• 자원환경지질
• /
• 제57권3호
• /
• pp.281-292
• /
• 2024

북한에서 석탄은 전력 생산은 물론 산업용, 가정상업용 등 수송부문을 제외한 모든 에너지 수요부문에서 중추적 역할을 담당하는 주종에너지원이다. 북한은 전체 전력의 절반 정도를 석탄발전을 통해 생산하며, 모든 산업체의 열과 동력을 석탄에 의존하고 있다. 아울러 장기간 동안 대중 수출품목으로서 외화 획득에 지대한 기여를 하여 왔다. 그러나 1980년대 이래로 장기간 동안 무분별한 채탄으로 인해 대부분의 광산은 심부화가 급속도로 진행 되었고 광산설비의 노후화, 신규설비의 투자부족, 유류와 전력의 부족, 자재 공급 곤란, 잦은 수해로 인한 피해까지 겹치면서 1980년대 후반부터 석탄 생산량은 뚜렷하게 감소 추세를 보이고 있다. 북한의 석탄광상은 원생대로부터 신생대에 이르기까지 다양한 지질시대 지층에 배태되어 있으나, 가장 중요한 탄전지대는 평남분지 내에 분포하는 후기 고생대 퇴적층인 평안초군층의 립석주층 및 사동주층 함탄층이며, 이들은 평남북부탄전과 평남남부탄전을 이룬다. 북한 석탄의 약 90% 이상을 이 탄전에서 생산한다. 북한에서 석탄 분류는 탄화 정도에 따라 분류한 국제적 분류(토탄, 갈탄, 아역청탄, 역청탄과 무연탄)와는 다르게 산업적 견지에서 유연탄, 무연탄, 초무연탄으로 분류하고, 유연탄은 수탄(아갈탄), 갈탄, 역청탄으로 분류하며, 발열량 기준으로 고열탄, 보통탄, 저열탄으로 분류하기도 한다. 북한에서 지칭하는 초무연탄은 우리나라 뿐만 아니라 세계적으로도 분류되지 않은 석탄 등급이며, 북한에서만 유일하게 사용하고 있는 부니질 저급 석탄이다. 이 기고에서는 석탄의 국제적 분류와 북한 분류를 비교하고, 북한 석탄의 지질학적 부존특성 및 부존량, 활용분야 및 연구동향을 파악하여 북한 석탄 자원을 보다 정확하고 심도 깊게 이해할 수 있는 내용으로 구성하고자 하였다. 이 연구는 남북 광물자원 협력이 가시화 되었을 때 석탄과 관련된 과학적 및 산업적 협력 아젠다를 준비하는데 지침으로 활용 될 수 있을 것이다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제23권1호
• /
• pp.40-47
• /
• 2014

폐자원으로 분류되는 석탄재의 미연탄소를 경제적으로 재활용하기 위한 방안을 모색하기 위하여, 서천화력발전소 매립 석탄재로부터 미연탄소를 분리한 후 활성탄소 제조가능성을 평가하였다. 정선부선을 4단계 실시하여 얻어진 미연탄소 정광의 고정탄소 품위는 87%로 얻어졌다. 미연탄소 정광에 포함된 결정질 불순물로는 주로 석영과 뮬라이트가 존재하였다. 화학적 활성화 전 미연탄소의 비표면적은 $10m^2/g$로 매우 낮았으며, 이는 국내 무연탄의 높은 탄화도와 관련되는 것으로 추측되었다. 또한 미연탄소는 대체로 다공성이며 결정학적으로는 터보스트래틱 구조를 갖고 있었다. 미연탄소 1 g과 KOH 6 g 을 혼합하여 활성화시킨 경우 얻어진 비표면적값이 $670m^2/g$로 가장 높았으며 미세공이 발달된 것을 확인하였다. KOH 용액을 사용한 경우 질소흡착량이 분말상 활성화 시료보다 낮게 나타난 것은 탄소입자의 젖음성 및 함침성이 낮은 때문으로 추측되었다. 본 실험에서 제조한 활성탄소는 미세공 분포가 높은 기능성 활성탄소의 세공특성을 보이며, 범용의 활성탄소에 준하는 비표면적값을 나타내 기존의 석탄계 활성탄소보다 우수하며 회분 함량도 적정 수준이었다. 따라서 공정의 경제성과 미연탄소 자체의 특성을 고려하여, 정수용 활성탄소 대체재나 혹은 카본블랙 대체용으로 재활용하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
• /
• 제15권3호
• /
• pp.106-112
• /
• 2007

