과 자연 생태계에 영향을 준다. 특히, 질소산화물($NO_x$)와 이산화황($SO_2$)은 인체 건강에 악영향을 주는 미세먼지($PM_{2.5}$) 형성에 원인물질로 알려져 있다. 이러한 $NO_x$와 $SO_2$ 배출을 저감하기 위해서 선택적 촉매 환원(SCR)과 습식 탈황 공정(WFGD)으로 결합된 혼합 시스템이 사용되고 있으나, 높은 설치비용 및 운전비용을 필요로 하며, 유지보수의 문제점, 기술적인 한계점을 가지고 있다. 최근에 이러한 혼합 시스템을 대체하기 위한 $NO_x$, $SO_2$ 동시 저감 기술이 연구되고 있으며, 제안된 기술들은 흡수, 고도 산화(AOPs), 저온 플라즈마(NTP), 전자 빔(EB) 등이 있다. 이러한 기술들은 강한 수용성 산화제 및 산화력을 가진 화학활성종에 의한 $NO_x$, $SO_2$를 $HNO_3$, $H2SO_4$ 형태로의 산화 반응, 기-액 계면에서 $HNO_3$와 $H2SO_4$ 흡수 반응, 화학 첨가제에 의한 중화 반응을 기본으로 하고 있다. 본 논문에서는 각각의 동시 저감공정에 대한 기술적인 특징과 대용량 처리 공정 응용을 위한 향후 전망을 정리하였다.

• 분석과학
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• 제20권4호
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• pp.296-301
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• 2007

카본 나노섬유(CNFs)는 높은 비표면적($100{\sim}200m^2/g$)과 순도를 갖는 물질로서 2 nm 이하의 기공을 형성하지 않는 물질이다. 그러므로 이 물질은 촉매 지지체로서의 활용 가치가 우수한 물질이다. 활성 카본섬유(ACFs)는 첨단기술 산업 분야의 유독가스 제어에 많이 이용되어지고 있다. 레이온을 이용한 카본 나노섬유(CNFs)와 활성 카본섬유(ACFs)는 소재 표면에 다양한 온도와 공기량을 조절함으로서 열적 산화 방법인 열화학을 이용하여 제조하였다. 카본 나노섬유(CNFs)는 공기 주입 상태에서 $600^{\circ}C$ 이상으로 반응시켰으며, 온도와 공기량을 점차적으로 증가시키면서 카본 나노섬유(CNFs)을 성장시켰다. 활성 카본섬유(ACFs)는 $800^{\circ}C$ 상에서 72시간 반응시켜, $2,662m^2/g$ (BET)의 비표면적과 $1.41cm^3/g$의 부피를 갖는 소재를 제조하였다. 이와 같은 방법으로 제조된 활성 카본섬유(ACFs)는 기공크기가 10 nm이하 되는 비표면적이 전체 표면적의 99%을 차지 하며, 2 nm 이하 되는 비표면적이 전체 표면적의 60%을 차지 하였다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제9권1호
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• pp.78-85
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• 2015

In the past several decades, biofuels have emerged as candidates to help mitigate the issues of global warming, fossil fuel depletion and, in some cases, atmospheric pollution. To date, the only biofuels that have achieved any significant penetration in the global transportation sector are ethanol and biodiesel. The global consumption of biodiesel was rapidly increased from 2005. The goal of this study was to examine the chemical composition on particulate pollutant emissions from a diesel engine operating on several different biodiesels. Tests were performed on non-road diesel engine. Experiments were performed on 5 different fuel blends at 2 different engine loading conditions (50% and 75%). 5 different fuel blends were ultra-low sulfur diesel (ULSD, 100%), soy biodiesel (Blend 20% and Blend 100%) and canola biodiesel (Blend 20% and Blend 100%). The chemical properties of particulate pollutants were characterized using an Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS). Organic matter and nitrate were generally the most abundant aerosol components and exhibited maximum concentration of $1207{\mu}g/m^3$ and $30{\mu}g/m^3$, respectively. On average, the oxidized fragment families ($C_xH_yO_1{^+}$, and $C_xH_yO_z{^+}$) account for ~13% of the three family sum, while ~87% comes from the $C_xH_y{^+}$ family. The two peaks of $C_2H_3O_2$ (m/z 59.01) and $C_3H_7O$ (m/z 59.04) located at approximately m/z 59 could be used to identify atmospheric particulate matter directly to biodiesel exhaust, as distinguished from that created by petroleum diesel in the AMS data.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제11권3호
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• pp.39-49
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• 2008

