• 제목/요약/키워드: Supply rate

검색결과 2,631건 처리시간 0.034초

국내 화강암류를 이용한 일부 인공쇄석사 제조과정에서 발생되는 슬러지의 광물.물리화학적 특성 (Mineralogical and Physico-chemical Properties of Sludge Produced During Artificial Sand Processing)

  • 유장한;김용욱
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.303-311
    • /
    • 2007
  • 국내 모래수요에서 인공쇄석사의 점유율은 30% 이상이며 지속적인 증가추세에 있다. 인공쇄석사는 주로 화강암 및 편마암류를 원암으로 이용하며, 공정 중에 생기는 슬러지(63마이크론 이하입자)는 침전제를 이용하여 분리되며, 중량대비 15% 내외가 포함된다. 슬러지 구성광물은 석영, 장석, 운모류와 함께 고령토, 녹니석, 질석, 스멕타이트 및 방해석도 간혹 포함된다. 쥬라기 화강암류에서 발생되는 슬러지는 대체적으로 백악기 화강암류에 비해서 더 많은 고령토 및 스멕타이트를 포함한다. 반면, 선캠브리아기 시료는 고령토 및 스멕타이트가 확인되지 않는다. 화학조성에 있어서도 화강암류와 슬러지의 사이에 명확한 차이를 나타낸다. 주요 10성분 중에서 $SiO_2,\;Na_2O$$K_2O$를 제외한 나머지 성분들은 슬러지에서 훨씬 높은 함량을 나타낸다. 슬러지에서 $SiO_2$의 감소는 점토입도에서의 석영함량감소에 기인하며, $Na_2O 감소는 알바이트에 비해서 Ca사장석이 풍화에 약하기 때문이며, $K_2O$는 대체적으로 변화가 미약하다. 슬러지에 대한 입도분석에 의하면, 토양조직 분류상 사질양토에 해당한다. 투수율 측정에 의하면 투수계수가 높으며, 그 원인은 실트 및 점토입자가 다소 풍부하기 때문이다. 현재 우리나라에서 폐기되는 슬러지는 불투수성이 높아 산업폐기물 중의 환경오염물로 분류되며, 쇄석사의 회수율을 저하시키므로 원암선택시 풍화를 덜 받은 화강암류를 선택할 필요가 있다.

위천 상류에 건설 중인 화북댐 상 하류 어류군집에 관한 연구 (A Study of Fish Community on Up and Downstream of Hwabuk Dam Under Construction in the Upper Wie Stream.)

  • 서진원;김희성
    • 생태와환경
    • /
    • 제42권2호
    • /
    • pp.260-269
    • /
    • 2009
  • 본 조사는 낙동강 유역의 홍수피해를 저감하고, 경북 중부지역의 안정적인 용수를 공급하기 위해 경북 군위군 고로면에 건설 중인 화북댐의 상 하류 어류조사를 통하여 댐 건설이 하천유역에 특히 수 생태계내의 어류군집에 미치는 영향유무를 파악하여 종 다양성을 보전하고 하천의 건강성을 유지하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 화북댐 상 하류에서 사후환경영향조사 기간(2004${\sim}$2008년) 중 측정된 수질항목 분석결과 현장에서 측정한 수온, 용존산소, 수소이온농도와 실내분석 항목인 부유물, 총대장균수의 경우 지점별로 다소 계절에 따른 변화를 나타냈지만 큰 차이를 보이지는 않았으나 유기물 및 영영염류 농도에 해당하는 생물학적 화학적 산소요구량, 엽록소, 질소, 인의 경우 지점별로 매우 큰 폭의 변화를 보였으며 상류에서 다소 높고 하류에서 낮은 경향을 보였다. 중금속 중 비소의 경우 2005년 6월 0.092 mg $L^{-1}$를 제외하고는 0.05 mg $L^{-1}$ 이하를 나타내어 하천수 수질환경기준 상 사람의 건강 보호 측면에서 규정한 0.05 mg $L^{-1}$ 이하의 범위 내에서 나타나는 것으로 확인되었다. 화북댐 상 하류에서 어류조사를 실시한 결과 총 7과 19종 10,263개체가 확인되었다. 조사된 어류 중 우점종은 하천 중 상류에 주로 서식하는 참갈겨니(62.5%)로 확인되었으며 아우점종은 버들치(10.6%)로 나타났다. 조사 구간인 위천 상류에서 확인된 19종 중 한국고유종은 긴몰개, 동사리, 쉬리 등 총 9종(47.4%)으로 나타났으며, 멸종위기야생동 식물 I급으로 지정된 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis)가 소수의 개체이지만 포획되었고, 외래도입종은 확인되지 않았다. 군집분석 결과 우점도 지수는 하류로 갈수록 감소한 반면에 다양도, 풍부도 지수는 하류로 갈수록 증가하였다. 우점종인 참갈겨니의 개체군 분석 결과, 길이-무게 상관관계식은 TW=0.000003$(TL)^{3.2603}$로서 매개변수 b값이 3.0보다 크게 나타나 개체군의 영양상태가 양호한 것으로 나타났다. 또한 유사시기에 다른 하천에서의 개체군들과 비교분석 결과 size별 평균 비대지수(CF)가 상대적으로 높은 값을 보여 화북댐 유역의 참갈겨니가 다른 지역보다 성장률이 높았다. 화북댐 상 하류에서 어류 조사 자료를 활용하여 하천건강성평가(IBI)를 적용한 결과, 대부분의 지점에서 양호(26${\sim}$35)에서 최적(36${\sim}$40)을 보였으며 지점 5에서 평균값이 가장 높게 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 지속적인 모니터링을 실시하여 어류에 관한 환경영향평가와 하천건강성평가 등을 통한 화북댐 완공 후 상 하류 하천의 어류상 변화유무 및 환경영향을 파악하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

