• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.307-316
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• 2013

The sensitivity of ozone to $NO_x$ and volatile organic compounds (VOCs) emission rates under different ventilation rates and $NO_2-to-NO_x$ emission ratios in a street canyon is investigated using a chemistry box model. The carbon bond mechanism IV (CBM-IV) with 36 gaseous species and 93 chemical reactions is incorporated. $NO_x$ and VOCs emission rates considered range from 0.01 to $0.30ppb\;s^{-1}$ with intervals of $0.01ppb\;s^{-1}$. Three different ventilation rates and three different $NO_2-to-NO_x$ emission ratios are considered. The simulation results show that the ozone concentration decreases with increasing $NO_x$ emission rate but increases with increasing VOCs emission rate. When the emission ratio of VOCs to $NO_x$ is smaller than about 4, the ozone concentration is lower in the street canyon than in the background. On average, the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ emission rate is significantly larger than that to VOCs emission rate. As the $NO_x$ emission rate increases, the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ and VOCs emission rates decreases. Because the ozone concentration is lower in the street canyon than in the background, the increased ventilation rate enhances ozone inflow from the background. Therefore, the increase in ventilation rate results in the increase in ozone concentration and the decrease in the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ and VOCs emission rates when the emission ratio of VOCs to $NO_x$ is smaller than about 4. On the other hand, the increase in $NO_2-to-NO_x$ emission ratio results in the increase in ozone concentration because the chemical ozone production due to the $NO_2$ photolysis is enhanced. In the present experimental setup, the contribution of the change in $NO_2-to-NO_x$ emission ratio to the change in the sensitivity of ozone to $NO_x$ emission rate is larger than that of the change in ventilation rate.

• 청정기술
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• 제2권1호
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• pp.96-108
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• 1996

질산과 불산의 혼산용액을 사용하는 스테인레스 산세 공정에서 많은 $NO_x$가 발생하고 이로 인한 주위환경의 피해가 우려되어 왔다. 본 연구는 이미 생성된 $NO_x$를 제거하는 기존의 환경공학 연구와 달리, 청정기술 개발의 일환으로 기존 산세 공정을 일부 변경하여 $NO_x$ 생성을 저감하기 위한 연구이다. 연구내용은 크게 둘로 나누어지는데, 첫째로 산세 공정의 다양한 공정 변수가 $NO_x$ 생성에 어떻게 영향을 주는 가를 파악하였고 둘째로 $NO_x$ 생성 억제제인 과산화수소가 $NO_x$ 발생량에 미치는 영향을 조사하였다. 중요 결과로는 산세 공정에서 $NO_x$ 생성에 영향을 미치는 주요 산세공정 변수는 불산 농도, 반응 온도이며 $NO_x$ 발생의 원인 물질인 질산 농도의 영향은 불산 농도에 비하여 크지 않다. 합성 혼산의 경우 산세를 하지 않는 동안에도 $NO_x$를 발생시키나 그 양은 무시할 정도이다. 그러나, 산세 현장의 산세 용액은 산세를 하지 않는 상태에서도 $NO_x$ 발생은 크다. 산세 공정에서 과산화수소 첨가에 따른 $NO_x$ 생성의 저감은 매우 효과적이어서 과산화수소의 농도가 스테인레스 시편 면적에 대하여 $9.51{\times}10^{-2}\;mole/m^2$ 이상일 때 $NO_x$ 발생이 약 80%까지 저감이 되었다. 이러한 결과는 실공정으로 운영되는 스웨덴 AVESTA 산세공정에서 비슷한 정도의 $NO_x$ 생성 저감률을 가져오기 위한 단위산세면적당 과산화수소 주입량의 1/6 정도이다. 실험실에서 행해진 과산화수소 주입에 따른 $NO_x$ 생성저감 결과를 이용하여 단위 산세면적에 대한 경제적인 과산화수소 주입양을 나타내는 영역을 설정하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.15-26
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• 2005