본 연구는 하수슬러지 케이크와 타르, 피트모스를 혼합하여 연료 및 보조연료로써 활용이 기능하도록 안정된 발열랑을 가지는 혼합비를 도출하고, 제조된 고형연료의 연소특성과 대체연료로써의 RDF의 적용가능성을 확인하는데 목적이 있다. 각각의 개별 발열량은 하수슬러지 케이크와 피트모스가 4000~4500kcal/kg 비슷하였으며, 타르의 발열량은 7000kcal/kg로 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 발열량 6,000kcal/kg 이상으로 하는 적정 혼합비를 (하수슬러지케이크 : 타르 : 피트모스) 1 : 4 : 1에서 1: 7 : 1까지로 하여 길이 1.6cm, 직경 1.3cm, 중량 2.3g의 고형연료를 제조하였다. 제조된 고형연료의 RDF 적용가능성 분석결과, 배기가스 분석에서는 혼합비에 따라 발생되는 배기가스의 성분농도가 크게 변하지 않았으며, 고형연료의 불꽃 지속시간은 5분 내외로 동일 질량 2.3g을 연소시킨 일반 무연탄과 지속시간이 비슷한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제조한 고형연료의 연료 및 보조연료로서의 활용이 기능할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.570-582
• /
• 2017

In recent years, national and local government's air quality management and climate change adaptation policy has been significantly strengthened. The measures in the two policies may be in a relationship of trade-off or synergy to each other. Greenhouse gases and air pollutants are mostly emitted from the same sources of using considerable amounts of fossil fuels. Co-benefits, in which either measure has a positive effect on the other, may be maximized by reducing the social costs and by consolidating the objectives of the various policies. In this study, the co-benefits were examined by empirically analyzing the effects of air pollutants and greenhouse gas emission reduction, social cost, and cost effectiveness between the two policies. Of the total 80 projects, the next 12 projects generated co-benefits. They are 1) extend restriction area of solid fuel use, 2) expand subsidy of low-$NO_x$ burner, 3) supply hybrid-vehicles, 4) supply electric-vehicles, 5) supply hydrogen fuel cell vehicles, 6) engine retrofit, 7) scrappage of old car, 8) low emission zone, 9) transportation demand management, 10) supply land-based electric of ship, 11) switching anthracite to clean fuel in private sector, 12) expand regional combined-energy supply. The benefits of air pollutants and greenhouse gas-related measures were an annual average of KRW 2,705.4 billion. The social benefits of the transportation demand management were the highest at an annual average of KRW 890.7 billion, and followed by scrappage of old cars and expand regional combined-energy supply. When the social benefits and the annual investment budgets are compared, the cost effectiveness ratio is estimated to be about 3.8. Overall, the reduction of air pollutants caused by the air quality management policy of Gyeonggi-do resulted in an annual average of KRW 4,790.2 billion. In the point sources management sector, the added value of $CO_2$ reduction increased by 4.8% to KRW 1,062.8 billion, while the mobile sources management sector increased by 3.6% to KRW 3,414.1 billion. If social benefits from $CO_2$ reduction are added, the annual average will increase by 7.2% to KRW 5,135.4 billion. The urban and energy management sectors have shown that social benefits increase more than twice as much as the benefits of $CO_2$ reduction. This result implies that more intensive promotion of these measures are needed. This study has significance in that it presents the results of the empirical analysis of the co-benefits generated between the similar policies in the air quality management and the climate change policy which are currently being promoted in Gyeonggi-do. This study suggested that the method of analyzing the policy effect among the main policies in the climate atmospheric policy is established and the effectiveness and priority of the major policies can be evaluated through the policy correlation analysis based on the co-benefits. It is expected that it could be a basis for evaluation the efficiency of the climate change adaptation and air quality management policies implemented by the national and local governments in the future.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권11호
• /
• pp.989-996
• /
• 2009