에틸렌 흡착제와 활성탄 처리에 의한 저장 포도의 품질 특성 (Quality of Stored Grape (Vitis labruscana) Treated with Ethylene-Absorbent and Activated Charcoal)

  • 장금일;이제홍;김광엽;정헌상;이희봉
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제35권9호
    • /
    • pp.1237-1244
    • /
    • 2006
  • 포도의 저장성을 향상시킬 수 있는 방법을 모색하기 위하여 'Sheridan'과 'Muscat Bailey A' 품종을 에틸렌 흡착제 및 0.1, 0.5, 1.0 및 2.0%의 활성탄을 처리하여 $0{\pm}1^{\circ}C$에서 $90{\pm}2%$의 습도상태에서 60일간 저장하면서 중량감모율, 비정상과 발생률, 탈립율, 당도, 유리당함량, 총산, anthocyanin 색소 함량, 진균수를 조사하였다. 전체적으로 'Sheridan', 'Muscat Bailey A' 두 품종 모두 무처리에 비하여 에틸렌 흡착제 및 활성탄을 처리하였을 때 저장성이 증가하였다. 품종별로는 'Sheridan'이 'Muscat Bailey A'보다 저장성이 우수하였으며, 처리구별로 무처리구에 비하여 에틸렌 흡착제, 활성탄 수준이 높을수록 중량감모율, 비정상과 발생률, 탈립율, 당도 및 진균수의 증가에 대한 억제 효율이 높게 나타났다. 그리고 유리당 함량 및 포도과피의 anthocyianin 함량을 조사한 결과 'Sheridan', 'Muscat Bailey A' 두 품종 모두 저장 기간 중 유리당 함량 및 포도 과피의 anthocyanin 함량이 조금 증가하였고, 품종별로는 'Sheridan'이 'Muscat Bailey A'보다 증가율이 높게 나타났지만, 처리구간 유의적인 차이는 적었다, 또한, 총산은 'Sheridan'과 'Muscat Bailey A' 두 품종 모두 저장 기간 중 감소하는 경향을 나타낸 반면, 처리구별 차이는 적었고 품종별로는 'Sheridan'이 'Muscat Bailey A'보다 적게 감소하였다. 전체적인 결과를 종합해보면 포도 저장 중 활성탄 처리 효과가 에틸렌 흡착제에 의한 효과와 유사하게 저장성을 향상시키는 결과를 나타내었으며, 처리구별로는 에틸렌 흡착제, 2% 활성탄>1% 활성탄>0.5% 활성탄 처리 순으로 저장성이 우수하게 나타났다.