An experimental investigation of the gas-phase photooxidation of toluene-NO$_{x}$-air mixtures at sub-ppm concentrations has been carried out in a 6.9 m3, indoor smog chamber irradiated by blacklights. Measured parameters in the toluene-NO$_{x}$ experiments included $O_3$, NO, NO$_2$, NO$_{x}$, CO, SO$_2$ toluene, and air temperature. The initial toluene concentration ranged from 225 ppb to 991 ppb and the initial concentration ratio of toluene/NO$_{x}$ in ppbC/ppb was in the range of 5～20. It was found that the variation of gaseous species with irradiation time caused by the photooxidation of toluene-NO$_{x}$-air mixtures depended on the initial toluene concentration for similar concentration ratio of toluene/NO$_{x}$. The dependency of initial toluene concentration on the photooxidation of toluene-NO$_{x}$-air mixtures for toluene/NO$_{x}$=5～6 seemed to be opposite to that for toluene/NO$_{x}$=10～11. The arriving time at maximum ozone concentration depended on both initial toluene concentration and initial concentration ratio of toluene/NO$_{x}$. However, the maximum concentration of ozone formed by photooxidation depended only on the initial toluene concentration.luene concentration.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.27-38
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• 2005

An experimental investigation of the gas-phase photooxidation of toluene-NO$_{x}$-air mixtures at sub-ppm concentrations has been carried out in a 6.9 ㎥, indoor smog chamber irradiated by blacklights. Measured parameters in the toluene-NO$_{x}$ experiments included aerosol, $O_3$, NO, NO$_2$, NO$_{x}$ CO, SO$_2$ toluene, and air temperature. The initial toluene concentration ranged from 225 ppb to 991 ppb and the initial concentration ratio of toluene/NO$_{x}$ in ppbC/ppb was in the range of 5～20. It was found that the variation of aerosol number concentration with irradiation time caused by the photooxidation of toluene-NO$_{x}$-air mixtures depended on the initial toluene concentration for similar concentration ratio of toluene/NO$_{x}$. The dependency of initial toluene concentration on the photooxidation of toluene-NO$_{x}$-air mixtures for toluene/NO$_{x}$= 5～6 seemed to be opposite to that for toluene/NO$_{x}$=10～11. The maximum number concentration of aerosols formed by photooxidation and the aerosol yield depended on both initial toluene concentration and initial concentration ratio of toluene/NO$_{x}$. In this study, the aerosol yield, defined as aerosol formed per unit toluene consumed, was found to be 0.01～0.16.und to be 0.01～0.16.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.341-349
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• 2021

연소시설에서는 화석연료에 포함된 질소와 황이 산소와 반응하여 대기 오염물질인 질소산화물(NO_X)과 황산화물(SO_X)을 발생시킨다. 인체에 유해하고 환경 오염을 야기하는 NO_X, SO_X를 저감하기 위해 전세계적으로 환경규제를 시행 중이며, 규제를 충족하기 위해 다양한 기술들을 적용하고 있다. 상용화된 NO_X 및 SO_X 저감방식들로 SCR (selective catalytic reduction), SNCR (selective non-catalytic reduction), WFGD (wet flue gas desulfurization) 등이 있으나 이 방식들의 단점들 때문에 NO_X, SO_X를 동시제거하는 연구가 근래 많이 수행되고 있다. 그러나 NO_X, SO_X 동시 제거 방식에서도 산화제 및 흡수제로 인한 폐수 발생에 대한 문제점, 특정 산화제를 활성화 하기 위한 촉매 및 전기분해 사용에 따른 비용 발생, 마지막으로 기체 산화제들 자체 유해성의 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 NO_X, SO_X 동시처리 방식의 단점들을 보완하고자 고압분산기에서 생성된 마이크로버블과 환원제를 이용하여 비용절감 및 폐수처리 시 환경부하저감 가능성을 확인해 하고자 하였다. 분산기가 마이크로버블을 생성하는 것을 이미지 프로세싱과 ESR (electron spin resonance) 분석을 통해 확인하였으며, 마이크로버블만을 이용하여 온도에 따른 NO_X, SO_X 제거율 성능 테스트도 진행하였다. 뿐만 아니라 폐수를 저감하기 위해 환원제와 마이크로버블을 이용하여 습식으로 NO_X 제거율 약 75%, SO_X 제거율 99%를 달성하였다. 본 마이크로버블 시스템에 산화제를 함께 투여할 경우 NO_X, SO_X제거율 모두 99%이상을 달성 하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 습식산화제거방식을 적용하는 시설의 단점이었던 비용 및 환경 문제를 해결함에 기여할 수 있을 것으로 기대 된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권6호
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• pp.562-572
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• 2015

