• 공업화학전망
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• 제22권5호
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• pp.25-40
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• 2019

전 세계적으로 환경문제를 해결하기 위한 방안으로 환경규제를 강화시키며 특히 다양한 대기오염 물질 중 최근 큰 이슈인 초미세먼지 저감을 위해 전구물질로 알려진 질소산화물을 제어하기 위한 다양한 기술개발이 가속화되고 있다. 특히, 다양한 처리기술 중에 기술적·경제적인 이점을 갖춘 선택적 촉매환원법(selective catalytic reduction, SCR) 기술을 통하여 질소산화물 제거를 위해 암모니아를 환원제로 반응에 참여시켜 인체에 무해한 H₂O, N₂로 전환하는 기술이 대표적이다. 최근 전 세계적으로 다양한 산업군에서 질소산화물이 배출되고 있으며, 점오염원뿐만이 아니라 비점오염원(mobile sources)에 대한 규제가 강화되고 있다. 디젤엔진이 장착된 선박 배가스 처리장치 내 SCR 기술이 주목을 받고 있으며, NH₃-SCR에 사용되는 촉매는 주로 VO_x/TiO₂, VO_x/W/TiO₂ 촉매가 대표적이다. 한편 선박 디젤엔진에 사용되는 연료에 따라 연소배가스 특성이 다르다. 이러한 연료가 연소됨에 따라 SO₂, SO₃가 발생되고 환원제인 NH₃와 결합하여 황산암모늄염((NH₄)₂SO₄), ABS (ammonium bisulfate, NH₄HSO₄)과 같은 염을 형성시켜 탈질촉매의 비활성화 문제가 발생된다. 이러한 비활성화 물질이 침적된 탈질촉매를 재활성화 시키기 위하여 열 산화를 통해 재생시키고 있다. 이처럼 선박용 SCR 촉매는 강화되는 배출규제 및 엔진기술의 발달로 저감되는 운전 온도에 대비하여 저온 활성 재생이 가능한 고활성, 고내구성 촉매기술 개발이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.933-940
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• 2009

본 연구에서는 분무화염의 기초적인 물리현상을 해명하기 위하여 층류 대향류장에 형성된 분무 화염에 2차원 직접 수치계산(Direct numerical simulation, DNS)을 적용하여, 당량비 및 연료종이 분무화염 구조에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. 기상에 대해서는 질량 보존식, 운동량 보존식, 에너지 보존식을 오일리안(Eulerian) 법으로 계산하였으며, 액적에 대해서는 화염중의 모든 개개의 유적을 라그란지안(Lagrangian) 법으로 추적하였다. 액체 연료로는 n-데칸 ($C_{10}H_{22}$)과 n-헵탄($C_7H_{16}$)을 이용하였으며, 연소반응 모델에는 총괄반응식을 이용하였다. 당량비가 증가함에 따라 착화가 빠르며, 고온영역도 넓게 분포하고 있다. 그러나, 최대 온도치는 당량비가 증가함에 따라 한번 증가한 후 감소하는 경향을 나타내고 있다. 당량비가 클수록 최대 온도가 감소하는 것은 분무화염 내부의 군연소 거동에 의한 냉각효과 때문이라고 생각된다. 또한, n-헵탄은 n-데칸과 비교하여 증발속도가 빠르기 때문에 넓은 고온 영역을 형성하지만 최대 온도는 거의 같은 값을 나타내었다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.221-227
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• 2020

폐기물고형연료(SRF, Bio-SRF)가 보일러에서 연소 될 때, 연료에 다량 함유되어있는 알칼리 성분(Na, K) 들이 연소과정에서 문제를 발생시킨다. 알칼리 성분은 낮은 melting point를 가지고 있어 통상 연소로 온도 내에서 저융점 염을 형성하고, 생성된 저융점 염들은 전열관에 달라붙어 클링커를 형성한다. 클링커생성을 억제하기 위해 다양한 첨가제가 사용되고 있으며, 고령석 기반의 첨가제는 알칼리-알루미늄-실리카가 형성되어 클링커를 억제한다. 본 연구에서는 고령석을 기반으로 하는 첨가제의 반응성을 비교 하였다. 사용된 첨가제는 R-kaolinite, B-kaolinite, A-kaolinite를 사용하였고 비교군 으로 silica와 MgO를 사용하였다. 실험은 실험실 규모의 회분식 수평형 반응기를 사용하였다. 첨가제와 알칼리염은 중량비 1:1로 반응토록 하였으며 반응 온도는 900 ℃에서 10시간 수행하였다. 실험 중 발생한 HCl은 검지관을 사용하여 30분 후 첫 측정을 하고 이후 1시간마다 반복하여 측정하였다. 반응 후 고체 잔여물은 특성 분석을 위하여 광학현미경으로 촬영하였다. 분석결과를 토대로 고령석의 반응특성을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권2호
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• pp.244-250
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• 2012