생물활성탄 재질별 및 안트라사이트 biofilter에서 EBCT 및 수온변화에 따른 aldehyde 4종(formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal 및 methylglyoxal)의 생물분해 특성을 조사한 결과 EBCT와 수온을 증가시킬 경우 제거율이 상승하였으며, 수온이 $25^{\circ}C$일 때 aldehyde 4종의 제거율은 EBCT의 영향을 크게 받지 않았으나 수온이 $5^{\circ}C$일 경우에는 EBCT의 증가가 aldehyde 4종의 제거율 상승에 큰 영향을 미쳤다. 활성탄 재질별 BAC 및 biofilter에서 aldehyde 4종의 제거능은 석탄계-BAC > 야자계-BAC > 목탄계-BAC > biofilter 순으로 조사되었다. 수온 $5^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$, 석탄계- BAC에서 aldehyde류 4종에 대한 생물분해 속도상수(k)와 반감기($t_{1/2}$)를 조사한 결과, formaldehyde는 0.2175~0.7826 $min^{-1}$와 0.89~3.19 min, acetaldehyde는 0.2068~0.9211 $min^{-1}$와 0.75~3.35 min, glyoxal은 0.1468~0.3213 $min^{-1}$와 2.16~4.72 min, methylglyoxal은 0.1794~0.4665 $min^{-1}$와 1.49~3.86 min이었다. Aldehyde 4종에 대한 물질별 생분해율 평가 결과 formaldehyde ${\geq}$ acetaldehyde > methylglyoxal > glyoxal 순으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.236-242
• /
• 1996

논토양에 무연탄회와 유연탄회를 토양무게의 0%, 15%, 30%로 pot에 첨가하고 수도를 재배하면서 침투수 중 중금속의 용탈량을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 침출수 중의 철의 용탈은 재배 후기에 높았으며 수도 재배로 철의 용탈은 증가되나 석탄회 처리간에는 뚜렷한 차이가 없었다. 침투수중의 Mn의 용탈량은 재배에 따라 증가되는 경향으로 재배구의 용탈량이 높았으며 석탄회 처리간에는 뚜렷한 차이가 없었다. 아연의 용탈은 수도 재배 20-25일 경이 가장 높았고 그 이후는 감소되는 경향으로 석탄회 시용으로 용탈량이 증가되지는 않았다. Cu의 침투수중 용탈량은 재배와 더불어 감소되는 경향을 나타냈으며, 석탄회 시용으로 Cu의 용탈량은 증가되지 않았으며 수도재배의 영향도 뚜렷하지 않았다. 침투수중 Pb의 용탈은 재배와 더불어 감소되는 경향이었으며 석탄회 처리로 크게 영향을 받지 않았고 7월 중순 이후는 거의 용탈이 되지 않았다. 침투수 중의 Cd 용탈량은 재배 15일 경에 가장 높았으며 그 이후 감소하여 재배 40일 이후 거의 용탈되지 않는 경향이었으며 석탄회 처리의 영향은 크지 않았다. 석탄회를 처리한 수도재배 조건하에서 투수중 중금속의 용탈량은 대조구에 비하여 우려할 양은 아니었다. 이것은 원래 석탄회 중의 중금속 함량이 낮았고, 또 토양의 pH가 비교적 높기 때문에 중금속의 용해도가 감소되어 가용성 중금 속의 침출량이 적었던 것으로 판단된다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 1985

A decade ago a survey on the population-base incidence rate of anthracite coal gas (mainly carbon monoxide) poisonig in Seoul area was investigated, resulting in the incidence rate of 306/10,000 risk population and 1 death/10,000. Another survey on the carbon monoxide poisoning was investigated during 1 year period from Apr. 1983 to Mar. 1984. Total subjects of risk population were 67,740 households covering 353,287 persons. The major findings of this survey are as follows: 1. Household-base incidence rate was 8.4% spell-base 10.4%. 2. The incidence rate was the highest in houses having each of slate roof, cement wall, vinyl floor of bedroom and direct 'ondol' heating system. 3. Average 2.1 person was attacked from one incidence of the poisoning; severity-wise person-base incidence rates per 10,000 were 352 in mild poisoning, 54 in severe poisoning and 1.4 in death-overall incidence rate 407. Several facts were identified which supported that this figure was moderately underestimated. As the incidence of the poisoning is affected by socioeconomic and environmental factors, it is natural that one expects the incidence will decrease in proportion to genernal improvement of the above factors. Thus the results of these two surveys seemed preposterous. But further study suggested that the incidence rate (306/10,000) decade before had been significantly underestimated and corrected-rate should have been 478/10,000 level. 4. Age and sex distribution by the degree of the poisoning was uniform with little statistical difference; overall incidence rates by sex were 339/10,000 in male and 475/10,000 in female with significant statistical difference(p<.01). 5. 5.3% of the patients were treated at hospital or local clinic; 3.0% of the patients were hospitalized. Admission rate in comatose patient(severe poisoning) was 14.2%. In conclusion, carbon monoxide poisoning remains a major health problem by now.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권1호
• /
• pp.114-119
• /
• 2011

