• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.37 no.8
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• pp.492-497
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• 2015

VOCs (Volatile Organic Compounds) are generally generated in the painting process, or at the company and laundry where use organic solvents. The VOCs consist of various hydrocarbons and has low calorific value due to its dilution with atmospheric air. Therefore, the VOCs are difficult to burn by a conventional fuel combustor. In this study, a novel plasma dump combustor was proposed for the treatment of low calorific VOC gases. This combustor was designed a combination of the characteristics in a plasma burner, a dump combustor and a 3D matrix burner. The combustor has good structure for maintaining enough residence time and reaction temperature for stable flame formation and VOC destruction. For investigating the performance characteristics of the plasma dump combustor, an experiment was achieved for VOC feed rate, VOC injector position, etc. Toluene was used as a surrogate of VOC. The novel combustor gave better performance than a conventional combustor, showing that VOC destruction rate and energy efficiency were 89.64% and 12.27 kg/kWh respectively, at feeding rate of 450 L/min of VOC of 3,000 ppm of toluene concentration.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05b
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• pp.144-148
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• 2003

알루미나볼 위에 Titanium tetraisopropoxide(TTIP)를 원료로, 화학기상증착법으로 제조된 $TiO_{2}/Al_{2}O_{3}$ 볼을 이용하여 벤젠의 기상 광 분해 실험을 실시하였다. 기상분해 과정의 연속적 측정을 위하여 순환식의 반응장치를 자체 제작하였으며, PID(Photo Ionization Detector)방식의 VOCs meter를 이용하여 광조사에 의한 벤젠의 분해율을 실시간으로 측정하였다. 기상의 벤젠과 $TiO_2/Al_{2}O_{3}$ 볼의 원활한 흡착을 위해 30분간 암반응 시킨 후 광분해율을 측정한 결과 광조사에 의한 분말표면에 흡착된 VOCs의 탈착에 의한 초기 농도증가 현상이 공통적으로 측정되었으며, 흡착 면적이 작을수록 농도 증가 또한 낮게 측정되었다. 또한 최적조건을 기준으로 실시한 분해 실험 결과 60ppm이상의 고농도 영역에서는 VOCs의 분해가 비교적 느리게 진행되었지만, 60ppm이하의 저농도 영역에서는 급속한 VOCs의 분해가 측정되었다. 마찬가지로 반응 표면적이 넓을수록, 광원이 많을수록 그리고 광분해에 사용된 자외선 램프의 강도가 클수록 광반응에 의한 벤젠의 분해율이 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.553-553
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• 2013

상압 플라즈마 기술은 표면처리, 온존 발생장치, VOC (Volatile Organic compound) 제거등 다양한 산업분야에서 응용되고 있다. 상압플라즈마 기술 또한 DBD (Dielectric barrier discharge), Griding Arc, SDIP (Surface Discharge Induced Plasma) 등 다양한 기술들이 개발되어져 왔다. VOC를 제거하기 위한 다양한 플라즈마 기술중 특히 BDB 방법과 SDIP 기술들은 플라즈마에 의한 VOC 분해 뿐만 아니라 오존 발생을 통하여 VOC성분을 분해하는 것으로 알려져 있으며 효율이 매우 뛰어난 것으로 보고 되고 있다. 그러나 BDB 방전의 경우 방전이 발생하는 간격이 매우 작아 공기를 정화시키기 위해 좁은 유로를 통하여 일정넓이를 이동하여하 하기 때문에 압력감소가 심하며 이를 개선하기위해 다단으로 설계할 경우 구조가 복잡하고 가격이 고가인 단점이 있다. 본 연구에서는 두 개의 면 전극이 마주보는 형태로 된 DBD 구조의 단점을 보완하기 위하여 빗살무늬 모양의 다층구조의 선형전극으로 구조를 변화시켜 전극에 의한 압력감소를 방지하고 효율적으로 플라즈마 및 오존을 발생시킬 수 있는 VOC제거용 상압 플라즈마 발생장치를 개발하였다. 또한 플라즈마 발생 및 오존발생량이 우수한 것으로 알려져 있는 SDIP 장치 또한 제작하여 비교 평가를 하였다. 제작된 플라즈마 발생장치는 60 Hz와 20kHz의 교류 고압파워 서플라이를 이용하여 플라즈마 발생실험을 진행하였다. 선행 연구에서는 60 Hz의 고압 파워 서플라이를 이용하여도 플라즈마 방전이 잘 된다고 보고되었는데 본 실험에서 60 Hz 파워 서플라이를 사용할 경우 15 kV 이상이 인가될 때 아주 약하게 오존이 발생하는 현상이 관찰되었으나 육안으로 구분이 될 만큼의 플라즈마 방전은 발생하지 않았다. 20kHz의 고압파워 서플라이를 사용한 경우에는 비교적 낮은 전압인 7 kV에서 방전이 관찰되었으며 분당 22 mg의 오존이 발생하였다. SDIP를 이용한 경우 플라즈마가 발생하는 조건은 SDIP의 기하학적 형상에 많이 의존하게 된다. 본 실험에 SDIP 장치는 매우 낮은 전압에서 방전을 시작하였다. 기존의 DBD와는 다르게 1.7 kV에서 플라즈마 발생하였으며 1.8 kV에서 정상적인 플라즈마 방전이 발생하였다. 이때 분당 3.1 mg의 오존이 발생하였다. 오존 발생양은 앞에 빗살형 플라즈마 방전장치에 비하여 낮은데 인가되는 전력을 고려하면 입력된 전기 에너지당 오존발생양은 비슷한 수준이였다.