본 연구의 목적은 강원도 양양지역에 분포하는 소나무림을 대상으로 지상부 바이오매스와 수관층 연료특성에 대하여 분석하고자 하였다. 연구대상지는 강원도 양양군 현남면 하월천리 일대 소나무림으로 선정하였으며, 총 13본의 표본목을 벌채하여 분석하였다. 본 연구 결과에 의하면, 양양지역 소나무림의 줄기밀도($g{\cdot}cm^{-3}$)는 0.347~0.409, 지상부 바이오매스 확장계수는 1.251~1.419의 범위로 나타났다. 지상부 연료량은 총 $161.6Mg{\cdot}ha^{-1}$로 나타났으며, 줄기 $126.4Mg{\cdot}ha^{-1}$, 가지 $29.3Mg{\cdot}ha^{-1}$, 잎 $5.9Mg{\cdot}ha^{-1}$로 나타났다. 수관층 연료특성 인자에 관한 연구에서는 수관화 확산 시 연소될 수 있는 연소가능 연료(잎~1 cm이하 가지)의 비율은 45.2%로 나타났고, 연료량을 수관체적으로 나눈 연소가능 연료밀도($kg{\cdot}m^{-3}$)는 평균 0.178로 나타났다. 본 연구의 결과는 소나무림의 바이오매스 및 탄소 흡수량 추정과 수관화 위험성을 연료적 관점에서 평가하는데 있어 유용한 기초자료가 될 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권5호
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• pp.732-744
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• 2020

본 연구에서는 졸참나무를 반탄화 처리 후 성형숯 형태로 제작하여 물성과 연료특성 및 연소과정에서 발생되는 유해가스 정량분석을 수행하였다. 또한, 대조군으로 시중에서 유통 중인 구이용 성형숯을 선정하여 비교분석하였다. 그 결과, 반탄화 시험편의 고위발열량은 구이용 성형숯 보다 약 14% 높았으며, 회분함량은 약 51배 낮았다. 또한, 밀폐된 챔버에서 각각의 시험편을 900 s간 연소시켰을 때 발생되는 유해가스(일산화탄소, 질산화합물, 이산화황)를 정량평가한 결과, 반탄화 시험편에서 발생한 일산화탄소의 발생량의 최대값이 기존 성형숯보다 약 50배 낮은 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서 제작한 반탄화 시험편이 시중 성형숯보다 고위발열량이 높고 연소과정에서 일산화탄소 발생량이 현저히 적은 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.671-679
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• 2022

국내 탄약 시험장과 군의 포탄 사격 훈련장은 잦은 사격과 폭발 실험으로 인해 충격파와 파편 등의 유해인자가 발생한다. 이에 따라 지역 주민의 민원이 급증하고 있으며 근접한 시설물과 인명피해의 위험이 크다. 최근 건설된 탄약 시험장은 부지확보 제한에 따라 반경 300 m 이내의 좁은 지역에서 화포 사격 및 로켓 추진기관 연소시험 시설을 구축하였으나 적절한 방호구조물이 없어 시설물 피해가 누적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 화포 사격 및 로켓추진기관 실험 간 발생하는 소음, 진동, 충격파, 열 효과 등 유해인자에 대한 정량적 데이터를 측정하고 폭발 압력 특성을 분석하여 탄약 시험장의 강재 방호구조물 적용 연구를 수행하였다.

• 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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• 대한기관식도과학회 1972년도 춘계종합 학술대회 초록집
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• pp.6-7
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• 1972