Earthquake impacts on hydrology: a case study from the Canterbury, New Zealand earthquakes of 2010 and 2011

  • Davie, Tim;Smith, Jeff;Scott, David;Ezzy, Tim;Cox, Simon;Rutter, Helen
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
    • /
    • pp.8-9
    • /
    • 2011
  • On 4 September 2010 an earthquake of magnitude 7.1 on the Richter scale occurred on the Canterbury Plains in the South Island of New Zealand. The Canterbury Plains are an area of extensive groundwater and spring fed surface water systems. Since the September earthquake there have been several thousand aftershocks (Fig. 1), the largest being a 6.3 magnitude quake which occurred close to the centre of Christchurch on 22February 2011. This second quake caused extensive damage to the city of Christchurch including the deaths of 189 people. Both of these quakes had marked hydrological impacts. Water is a vital natural resource for Canterburywith groundwater being extracted for potable supply and both ground and surface water being used extensively for agricultural and horticultural irrigation.The groundwater is of very high quality so that the city of Christchurch (population approx. 400,000) supplies untreated artesian water to the majority of households and businesses. Both earthquakes caused immediate hydrological effects, the most dramatic of which was the liquefaction of sediments and the release of shallow groundwater containing a fine grey silt-sand material. The liquefaction that occurred fitted within the empirical relationship between distance from epicentre and magnitude of quake described by Montgomery et al. (2003). . It appears that liquefaction resulted in development of discontinuities in confining layers. In some cases these appear to have been maintained by artesian pressure and continuing flow, and the springs are continuing to flow even now. In spring-fed streams there was an increase in flow that lasted for several days and in some cases flows remained high for several months afterwards although this could be linked to a very wet winter prior to the September earthquake. Analysis of the slope of baseflow recession for a spring-fed stream before and after the September earthquake shows no change, indicating no substantial change in the aquifer structure that feeds this stream.A complicating factor for consideration of river flows was that in some places the liquefaction of shallow sediments led to lateral spreading of river banks. The lateral spread lessened the channel cross section so water levels rose although the flow might not have risen accordingly. Groundwater level peaks moved both up and down, depending on the location of wells. Groundwater level changes for the two earthquakes were strongly related to the proximity to the epicentre. The February 2011 earthquake resulted in significantly larger groundwater level changes in eastern Christchurch than occurred in September 2010. In a well of similar distance from both epicentres the two events resulted in a similar sized increase in water level but the slightly slower rate of increase and the markedly slower recession recorded in the February event suggests that the well may have been partially blocked by sediment flowing into the well at depth. The effects of the February earthquake were more localised and in the area to the west of Christchurch it was the earlier earthquake that had greater impact. Many of the recorded responses have been compromised, or complicated, by damage or clogging and further inspections will need to be carried out to allow a more definitive interpretation. Nevertheless, it is reasonable to provisionally conclude that there is no clear evidence of significant change in aquifer pressures or properties. The different response of groundwater to earthquakes across the Canterbury Plains is the subject of a new research project about to start that uses the information to improve groundwater characterisation for the region. Montgomery D.R., Greenberg H.M., Smith D.T. (2003) Stream flow response to the Nisqually earthquake. Earth & Planetary Science Letters 209 19-28.

  • PDF

하상 미지형에 따른 N2O 발생량 변화 효과에 대한 탄소 가용성의 영향 (Effects of streambed geomorphology on nitrous oxide flux are influenced by carbon availability)

  • 고종민;김영선;지운;강호정
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제52권11호
    • /
    • pp.917-929
    • /
    • 2019
  • 하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

단일 3차 의료기관에서 외상환자에 대한 대량수혈 프로토콜 적용 분석 (Analysis of Application of Massive Transfusion Protocol for Trauma Patients at a Single Tertiary Referral Hospital)

