• 유기물자원화
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• 제26권2호
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• pp.75-84
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• 2018

본 연구에서는 하수슬러지의 연료화를 위하여 반탄화 생성물을 분석하였다. 혼합시료는 하수슬러지 함량을 50%로 고정하고, 왕겨와 커피박의 함량을 50%로 조절하여 제조하였다. 반탄화 실험에서 반응 시간(30min, 60min)과 온도($200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$)를 SF(Severity Factor)를 이용하여 단일변수로 나타내었다. 연구 결과 반탄화 조건인 SF가 증가할수록 발열량과 연료비가 증가하였으며, 연소성지수는 감소하는 것을 확인하였다. 혼합시료의 발열량은 커피박(CR)과 반탄화 조건(SF) 모두의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 연료비 범위는 SF가 6.19보다 낮은 경우 갈탄의 연료비 범위(0.5~1.0)와 유사하나 SF가 7.36보다 큰 경우 저도역청탄의 연료비 범위(1.0~1.8)와 유사한 것을 확인하였다. 연소성지수는 커피박보다는 왕겨가 더 함유될수록 낮은 조건의 SF에서 안정 범위(3,000~5,500kcal/kg)의 값을 나타내는 것으로 확인되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권3호
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• pp.189-194
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• 1998

토양반응이 산성이고 붕소함량이 낮은 사양질 밭에서 토양개량제로 석탄회와 석고, 패각을 석탄회80, 패각4, 석탄회56+석고24, 석탄회40+석고24+패각0.8ton/㏊ 수준으로 시용하고 가을배추 재배에 이어서 2년차 봄배추를 재배하여 배추생육과 품질에 대한 시용잔효를 검토하였다. 개량제 시용에 따른 배추의 수확물은 대조구의 8.7ton/㏊을 기준으로 석탄회+석고+패각 혼용구에서 834%, 석탄회+석고 혼용구에서 786%, 석탄회 단용구에서 755%, 패각 단용구에서 193% 증가하였다. 수확된 배추체내 환원당과 비타민-C, 전질소 함량은 처리별 수량 성적 경향과 일치하였고 조섬유는 반대경향을 보였다. 또한 석탄회가 시용된 구에서는 개량제 무시용구 및 패각단용구를 달리 붕소결핍증이 없었고 유해 중금속의 식물체 잔류량이 감소되거나 자연함량 이하였다. 그리고, 이들 토양개량제를 상용할 경우에는 작물의 균형있는 양분흡수를 위해 3요소비료와 함께 마그네슘을 별도 시용하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.692-699
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• 2013

본 연구에서는 국내 상용 순환유동층 보일러에서 아역청탄과 혼소용 연료로 사용예정인 폐플라스틱 고형연료(RPF)의 열분해 반응특성을 규명하기 위해 열천칭 반응기를 이용하여 등온(350, 375, 400, 425, 450, 500, $850^{\circ}C$) 열분해 실험을 수행하였다. 등온 열분해 결과, 반응온도 구간 $375{\sim}450^{\circ}C$에서의 반응모델 변화는 관찰되지 않았으며, 12개 반응모델 중 1차 화학반응(F1)이 가장 적합한 반응모델로 판명되었다. 이때 Arrhenius 식을 사용하여 계산한 활성화에너지는 39.44 kcal/mol이었으며, Iso-conversional 방법을 적용할 경우 활성화에너지 평균값($0.5{\leq}X{\leq}0.9$ 구간)은 36.96 kcal/mol로 반응모델 결정 여부와 관계없이 유사한 값을 보였다. 한편 순환유동층보일러의 운전온도인 $850^{\circ}C$에서 RPF 입도(d) 변화에 따른 탈휘발 시간은 $t_{dev}=10.38d^{2.88}$으로 표현할 수 있었으며, 보일러 내부에서 RPF가 균일하게 연소되기 위해서는 연료 입도와 평균 분산 거리(x)가 $x{\leq}1.58d^{1.44}$의 상관관계를 만족하여야 함을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권2호
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• pp.164-169
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• 1998