인도네시아 아역청탄인 ABK탄과 중국 갈탄(lignite)과 같은 저급탄에 대한 열분해와 촤-$CO_2$ 가스화반응에 대한 실험을 비등온의 승온 조건에서 열중량분석기(Thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하여 수행하였다. 열분해 속도는 2단계, 1차의 열분해 모델(Kissinger 법의 변형)에 의해 잘 모사되었다. 촤의 $CO_2$ 가스화반응은 수축 핵 모델에 적용하여 초기의 활성화 에너지가 ABK탄은 189.1 kJ/mol, lignite는 260.5 kJ/mol의 값을 얻었으며, 수축 핵 모델에 의해 잘 모사되었다. 특히, 촤의 $CO_2$ 가스화반응에서 활성화 에너지는 무연탄의 결과와 유사하였으며, 다른 모델이나 석탄의 종류에 따라 큰 차이를 보였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권6호
• /
• pp.318-324
• /
• 2017

본 연구에서는 생물활성탄 공정에서 geosmin과 MIB의 제거시 생물분해와 흡착기작의 역할을 BAC와 biofilter를 이용하여 평가하였다. 정상상태에 도달한 BAC 공정에서 부착 박테리아들의 활성이 저하된 저수온기($9^{\circ}C$)에도 EBCT 30분의 조건에서는 geosmin과 MIB가 완전 제거되었다. 유입수의 수온이 $26^{\circ}C$일 때가 $9^{\circ}C$일 때보다 상층부분에서 부착 박테리아의 생체량과 활성도가 높았고, 여층의 하부로 갈수록 부착 박테리아의 생체량과 활성도의 감소율이 높게 나타났다. 이는 수온이 높을 때 상층부분에서 BOM 제거율이 높아 하층에 공급할 수 있는 BOM 양이 감소하기 때문이다. 부착 박테리아의 활성이 억제된 BAC 공정의 geosmin과 MIB의 제거율은 활성화된 BAC 공정에서의 제거율과 비교하여 큰 차이를 나타내지 않아 BAC 공정에서 geosmin과 MIB의 제거에 흡착기작의 기여도가 높게 나타났다. BAC 공정에서 geosmin과 MIB의 제거시 부착 박테리아에 의한 생물분해 기작과 활성탄 표면이 가지는 흡착 기작이 경쟁적으로 작용하였다.

• 공업화학
• /
• 제8권2호
• /
• pp.179-190
• /
• 1997

준역청탄, 유연탄, 무연탄 및 국내 무연탄을 포함하는 54종의 석탄회분을 대상으로 화학조성 및 광물분석 그리고 용융온도를 측정하여 화학조성이 용융온도에 미치는 영향을 고찰하였다. 석탄회의 구성 산화물중 CaO와 MgO, 그리고 $Fe_2O_3$가 용융온도를 낮추는 산화물임을 알 수 있었다. $Fe_2O_3$에 의한 용융온도 감소 효과는 환원성분위기에서 증가되었다. 산-염기도에서 염기성분의 함량이 증가할수록 용융온도는 감소하였다. 그러나 산-염기도와 용융온도와의 상관관계는 $Fe_2O_3$/CaO비가 증가함에 따라 낮아졌다. 산화성분위기보다는 환원성분위기에서 용융온도가 낮았으며 이때 분위기 변화에 따른 용융온도차는 $Fe_2O_3$의 함량보다는 $SiO_2/Al_2O_3$비와 밀접한 상관성을 보여주었다. 석탄회의 용융온도(연화)를 예측하기 위한 다중회귀분석결과 산화성분위기에서는 Base/Acid, $Fe_2O_3$/CaO, $SiO_2/Al_2O_3$, $(SiO_2/Al_2O_3){\cdot}(Base/Acid)$ 그리고 환원성분위기에서는 Base/Acid, $Fe_2O_3$/CaO, $SiO_2$, $TiO_2$등을 독립변수로 사용함으로써 비교적 상관성이 높은 관계식을 얻을 수 있었다.