최근 10년간 우리나라 경제의 급격한 발전으로 이에 부수적으로 일어나는 대기오염은 생활환경을 파괴하는 오염형태의 하나로서 직접 또는 간접으로 인체에 미치는 피해는 격심하여가고 있으며 이것이 심각한 사회문제로 대두되었다. 대기오염이 인체에 미치는 영향에 관하여 병리나 임상적으로는 많은 연구보고가 있으나 호흡기로의 기시부인 비강이나 인의 영향에 관한 연구보고는 많지 않은 실정인 차제에 대기오염과 비, 인후질환자의 관계를 추구하여 그 대책을 논하는 것은 의의 있는 일이라 하겠다. 이러한 연구의 일환으로서 연세의대 공해연구소의 대기오염도조사에서 가장 심한 곳으로 확인된 부산시 우암동 지역에 위치한 S 공업고등학교 학생 469명은 조사군으로 하고 대기오염도가 낮은 K고등학교 학생 345명을 대조군으로 하여 내과, 안과, 비, 인후과적 검사를 실시하여 얻은 성적과 그 외의 문제점들을 검토하고자 한다. I. 위해오염물질 대기오염물질은 자극성가스와 질식성가스로 구분되며 이비인후과 질환과 밀접한 관계가 있는 것은 자극성 가스이며 여기에는 질소산화물, 유황산화물, 탄화수소와 그리고 광합성작용에 의하여 2차적으로 발생하는 강력한 자극성물질인 PAN(Peroxy acyl nitrate) 등을 열거할 수 있으며 이들 가스는 산화성이 강하기 때문에 점막이 부착되어 괴양 및 2차감염을 일으켜 인체에 피해를 준다. 이리한 오염물질은 고체연료(특히 석탄)나 액체연료의 불완전 연소때와 각종 차량의 배기가스로서 배출된다. 대표적인 오염물질인 일산화탄소, 질소산화물 및 유황산화물의 조사지역과 대조지역의 오염도는 다음과 같다. II. 인체에 미치는 피해 1. 일반적인 피해 대기오염이 인체에 미치는 영향은 오염물질의 물리적 화학적 성상 및 오염물질의 농도, 양, 그리고 폭로기간 등에 따라 다르다. 각 오염물질별 건강피해를 보면 (1) $아황산가스(SO_2)$ 아황산가스는 오염물질 중 가장 대표적인 독성을 가지고 있으며 용해도가 높아서 기도에 용이하게 흡수되어 처음에는 자극증상이 오고 나중에는 기도 저항을 일으켜 폐부종, 호흡중추의 마비를 일으킨다. 만성 폭로 시에는 비염, 인루염, 후각 및 미각장해를 일으킨다. (2) 일산화탄소(CO) CO는 혈색소의 산소운반 능력을 박탈하기 때물에 중독증상을 일으킨다. 즉 CO 중독은 농도와 흡입시간에 따라 차이가 있으나 우선 두통, 현기, 오심, 구토, 이명이 오고 호흡곤란, 허탈상태, 근육이완, 졸도등을 수반하고 혼수상태에서 사망한다. (3) 질소산화물 여러 질소산화물중 배기가스에서는 $NO_2로$ 배출되며 또한 탄화수소와 태양광선이 대기중에서 작용하여 $NO_2를$ 생산하며 $NO_2는$ 변성 Hemoglobin 을 생성하여 호흡기 장해를 일으킨다. $NO_2의$ 급성 중독증상으로서는 눈, 코를 강하게 자극하고 폐충혈, 폐수종, 기관지염, 폐염 등을 일으킨다. 만성 중독시에는 만성폐섬유와 및 폐수종을 일으킨다. (4) $오존(O_3)$ Ozone은 자동차 배기가스에서 나오는 $NO_2$ gas 및 탄화수소와 작용하여, PAN이라는 자극성 물질을 생성시키는 광학적 Smog의 주요소로 알려져 있다. 자극적인 냄새가 있음으로 불쾌감을 주고 비, 인후점막의 전조감과 두통이 오며 폐기능을 저하시키며 더욱 진행되면 폐충혈, 폐수종 등을 일으킨다 (5) Smog에 의한 건강피해 대표적인 것이 1952.12.5~12.8까지 4일간 영국 Lon-don에서 계속된 Smog사건이며, 이 사건으로 말미암아 호흡기질환 사망율이 사건전보다 사건기간 중 혹은 사건후에 5~10배의 증가율을 보였다. 이때 Smog의 주원인은 연료의 불완전 연소에 의한 연기와 이때 발생하는 아황산가스가 주원인이며 dust가 2차적 원인이라고 생각하였다. 새로운 종류의 공해로서 광학적 Smog에 의한 피해가 1970. 7. 18 Tokyo의 한 고등학교에서 발생한 바 운동장에서 운동 중이던 여학생 43명이 눈에 대한 자극증상, 인후동통, 기침을 호소하고 그중에는 호흡곤란으로 의식불명에 빠진 학생도 있었다. 이러한 현상은 대기중에 배출된 탄화수소와 oxidant가 대기중의 광 energy와 결합하여 발생한 것이라 하였다. 2) 비, 인후과 질환 대조군 345명과 조사군 469명중 호흡기계, 안과 및 비, 인두의 자각증상의 유소견자는 각각 39명(11.3%)와 106명(22.6%)로서 조사군이 대조군 보다 약 2배 많았다. 조사군의 유소견자중 호흡기증상 29명(29%), 안증상 22명(21%), 비폐쇠 및 비후 50명(47%), 인후통 5명(5%)으로서 비, 인두 자각증상의 유소견자가 55명(52%)으로서 과반수를 차지하고 있었다. 임상검사에 의한 타각증상의 유소견자는 대조군 99명 (28.8), 조사군 180(384%)으로서 조사군이 대조군 보다 10%정도 많았다. 조사군의 유소견자중 호흡기질환 1명(0.6%), 안질환 8명(4.4%), 비염 97명(54%), 인두편도염 74명(41%)으로서 비, 인두질환이 171명이었다. 이상의 성적에서 오염지구의 자, 타각증상의 유소견자중 비, 인두질환이 압도적으로 많은 것으로 보아 대기오염과 이비인후과 질환과는 밀접한 관계가 있으며 앞으로 그 대책이 시급히 요구된다고 하겠다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.346-350
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• 2010