  • 김혜린;유동원;김혜림;신경화;이현지;장철훈;김형회
    • 대한수혈학회지
    • /
    • 제29권3호
    • /
    • pp.262-272
    • /
    • 2018
  • 배경: 외상에 의한 대량출혈은 외상 환자의 주요 사망 원인 중 하나이며, 이 경우 초기에 다량의혈액제제를 적절한 비율로 신속하게 공급하는 것이 외상성 출혈로 인한 사망률을 감소시킨다는 점에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 외상 환자에 대한 대량수혈을 보다 안전하고 신속하게 수행하기 위해 마련한 대량수혈 프로토콜(MTP)을 도입한 이후, MTP 적용군과 비적용군의 특성을 비교 분석하여 MTP를 적용할 환자를 예측하는데 도움을 줄 수 있는 임상적 지표가 있는지, MTP를 적용할 경우 보다 신속한 수혈이 가능한지를 확인하였다. 방법: 2018년 2월부터 8월까지 7개월간 단일 3차의료기관의 외상응급실을 통해 입원한 환자들 중 대량수혈을 받은 환자들의 전자의무기록 및 검사결과를 후향적으로 분석하였다. 대량수혈 환자는 초기 24시간 이내에 적혈구제제 10단위 이상을 수혈받은 16세 이상의 환자로 정의하였으며, 이들 중 MTP를 적용받은 군(MTP군)과 비적용군(non-MTP군)을 구분하여 수상 종류 및 메커니즘, 초기 활력징후, 혈액검사결과, 외상 중증도 평가 점수, 수혈된 혈액제제의 비율과 양, 혈액제제가 처방된 시점부터 출고되기까지 소요된 시간을 비교 분석하였다. 결과: 2018년 2월부터 8월까지 7개월간 대량수혈을 받은 53명의 외상환자들 중 MTP군은 31명, non-MTP군은 22명으로 확인되었으며, 수축기혈압 및 이완기혈압을 제외한 초기활력징후 및 초기 혈액검사결과는 두 군간 유의한 차이가 없었다. 두 군의 혈액제제 사용량 및 비율 또한 큰 차이가 없었으나, 혈액제제 출고 소요시간의 경우 non-MTP군보다 MTP군에서 더 짧은 것이 확인되었다. 결론: MTP군과 non-MTP군의 초기활력징후 및 검사결과 등 임상적 특성은 큰 차이를 보이지 않았으나, MTP군에서 혈액제제가 출고되기까지 소요되는 시간이 더 짧아 보다 신속하게 수혈을 시작할 수 있었다.

노인요양병원 간병인의 돌봄서비스 질이 재이용의도에 미치는 영향 연구: 중국동포 간병인을 중심으로 (A Study on the Influence of the Quality of the Care Service of the Caregivers in a Nursing Hospital for the Elderly in the Intent of Reuse: Focusing on Chinese-Korean Caregivers)

  • 송인식
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제20권5호
    • /
    • pp.456-467
    • /
    • 2019
  • 우리나라의 급속한 고령화 현상은 노인요양병원의 확충으로 인한 인력수급의 어려움을 겪고 있다. 따라서 노인요양보호 서비스의 인력충원을 위해 외국 인력의 고용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 노인요양병원의 외국인 간병인의 돌봄서비스 질이 기관에 대한 신뢰, 만족, 재이용의도에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다. 본 연구는 서울 경기 지역 6개의 노인요양병원에서 중국동포 간병인의 돌봄서비스를 받고 있는 노인 249명을 조사하였다. 자료분석은 SPSS와 AMOS를 이용하여 분석을 실시하였다. 분석결과, 첫째, 노인요양병원 간병인의 돌봄서비스 질인 신뢰성, 대응성, 공감성, 유형성, 전문성은 기관에 대한 신뢰와 만족, 재이용의도와의 관계에서 모두 정적인 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 둘째, 노인요양병원의 중국동포 간병인의 돌봄서비스 질이 간병인의 신뢰에 미치는 요인으로는 대응성, 유형성, 전문성이며, 만족에 미치는 요인으로 돌봄서비스의 신뢰성, 유형성, 전문성 요인이 만족에 유의한 정의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 기관의 신뢰와 만족은 모두 재이용의도에 정의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 노인요양병원의 중국동포 간병인의 돌봄서비스의 질과 만족도의 관계에서 신뢰에 대한 간접효과는 돌봄서비스의 질 중 대응성을 제외하고 모든 독립변수에서 나타났으며, 신뢰와 재이용의도의 관계에서 만족도는 간접효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 노인요양병원의 중국동포 간병인 돌봄서비스 질이 이용자의 재이용률을 높이기 위해서 양질의 돌봄서비스 질을 통해 신뢰와 만족을 높일 수 있는 방안을 제공하여야 할 것을 시사한다.

맹방해빈의 일 년에 걸친 대순환과정 수치해석 - 2017.4.26부터 2018.4.20까지의 해안선 변화를 중심으로 (Numerical Analysis of the Grand Circulation Process of Mang-Bang Beach-Centered on the Shoreline Change from 2017. 4. 26 to 2018. 4. 20)