토양반응이 산성이고 붕소함량이 낮은 사양질 밭에서 토양개량제로 석탄회와 석고, 패각을 석탄회 80, 패각4, 석탄회56+석고24, 석탄회40+석고24+패각0.8ton/ha 사용하고 가을 노지배추를 재배하여, 이들의 토양개량 및 작물증수 효과를 검토하였다. 전반적으로 석탄회, 석고, 패각 시용은 토양화학성을 개선시켰으며 배추 수량과 엽중 N, P, K, Ca, B 함량을 증대시켰다. 개량제중 석탄회를 단용한 구에서는 토양의 산도중화능이 우수하였고 유효인산 및 붕소의 증가와 철의 감소가 가장 뚜렷하였다. 석탄회+석고+패각의 혼용구에서는 칼슘, 마그네슘, 붕소의 증가가 뚜렷하였다. 그리고 석탄회가 시용된 구에서는 개량제 무시용구 및 패각단 용구와 달리 붕소결핍 없이 증수된 경향이었다. 처리별 증수효과는 대조구 수량 78.2ton/ha을 기준으로 석탄회+석고+패각 혼용구에서 85%, 석탄회+석고 혼용구에서 77%, 석탄회 단용구에서 66%, 패각 단용구에서 5%였다. 수확된 배추내에 N, B, 환원당, 비타민-C 함량은 처리별 성적 수량과 일치하였고 조섬유 함량은 그 반대 경향이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권1호
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• pp.65-69
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• 1998

토양반응이 산성이고 칼슘함량이 낮은 식양질 논에서 토양개량제인 석탄회와 석고, 패각을 석탄회80, 패각4, 석탄회56+석고24, 석탄회40+석고24+패각0.8톤/ha 시용하여 시설 봄배추를 재배했을 때, 이들의 토양개량 및 작물중수 효과를 검토하였다. 전반적으로 석탄회,석고,패각 시용은 토양화학성을 개선하였다. 개량제 중 석탄회 단용구에서는 토양의 산도중화능이 우수하였고 유효인산과 치환성 칼리 및 붕소의 증가와 아연의 감소가 뚜렷하였다. 석탄회+석고+패각 혼용구에서는 토양산도의 중화와 함께 마그네슘의 증가와 철, 망간의 감소가 뚜렷하였다. 배추 수확기 토양에서의 세균수/진균수와 (세균수+방선균수)/진균수 비는 석탄회 단용구에서 가장 높았다. 그리고, 개량제시용에 따른 배추의 생육은 초기에만 알카리장해로 부진하였고 중기 이후에는 대조구와 달리 칼슘결핍 없이 증수된 경향이었다. 처리별 증수효과는 대조구 수량 135.3t/ha을 기준으로 석탄회+석고+패각 혼용구에서 23%, 석탄회+석고 혼용구에서 21%, 석탄회 단용구에서 19%, 패각 단용구에서 18%였다. 수확된 배추체내 N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, B, 환원당, 비타민-C는 석탄회 단용구와 석탄회+석고+패각 혼용구에서 높았다.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.430-436
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• 2014

오로라레드(Allura Red, AR)는 수용성의 유해한 타르계 식품착색제(적색 40호)이다. 역청탄계 입상활성탄을 사용한 AR의 회분식 흡착실험은 흡착제의 양, 초기농도, 접촉시간과 흡착온도를 조작변수로 선택하여 수행되었다. 흡착평형자료를 가지고 Langmuir와 Freundlich 및 Temkin 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수($R_L$) 값으로부터 입상활성탄이 AR을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. Temkin parameter, B의 값은 1.62~3.367 J/mol로 흡착공정이 물리흡착임을 나타내었다. 흡착속도실험으로부터, 입자내확산속도상수($k_m$)는 온도증가와 함께 커졌으며, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞았음을 알았다. 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들을 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. Gibbs 자유에너지변화값(${\Delta}G$ = -7.02~-8.79 kJ/mol)과 엔탈피변화값(${\Delta}H$ = + 82.2 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 자발적이고 흡열과정임을 알았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.400-407
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• 2019

순산소 순환유동층 연소기술은 기후변화 및 연료 수급 문제들을 해결할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 순산소 순환유동층 연소기술은 배기가스재순환 공정을 통해 이산화탄소를 비교적 쉽게 포집할 수 있으며 대기오염물질 배출도 줄일 수 있는 친환경 연소기술이다. 새롭게 개발된 $100kW_{th}$ 급 순산소 순환유동층 연소 시스템은 연료다변화에 대응하기 위해 다양한 연료들의 순산소연소 특성을 분석하고 있으며, 본 연구에서는 높은 고정탄소 및 회분함량으로 인해 연소성이 낮은 연료로 알려진 무연탄을 활용하여 높은 이산화탄소를 생산하고 연소효율을 향상시키고자 하였다. 그 결과로서, 무연탄 순산소 연소는 아역청탄 공기연소 대비, 연소효율이 2% 향상되었으며 대기오염물질인 $SO_2$, CO, NO은 각각 15%, 60%, 99% 감소하였다. 또한, 안정적인 순산소순환유동층 연소를 통해 배기가스 내 94 vol.% 이상의 $CO_2$ 가 포집될 수 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.251-258
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• 2022