도시화재의 연소 확대성상을 모델화하기 위해 화재실의 개구를 통하여 분출하는 열기류의 온도 평가 실험을 실시하였다. 실험은 축소모형 형태로 개구 조건과 화원조건에 의해 진행이 되었다. 실험 결과 온도분포 Trajectory는 개구종횡비 n에 의해 횡정(橫井)의 연구결과와 비교하여 n=2일때를 제외하고는 다른 경향을 나타냈다. 동일 조건에서 분출화재보유열량 $Q_{ef}$은 개구 조건이 횡장창($B0.2m{\times}H0.1m$)이고, 단일개구일 때 가장 높은 값을 나타냈다. 또한, 분출화재의 발생 한계 발열속도 $Q_{verit}$에서도 굴웅아(堀雄児)의 연구와 유사한 결과를 보이며, 다른 개구조건보다 횡장창($B0.2m{\times}H0.1m$)일 때 높은 값을 나타냈다.

• 오토저널
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• 제5권4호
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• pp.10-16
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• 1983

액체의 미립화는 기계산업분야 뿐만 아니라, 농약살포, 화학 공학의 분무건조, 반응의 촉진, 분 체제조, 식품공업 등 폭넓게 이용되며 또한 각분야에서 그 필요성이 강조되고 있다. 특히 기계 산업분야에서는 액체연료의 분무연소(boiler, gas turbine, 자동차용engine등) 원자로 노심의 spray cooling, spray drying, spray painting 등 그 이용도는 날로 증가되는 추세에 있다. 액체를 미 립화하는 이유는 각각의 분야나 사용하는 목적에 따라 다르지만, 대별하면 다음과 같다. (1) 액체의 단위 체적당 표면적을 증대시키기 위하여 (2) 직경이 작은 입자의 필요성 (3) 균일한 입경의 액적군을 얻기 위하여 등을 들 수 있다. 액체의 미립화에 대한 요구는 산업의 발당, 대기오염, 생energy 등의 문제가 중요시됨에 따라 다양화되고 있다. 따라서 응용면에서는 atomizer의 성능개선과 설계법, 새로운 미립화방법, 상업에의 분무이용기술, 분무계측법 등의 개발이 필요하게 된다. 액체미립화에서 취급하는 사항은 그 내용에 따라 다음과 같이 분류된다. (1) 액체의 미립화기구 : 기액계면의 불안정성과 분열기구에 관한 것으로, 액체형상으로써 액주, 액막 및 액적으로 나눌 수 있다. (2) 액체의 미립화 방법과 특성 : energy의 종유와 부가방식에 따랄 나누어진다. (3) 합체, 분산, 증발 등 분무의 운동이나 열적거동 (4) 분무입경이나 운동의 계측법과 특성도시 (5) 액체미립화의 각종응용 본보에서는 상기의 각 항목중, 특히 액체의 미립화방법과 분무특성에 대해서만 말하기로 한다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권1호
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• pp.104-110
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• 2015

본 연구의 목적은 우리나라 35년생 잣나무림을 대상으로 수관층 연료량을 추정하기 위한 상대생장식을 개발하고자 하였다. 경기도 가평군, 강원도 홍천군, 정선군 국유림 내 잣나무 조림지를 대상으로 총 24본의 표본목을 벌채하여 분석에 이용하였다. 수관연료량 추정을 위해 수간, 잎, 가지로 분류하여 중량을 측정하였으며, 가지는 고사여부와 직경 크기별로 세분화하여 구분하였다. 각 부위별 수관층 연료량을 보면 가장 높은 비율을 차지하는 부위는 잎(16.6 kg, 34.7%)으로 나타났으며, 2~4 cm 가지(9.0 kg, 18.9%), 1~2 cm 가지(6.6 kg, 13.8%), 0.5 cm 이하 가지(5.1 kg, 10.6%), 0.5~1 cm 가지(4.9 kg, 10.3%), 고사 가지(3.2 kg, 6.8%), 4 cm 이상 가지(2.4 kg, 4.9%) 순으로 나타났다. 대부분의 수관 부위에서 $lnWt={\beta}_0+{\beta}_1lnD$ 식이 조정결정계수가 가장 높고($R^2_{adj}=0.6021{\sim}0.9742$) 표준추정오차가 가장 낮은 것으로 나타났다(S.E.E. = 0.2018~0.7271). 한편, 수관화 확산 시 연소가능한 수관연료(잎과 직경 1 cm 이하 가지)의 비율은 총 수관에서 55.6%로 매우 높게 나타났다.