$NO_x$ emissions from diesel vehicles have been regarded as a main cause of high $NO_2$ concentration in metropolitan area. Recent studies have shown that the on-road $NO_x$ emissions of diesel vehicles are quite higher than the emission limits specified with the pre-defined test method for emission certification. To reduce air pollutants effectively, the discrepancy of emissions in certification and real-driving conditions should be tackled. In this study, the real-driving emissions have been estimated with portable emission measurement system (PEMS). The results of this study have shown that the on-road $NO_x$ emissions from diesel vehicles have been decreased as the introduction of stricter emission regulation, EURO-6, but additional reduction should be still required and robust technologies should be applied to control $NO_x$ in real-driving conditions. RDE-LDV (Real Driving Emission - Light Duty Vehicles) test method being developed in the European Union can represent excessive on-road $NO_x$ emissions of diesel vehicles as applied emission technologies and can be a solution to remove discrepant $NO_x$ emissions between certification and Korean real-driving conditions. Among the $NO_x$ reduction technologies for EURO-6 diesel vehicles, selective catalytic reduction (SCR) system has shown the better performance than lean $NO_x$ trap (LNT) system to control on-road $NO_x$ emissions. Implementing RDE-LDV will require vehicle manufacturers to adopt the more effective $NO_x$ reduction technology in real driving conditions.

• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.103-111
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• 2018

본 연구에서는 온도가 큰 폭으로 변화하는 배기가스에 대응하기 위하여 플라즈마 촉매 공정을 이용하여 넓은 온도범위($150{\sim}500^{\circ}C$)에서 질소산화물($NO_x$)의 전환효율을 향상시키고자 하였다. 촉매 자체의 활성이 높은 고온에서는 $NO_x$저감이 효과적으로 일어나므로 고온 영역에서는 플라즈마 발생을 중지한 채 운전하고, 저온영역에서는 촉매상에 플라즈마를 발생시켜 $NO_x$ 전환효율을 증가시켰다. 촉매의 종류, 반응온도, 환원제(n-헵테인)의 농도 및 에너지 밀도의 변화가 $NO_x$ 전환효율에 미치는 영향을 조사하였다. 다양한 촉매를 비교분석한 결과, 고온에서 촉매에 의한 $NO_x$ 전환효율은 $Ag-Zn/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 경우가 90% 이상으로 가장 우수하였다. 저온 영역에서는 탄화수소 선택적 환원 공정에 의해 $NO_x$가 거의 제거되지 않았으나, 플라즈마를 촉매상에서 발생시킬 경우 약 90%의 높은 $NO_x$ 전환효율을 나타내었다. 배기가스의 온도변화에 대응하여 플라즈마를 촉매상에 생성시켜 운전할 경우 $150{\sim}500^{\circ}C$에서 $NO_x$ 전환효율을 높게 유지할 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제25권8호
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• pp.423-428
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• 2015