A study was carried out on the physico-chemical properties of soil and content of heavy metals and benzo(a)pyrene that might have been introduced through by-product fertilizers or air pollution to growing turfgrass at natural turfgrass playgrounds in elementary schools located at the western coast and eastern mountain areas in Jeollabuk-do, Korea. The soil of turfgrass playgrounds is composed of loamy sand, and the CEC and organic matters were very low. Compared to agricultural land in Korea, the concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium were very low, requiring control in terms of nutrients. The contents of total and fraction heavy metals in soil were found to be background level. The reason may lie in the fact that unpolluted sand soil or sand was used to construct the foundation for the natural grass playground in the first place. However, any change in oxidation-reduction conditions or acceleration of decomposition of organic compounds may release some heavy metals from the soil and be transformed into forms that may be easily absorbed by plants or grass. It is believed that sustained monitoring and environment impact assessments should be carried out. The contents of benzo(a)pyrene in soil showed an average 0.60ng/g with a range between 0.06 to 1.47ng/g. The detected contents were found as background level.

• 환경위생공학
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• 제15권2호
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• pp.95-101
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• 2000

산업의 고도화에 따른 경제성장으로 인류의 삶의 질은 많이 좋아졌지만 경제활동으로 인한 각종 환경 오염물질은 상대적으로 많이 배축된 것이 사실이다. 특히 대기오염물질의 주 요인이 되고있는 질소산화물과 아황산가스 등 많은 오염물질이 있지만 최근 더욱더 문제가 되고있는 것이 휘발성 유기화합물질로써 대기중의 탄화수소 화합물의 총칭으로 광 화학 옥시던터와 오존 등으로 인한 대기오염으로 인체에 미치는 영향이 아주 심각하며, 발생장소도 대규모 석유화학 장치산업의 원유를 정제하는 정제공정에서부터 저유소 및 중간 제품공정, 그리고 소비자가 직접 접하는 전국각지에 산재되어 있는 주유소 등에서 많은 량의 휘발성 유기화합물질이 발생되고 있다. 이에 대한 대책으로 정부차원에서 우선 대규모 석유화학단지를 휘발성 유기화합물질 배출저감을 위한 종합대책지역으로, 전남 여천지역은 1996. 9. 20일, 울산지역은 1997. 7. 1일에 지정고시 하였다. 울산지역의 경우 당초 대상물질이 47개 항목에서 시행초기에 보완적인 차원에서 크실렌 및 초산 등 일부물질이 수정된 31개 항목으로 변경고시 되었으며, 이에 대해 사업장에서는 해당물질에 따른 처리시설을 설치 가동 중에 있다. 그러나 휘발성 유기화합물질의 발생조건과 발생량, 각 물질의 혼합시 안전성문제 등이 공정조건상 일정하지 않아 방지시설 선정설치에 많은 에로사항이 있었다. 기존의 시설에 방지시설을 추가한다는 것은 화학공장 특성상 여러 가지 조건이 있으며, 그 동안 많은 시행착오를 하면서 설치하였다. 그러나 일부시설은 아직도 완벽한 방지효과를 얻기에는 부족하므로 향후 계속적인 기술 및 설비투자와 관리대책이 보완되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.18-24
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• 2018

