• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.268-274
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• 2010

유해대기오염물질인 중금속의 배출은 그 위해성으로 인해 엄격한 법적 규제를 하는 등 지대한 관심이 기우려지고 있다. 무연탄을 사용하는 상용 화력발전시설로부터 배출되는 중금속의 농도 및 배출특성에 대한 연구를 실시하였다. 대상 발전시설은 순환 유동층 연소로, 싸이클론, 보일러, 전기집진기 설비로 구성되었고 가스상 수은을 포함한 주요 중금속의 농도를 측정하기 위해 분진과 가스상 시료를 전기집진기(ESP) 전단과 연돌에서 측정하였다. 총 먼지량(TPM), PM-10, PM-2.5와 같은 입자상 물질의 배출량은 ESP 전단에서 각각 23,274, 9,555, $7,790mg/Sm^3$로 매우 높았으며, 이는 예측했던 바와 같이 미분탄 화력발전소보다 높은 수치였다. 그러나 ESP에 의한 먼지의 제거효율이 높기 때문에 연돌에서의 총 먼지량은 $0.16mg/Sm^3$ 정도였다. 마찬가지로 중금속 배출량 또한 ESP에서 높은 제거효율을 보였다. 입도분포와 입경 범위 별 중금속 농축 정도에 대한 데이터를 살펴볼 때 일부 금속의 농도는 작은 입경 범위에서 더 농축된 것을 보여 입자의 크기와 상관관계를 지어 볼 수 있었다. 수은의 경우 다른 금속들과 다르게 높은 휘발성 때문에 대부분이 가스 상태로 배출되며 그로 인하여 수은의 제거효율은 68% 정도로 다른 중금속들에 대한 제거효율보다 낮았다. ESP를 지나면서 수은 화학종이 원소수은에서 산화수은으로 변하는 것이 확인되었으며, 그로 인하여 습식세정탑이 설비된 다른 석탄 화력발전소에서는 원소 수은이 지배적인 데 반해 본 시설의 경우 연돌에서 총 수은의 절반 정도만 원소수은이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.461-468
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• 2019

석탄화력발전소에서 발생하는 분진 효율을 높이고 미세먼지와 극미세먼지까지 집진할 필요성이 높아지고 있다. 상압 영역에서 운전되는 플랜트 발생 분진 제거를 위해서는 백필터나 전기집진기를 사용하나, 고온고압에서 운전되는 석탄가스화와 같은 경우는 금속필터나 세라믹필터가 사용된다. 고온고압에서 분진 집진을 위해 2종의 5겹 압착/소결한 금속필터를 제작하였고 이를 사용했을 때 분진 포집효율과 $10{\mu}m$ 이하 입자에 대한 포집 성능을 파악하였다. 석탄가스화 분진에 대한 금속필터의 집진효율은 무게기준으로 99%대에 달하였다. 제작한 금속필터 2종의 미세먼지 입자 이하(< $2.5{\mu}m$) 크기까지 집진성능을 파악하고자 JIS 분진 표준시료를 대상으로 실험을 수행하였고, $1{\sim}2.5{\mu}m$ 입자크기 범위에 대해 97%와 70~82%의 집진 성능을 확인하였다. $1{\mu}m$ 이하 입자크기 영역에서는 입자크기가 작아짐에 따라 제작한 금속필터의 집진효율이 급격히 낮아짐을 볼 수 있었다. 이러한 $1{\mu}m$ 이하 입자들에 대한 집진 제한점을 극복하고자 금속필터 성능의 개선 방안을 제시하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제8권2호
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• pp.89-96
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• 1975