• Journal of Environmental Science International
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• v.14 no.8
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• pp.785-792
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• 2005

In order to reduce roadside and indoor air pollution for volatile organic compounds VOC), it may be necessary to apply photocatalyst-coated construction materials. This study evaluated the technical feasibility of the application of $TiO_2$ photocatalysis for the removal of VOC present in roadside or indoor air. The photocatalytic removal of five target VOC was investigated: benzene, toluene, ethyl benzene and o,m,p-xylenes. Variables tested for the current study included ultraviolet(UV) light intensity coating materials, relative humidity (RH), and input concentrations. Prior to performing the parameter tests, adsorption of VOC onto the current experiment was surveyed, and no adsorption was observed. Stronger UV intensity provided higher photocatalytic destruction(PCD) efficiency of the target compounds. For higher humidity, higher PCD efficiency was observed. The PCD efficiency depended on coating material. Contrary to certain previous findings, lower PCD efficiencies were observed for the experimental condition of higher input concentrations. The current findings suggested that the four parameters tested in the present study should be considered for the application of photocatalyst-coated construction materials in cleaning VOC of roadside or indoor air.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.83-86
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• 2007

가시광에서 활성을 보이는 $TiO_2$광촉매를 이용하여 대표적인 방향족 VOCs인 BTEX의 분해효과에 대한 실험을 실시하였다. 실험 결과 Xylene은 높은 전환율을 나타낸 반면, Benzene은 가장 낮은 전환율을 나타냈다. 이는 Benzene이 다른 물질에 비해 상대적으로 안정적인 분자 구조에 의해서 반응성이 매우 약하기 때문인 것으로 사료된다. 본 실험은 여러 가지 조건들 중에 농도와 유량만 변화 시킨 가운데 얻어진 결과이기 때문에 향후 연구에서 습도, 농도, 유량 및 빛의 강도 등 다양한 조건의 변화에 따라 최적의 조건을 찾아낼 수 있을 것으로 판단된다. S 가 도핑된 $TiO_2$ 광촉매는 가시광 하에서 방향족 VOCs를 제어하는 광촉매 기술 중에 비교적 최신의 기술이며, 향후의 연구 개발이 더욱 필요하다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.6B
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• pp.695-701
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• 2006

A toluene-degrading bacterial strain was isolated from a mixed culture that was maintained using toluene as a sole carbon and energy source. The isolated bacterium was classified as Pseudomonas sp. TBD4 based on the close relationship to bacteria belonging to this genus. A bottle study to determine biodegradation rates of individual aromatic compounds showed that the biodegradation was faster in the order of toluene, benzene, styrene, and p-xylene. However, when various mixtures were subjected to TDB4, styrene was degraded at the highest rate, indicating that both toluene and p-xylene could stimulate the degradation of other substrates whereas styrene played as an inhibitor. In addition, the mixed culture and TDB4 were inoculated to the bioactive foam reactor (BFR), and the reactor performance and the corresponding change of microbial community were monitored using the fluorescent in situ hybridization (FISH) method. When an inlet concentration of the VOC mixture increased to greater than 250 ppm, the overall removal efficiency dropped significantly. The FISH measurement demonstrated that the ratio of TDB4 to the total bacteria also decreased to less than 20% along with the decline in removal efficiency in the BFR. As a result, the periodic addition of the pre-grown TDB4 might have been beneficial to achieve a stable performance in the BFR operated over an extended period.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2009.10a
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• pp.587-588
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• 2009

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1999.04a
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• pp.321-322
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• 1999

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.417-418
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• 2000

휘발성 유기물질(VOC)은 유기용제나 석유화학관련산업에서 배출되어 광화학스모그를 야기시킬 뿐 아니라 지하수와 토양을 오염시킨다. VOC물질중 대부분은 인체에 유해하여 1995년 대기환경보전법에서 VOC를 규제관리대상으로 선정하였다. 이와 같은 VOC를 제어하는 기술로는 흡착방법이 널리 이용되고 있으나 최종적으로 처리하기 위해서는 후처리시설이 필요하다. (중략)

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.5
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• pp.852-857
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• 2008

The immobilization technique is important to extend the application field of a photocatalyst. Titanium surface was changed into a $TiO_2$ thin film by the anodizing process. The anodized $TiO_2$ had photocatalytic activity, and showed sponge like shape. The photocatalytic degradation of gas phase acetaldehyde and VOCs by anodized titania has been studied in various initial concentrations, humidity and discharge potentials. The reactivity of anodized titania was increased with relative humidity, but excessive humidity led to a decrease of the reaction rate. The electric dark discharge that was combined with photocatalytic reaction enhanced the decomposition rate of the organic compounds. But excessively applied voltage caused corona discharge, which decreased the reaction rate. Optimum relative humidity was 40% and discharge potential was 5 kV under dark discharge region in photocatalytic reaction.