친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 천연가스는 대기환경 오염물질을 거의 배출하지 않는 청정연료이며, 주로 시내버스의 연료로 사용되어져 왔다. CNG 버스의 보급률이 계속적으로 증가하고 있으며 이에 대한 엄격한 배기규제를 충족시키고 경제적인 후처리장치의 연구개발이 필요하다. 장기적인 연구로는, CNG 버스에서 배출되는 유독성가스인 $CH_4$와 NOx를 동시저감시키는 새로운 NGOC/LNT+NGOC/SCR 복합시스템을 개발하는 것이다. 이 연구는 복합시스템 후단에 장착되는 선택적인촉매환원(SCR)의 washcoat를 세라믹과 메탈 담체에 코팅하여 $de-CH_4/NOx$ 특성을 파악하는 것이다. V, Cu-SCR 촉매는 $CH_4$ 산화반응에는 영향을 미치지 않고, 이중층으로 코팅된 2, 4번 NGOC/SCR 촉매는 $400^{\circ}C$에서 $CH_4$가 산화되기 시작하여 약 $550^{\circ}C$에서는 약 20% 수준으로 $CH_4$가 저감되었다. NGOC/SCR처럼 two layer로 코팅된 2, 4번 SCR 촉매는 $350^{\circ}C$이상에서는 마이너스(-) NOx 전환률을 나타냈다. 이는 $ NH_4NO_3$(질산염)으로 흡장되어 있는 NOx가 촉매의 반응속도가 저하됨에 따라 $N_2$로 환원되지 못하고 $NO+NO_2$로 탈착되었기 때문이다. 세라믹 기반의 복합시스템은 $400^{\circ}C$에서 약 30%, $500^{\circ}C$에서 LOT50에 이르러 메탈 기반의 복합시스템보다 약 20% CH4 정화 성능이 높았고, NGOC/LNT+Cu-SCR 복합시스템 조합이 적합하다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.341-349
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• 2021

연소시설에서는 화석연료에 포함된 질소와 황이 산소와 반응하여 대기 오염물질인 질소산화물(NO_X)과 황산화물(SO_X)을 발생시킨다. 인체에 유해하고 환경 오염을 야기하는 NO_X, SO_X를 저감하기 위해 전세계적으로 환경규제를 시행 중이며, 규제를 충족하기 위해 다양한 기술들을 적용하고 있다. 상용화된 NO_X 및 SO_X 저감방식들로 SCR (selective catalytic reduction), SNCR (selective non-catalytic reduction), WFGD (wet flue gas desulfurization) 등이 있으나 이 방식들의 단점들 때문에 NO_X, SO_X를 동시제거하는 연구가 근래 많이 수행되고 있다. 그러나 NO_X, SO_X 동시 제거 방식에서도 산화제 및 흡수제로 인한 폐수 발생에 대한 문제점, 특정 산화제를 활성화 하기 위한 촉매 및 전기분해 사용에 따른 비용 발생, 마지막으로 기체 산화제들 자체 유해성의 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 NO_X, SO_X 동시처리 방식의 단점들을 보완하고자 고압분산기에서 생성된 마이크로버블과 환원제를 이용하여 비용절감 및 폐수처리 시 환경부하저감 가능성을 확인해 하고자 하였다. 분산기가 마이크로버블을 생성하는 것을 이미지 프로세싱과 ESR (electron spin resonance) 분석을 통해 확인하였으며, 마이크로버블만을 이용하여 온도에 따른 NO_X, SO_X 제거율 성능 테스트도 진행하였다. 뿐만 아니라 폐수를 저감하기 위해 환원제와 마이크로버블을 이용하여 습식으로 NO_X 제거율 약 75%, SO_X 제거율 99%를 달성하였다. 본 마이크로버블 시스템에 산화제를 함께 투여할 경우 NO_X, SO_X제거율 모두 99%이상을 달성 하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 습식산화제거방식을 적용하는 시설의 단점이었던 비용 및 환경 문제를 해결함에 기여할 수 있을 것으로 기대 된다.