본(本) 실험(實驗)은 양회공업(洋灰工業)의 부산물(副産物)로 다량 생산(生産)되고 있는 양회분진(洋灰粉塵) 이화학적(理化學的) 특성(特性)과 수도(水稻)에 대한 토양개량제(土壤改良劑)로서의 효과(効果)를 검토(檢討)키 위해 실시하였다. 채취사용(採取使用)된 양회분진(洋灰粉塵)은 Suspension Preheater에서 별도로 집진한 By Pass (B. P)와 Cottrell 전기진기(電氣塵機)에서 집녹(集鹿)한 Electric Precipitate (E. P)의 두 종류이었다. 강원도(江原道) 철원군(鐵原郡) 동송면(東松面) 장흥리(長興里), 현무암지대(玄武岩地帶)에서 발달된 중점질(重粘質)의 산성토양(酸性土壤)에서 포장시험(圃場試驗)을 실시하였으며, 반당(反當) 양회분진(洋灰紛塵) 시용량(施用量)은 Ep, Bp 각 100kg, 200kg, 300kg과 대조구(對照區)를 포함(包含)한 7개 처리(處理)이었으며, 이 지방(地方) 장려품종인 농백(農白)을 공시(供試)하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)할 수 있었다. 1. 양회분진(洋灰粉塵)은 농업용(農業用) 산성토양개량제(酸性土壤改良劑)로서 그 성분조성(成分組成)이 적합(適合)하다. Bp에 있어서 알카리도(度) 55%, 가용성(可溶性) 석회(石灰)와 고토(苦土) 함량(含量)이 각 41.7%와 9.8% 이고 수용성(水溶性) 규산(珪酸)은 4.5% 가리(加里)는 1%였다. Ep에있어서는 알카리도 53.5%, 가용성(可溶性) 석회(石灰)와 고토(苦土) 함량(含量)이 각 41.7%와 8.3% 이고 수용성(水溶性) 규산(珪酸) 함량(含量)은 1% 였다. 2. 분말도(粉末度)가 대단히 높아 토양중(土壤中)에서의 분응속도(反應速度)가 빠르고 석회물질(石灰物質)로서의 상대적(相對的) 효과(効果)가 높다. Ep는 270mesh를 전량(全量) 통과(通過)하고 Bp는 150mesh 이상이 95% 통과하고 270mesh를 통과하는 것은 68%였다. 3. 수도(水稻)의 대한 증수효과(增收効果)가 있었다. 석회소요량(石灰所要量)에 따른 양회분진(洋灰粉塵) 시용(施用)으로 (100kg/10a) Bp, Ep 각기 21%와 15%의 증수효과(增收効果)를 보았다. 증수원인(增收原因)은 주당수수(株當穗數), 수당입수(穗當粒數)와 천입중(千粒重)의 증가에 의한 것이었다. 4. 적당량(適當量)의 양회분(洋灰粉塵) 시용(施用)은 수도(水稻)의 수확량(收穫量)과 양분흡수량(養分吸收量)을 높였으나 과량(過量)의 시용(施用)은 오히려 이롭지 못했다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.449-455
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• 2017

기준공정과 개선대상공정 간의 투입물(Input, Material and energy), 배출물(Output, Product, Co-product), 환경오염물(Environmental emission) 데이터를 수집하고 공정 성과를 분석하였다. 이를 통해 환경적으로 주요한 투입물과 환경오염물을 파악하였다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 상관관계 분석을 통해 각 환경오염물에 대한 기여도가 큰 투입물을 파악하였다. 주요 환경오염물 처리 시, 경제적 최적화를 통한 종말처리공정 조합을 선형 프로그래밍 기법을 사용하여 규명하였다. 사례 연구로는 동일한 형태의 시멘트를 생산하는 EU와 국내 시멘트 제조공정을 선정하였다. 국내 시멘트 제조공정에서는 석탄이 주요 투입물로, 먼지, $SO_x$가 주요 환경오염물로 파악되었다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 다중회귀분석결과 석탄>원자재>석고 순으로 $CO_2$발생량에 기여도가 큰 것으로 나타났다. $SO_x$발생량의 경우 석탄의 기여도가 가장 컸으며, Dust 발생량의 경우 석고>원자재 순으로 기여도가 큰 것으로 나타났다. Dust 종말처리공정 최적화에서 전기집진기술 100%, 섬유필터기술 2.4% 조합이 최적이었다. $SO_x$종말처리공정 최적화에서는 건식첨가공정기술 100% 습식세정기술 25.88% 조합이 최적이었다. 이 연구의 특징은 제조공정에서 문제가 되는 주요 투입물과 환경오염물을 파악하는 방법을 제시하였다는 점이다. 또한, 기술적 경제적으로 최적의 조합인 종말처리공정 선정 방법을 제시하였다는 점이다.