동해항은 주거 생활권인 송정동, 북평동과 매우 인접한 거리에 위치하고 있으며 송정동에는 총 21,179세대, 북평동에는 5,754세대가 거주하고 있다. 동해항에서 처리되는 주요화물은 석회석, 시멘트, 무연탄, 유연탄 등으로 분진성이라는 특성을 갖는다. 따라서 동해항 운영으로 인해 산화물 분진, 미세먼지 등 대기오염물질이 발생하여 확산되는 과정에서 인근 주거지역에 심각한 대기공해를 유발하고 있다. 이는 주민들의 생활과 건강에 악영향을 미치고 있으며, 배후 주거지에 거주하는 주민들은 동해항을 혐오시설로 인식하고 있는 실정이다. 현재 동해항에서는 항만산업에 기인한 미세먼지 배출량을 저감하기 위한 목적으로 장기적인 관점에서 항만 인프라와 장비운영 환경을 개선하고자 단계적인 접근을 하고 있으나 항만 인근지역의 대기공해에 대한 개선효과가 점진적으로 나타나기까지 오랜 시간이 소요될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 단기적인 관점에서 항만 인근지역 주민들이 상시적으로 체감할 수 있는 미세먼지 농도 관리가 실현될 수 있도록 주간, 야간 및 계절주기에 따른 동해항 주변지역의 미세먼지 농도추이, 미세먼지 확산 패턴, 고농도의 미세먼지가 발생하는 공간분포를 풍향, 풍속 변수를 고려하여 분석하였다. 현재 추진되고 있는 미세먼지 저감 장기계획과 더불어 동해항 배후 주거권역에 대한 미세먼지 확산 영향권과 오염도 분석결과를 기반으로 주간, 야간 및 계절 주기에 따른 상시적 미세먼지 농도관리가 병행된다면 더욱 효과적인 대기질 관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제32권5호
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• pp.501-512
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• 2016

The study evaluated methods to measure condensable fine particles in flue gases and measured particulate matter by fuel and material to get precise concentrations and quantities. As a result of the method evaluation, it is required to improve test methods for measuring Condensable Particulate Matter (CPM) emitted after the conventional Filterable Particulate Matter (FPM) measurement process. Relative Standard Deviation (RSD) based on the evaluated analysis process showed that RSD percentages of FPM and CPM were around 27.0~139.5%. As errors in the process of CPM measurement and analysis can be caused while separating and dehydrating organic and inorganic materials from condensed liquid samples, transporting samples, and titrating ammonium hydroxide in the sample, it is required to comply with the exact test procedures. As for characteristics of FPM and CPM concentrations, CPM had about 1.6~63 times higher concentrations than FPM, and CPM caused huge increase in PM mass concentrations. Also, emission concentrations and quantities varied according to the characteristics of each fuel, the size of emitting facilities, operational conditions of emitters, etc. PM in the flue gases mostly consisted of CPM (61~99%), and the result of organic/inorganic component analysis revealed that organic dusts accounted for 30~88%. High-efficiency prevention facilities also had high concentrations of CPM due to large amounts of $NO_x$, and the more fuels, the more inorganic dusts. As a result of comparison between emission coefficients by fuel and the EPA AP-42, FPM had lower result values compared to that in the US materials, and CPM had higher values than FPM. For the emission coefficients of the total PM (FPM+CPM) by industry, that of thermal power stations (bituminous coal) was 71.64 g/ton, and cement manufacturing facility (blended fuels) 18.90 g/ton. In order to estimate emission quantities and coefficients proper to the circumstances of air pollutant-emitting facilities in Korea, measurement data need to be calculated in stages by facility condition according to the CPM measurement method in the study. About 80% of PM in flue gases are CPM, and a half of which are organic dusts that are mostly unknown yet. For effective management and control of PM in flue gases, it is necessary to identify the current conditions through quantitative and qualitative analysis of harmful organic substances, and have more interest in and conduct studies on unknown materials' measurements and behaviors.