  • 조영진;김인호;조용준
    • 한국해안·해양공학회논문집
    • /
    • 제31권3호
    • /
    • pp.101-114
    • /
    • 2019
  • 현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해빈을 대상으로 년 간 해안선 변화량을 수치모의 하였다. 수치모의는 이산화된 해안선 단위 격자에 표사 순유입량과 해안선 전진 혹은 퇴각량은 서로 균형을 이룬다는 개념으로부터 유도한 해안선 모형(One Line Model for shore line)에 기초하여 수행하였다. 이 과정에서 연안 표사량의 경우 Energy flux 모형, 횡단 표사량의 경우 Bailard와 Inman(1981) 계열의 수정 모형(Cho and Kim, 2019)을 활용하였다. 수치모의 과정에서 closure depth는 파랑에 종속하는 것으로 해석하였으며, closure depth는 Shiled's parameter에 기반한 Hallermeier(1978)의 해석모형을 활용하여 산출하였다. 모의결과 너울이 우세한 2017.4.26부터 2017.10.15까지는 횡단 표사가 지속적으로 유입되어 해안선이 전진하는 것으로 모의되었다. 또한 10월 중순과 10월 말 사이에 연이어 발생한 년 최대 고파랑 내습에 따른 침식과 이로 인한 해안선의 일시적 퇴각, 이 후 파랑이 잦아들면서 다시 출현하는 너울에 의한 횡단표사 유입과 이로 인한 해안선 복원, 삼월중순부터 삼월말까지 연이어 발생한 고파랑에 의한 해안선 퇴각 등 일 년에 걸친 해안선 대순환과정이 상세하게 모의되는 것을 확인할 수 있었다. 전술한 해안선 대순환 과정은 2017년 4월5일, 9월 7일, 11월 7일, 2018년 3월14일에 실측된 해안선 위치에서도 유사하게 관측할 수 있다. 그러나 해안선이 전진 혹은 퇴각되는 양은 실측치에 비해 수치모의에서 크게 관측되며, 이러한 차이는 대부분의 지형모형(Genesis: Hanson and Kraus, 1989)처럼 closure depth를 $h_c=8.09m$로 일정하게 유지한 경우에 더욱 증가하였다.

첨단기술을 이용한 시설물 점검 및 진단장비 성능인증체계에 대한 연구 (A Study on the Performance Certification System of Inspection and Diagnostic Equipment for Infrastructure using Advanced Technologies)

  • 홍성호;김정곤;조재용;김도형;김정렬;김영민;이동욱
    • 한국재난정보학회 논문집
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.97-111
    • /
    • 2021
  • 연구목적: 지속가능한 기반시설 관리 기본법 시행으로 시설물관리가 강화되면서 다양한 시설물 진단장비가 필요할 것으로 예상되고 있다. 다양한 융합장비에 대한 시장요구에 맞춰 합리적인 수준의 인증제품 공급하기 위한 인증제도가 필요하다. 본 논문에서는 첨단 기술을 이용한 시설물 진단장비에 대한 인증체계 도입방안에 대하여 연구하였다. 연구방법: 기존 국내 유사인증제도에 대한 상세분석 및 비교를 통하여 인증제도의 기본적인 요소와 체계 및 절차에 대하여 검토하였다. 또한, 카탈로그방식, 최소성능기준(표본조사, 전수조사)에 대하여 진단장비 개발자(제조자), 발주자, 장비사용자를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 연구결과: 설문결과 발주자는 최소성능기준 전수조사 방식을 선호하였으며, 장비사용자 역시 최소성능 전수조사 방식과 표본조사를 거의 비슷한 비율로 선호하였다. 반면, 장비개발자는 카탈로그방식을 선호하였다. 결론: 진단장비의 사용자 입장인 발주자와 사용자는 품질에 대한 신뢰가 중요하므로 최소성능기준제시를 선호하였다. 반면, 개발자(제조자)는 다양한 제품의 개발에 규제가 되므로 자기인증방식인 카탈로그방식을 선호하였다. 현재 사용자가 요구하는 최소성능기준 방식의 도입에 필요한 최소성능기준에 대한 구체적 방안이 마련되지 않은 상황이다. 또한 구체적인 최소성능기준 마련에도 상당한 기간의 연구가 필요하므로 무리하게 인증 제도를 도입하는 것은 바람직하지 않다. 따라서 현실적으로 국내 시설물진단 및 검정장비 시장의 안정적이고 지속적인 발전을 위해서는 카탈로그 방식을 중심으로 일정기간 제도를 운영하는 것이 적절하다. 또한, 향후 필요에 따라서 최소성능기준에 대한 구체적 방안이 마련되면 시장에 대한 영향을 최소화 하는 범위에서 인증 제도를 확대 및 발전시켜 나가는 것이 효과적이다.

메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지의 성능 (Performance of a Molten Carbonate Fuel Cell With Direct Internal Reforming of Methanol)

  • 하명주;윤성필;한종희;임태훈;김우식;남석우
    • 청정기술
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.329-335
    • /
    • 2020
  • 재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.