Impedancemetric $NO_x$ (NO and $NO_2$) gas sensors were designed with a stacked-layer structure and fabricated using $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ (x = 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1) as the receptor material and $Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ plates as the solid-electrolyte transducer material. The $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ layers were prepared with a polymeric precursor method that used ethylene glycol as the solvent, acetyl acetone as the chelating agent, and polyvinylpyrrolidone as the polymer additive. The effects of the Co concentration on the structural, morphological, and $NO_x$ sensing properties of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders were investigated with powder X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, and its response to 20~250 ppm of $NO_x$ at $400^{\circ}C$ (for 1 kHz and 0.5 V), respectively. When the as-prepared precursors were calcined at $700^{\circ}C$, only a single phase was detected, which corresponded to a perovskite-type structure. The XRD results showed that as the Co concentration of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased, the crystal structure was transformed from an orthorhombic phase to a rhombohedral phase. Moreover, the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders with $0{\leq}x<0.8$ had a rhombohedral symmetry. The size of the particles in the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased from 0.1 to $0.5{\mu}m$ as the Co concentration increased. The sensing performance of the stack-structured $LaCr_xCo_{1-x}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensors was found to divide the impedance component between the resistance and capacitance. The response of these sensors to NO gas was more sensitive than that to $NO_2$ gas. Compared to other impedancemetric sensors, the $LaCr_{0.8}Co_{0.2}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensor exhibited good reversibility and reliable sensingresponse properties for $NO_x$ gases.

• 수산해양기술연구
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 1976

To investigate the relation of $NO_x$ emission and consumption rate in a direct injection diesel engine with a multihole nozzle under same fuel consumption and rpm, a naphthyl ethylenediaming method on NO, emission and Tektronix oscilloscop on the indicator diagrams have been used. Comparisons of the $NO_x$ emission and fuel consumption rate made on various conditions have led to the fllowing results. 1. The higher the injection pressure in the later injection time the lower $NO_x$ emission and the fuel consumption rate have been attained. 2. By the change of nozzle hole diameter under the same injection pressure, the $NO_x$ emission was much more lowered in the small diameter than large one, but fuel consumption rate was in inverse proption to the $NO_x$ emission. 3. The effect of injection spray angle, $\frac{1_n}{d_n}$ on $NO_x$ emission, fuel consumption rate under same injection time and injection pressure was neglectable.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.92-100
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• 2016

플라즈마와 선택적 촉매환원법이 결합된 복합공정을 이용하여 저온에서의 질소산화물($NO_x$) 저감에 대해 조사하였다. 플라즈마와 촉매가 직접 상호작용을 할 수 있도록 촉매 충진층에서 플라즈마가 생성되도록 하였다. 반응온도, 촉매의 형태, 환원제인 n-헵테인의 농도, 산소함량, 수분함량 및 에너지밀도의 변화가 $NO_x$ 전환효율에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 반응온도 $250^{\circ}C$, 에너지밀도 $42J\;L^{-1}$ 조건에서, 복합공정의 $NO_x$ 전환효율은 선형의 Ag 촉매($Ag\;(nanowire)/{\gamma}-Al_2O_3$)와 구형의 Ag 촉매($Ag\;(sphere)/{\gamma}-Al_2O_3$)를 사용한 경우에 각각 83%와 69%로 나타났으며, 플라즈마를 결합하지 않았을 때는 같은 조건에서 선형의 Ag 촉매를 사용해도 약 30%의 낮은 $NO_x$ 전환효율을 보였다. 플라즈마에 의한 촉매의 성능 향상은 플라즈마의 산화작용에 의해 NO가 반응성이 우수한 $NO_2$로 전환되고, n-헵테인이 부분 산화되어 환원력이 우수한 중간생성물을 발생시켜 선택적 환원반응을 촉진시켰기 때문이다. 에너지밀도의 증가에 따라 $NO_x$ 전환효율이 증가하는 경향을 보였으며, n-헵테인의 농도를 증가시킬수록 $NO_x$ 전환효율이 높아졌으나 $C_1/NO_x$ 비가 5 이상이 되면 더 이상 $NO_x$ 전환효율이 증가되지는 않았다. 수분은 $NO_x$와 경쟁흡착 관계에 있으므로 $NO_x$ 전환효율에 큰 영향을 미치며, 수분함량이 높을 경우 $NO_x$ 전환효율이 감소하는 현상을 보였다. 산소농도가 3~15%로 증가할수록 $NO_2$ 및 부분 산화 탄화수소의 생성 촉진으로 $NO_x$ 전환효율이 향상되었으며, 특히 낮은 에너지 밀도에서 $NO_x$ 전환효율 차이가 큰 것으로 나타났다.