• 멤브레인
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• 제32권4호
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• pp.218-226
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• 2022

대용량 화학 및 청정에너지의 운반체인 수소는 석유화학 산업 및 연료전지 등에서 많이 활용되는 중요한 산업용 기체이다. 특히 수소는 주로 증기개질 및 가스화를 통해 화석 연료에서 생성되며 부산물로 이산화탄소가 발생한다. 따라서 고순도 수소를 얻기 위해서는 이산화탄소를 제거해야 한다. 본 총설에서는 배러 단위[1 Barrer = 10^-10 cm³ (STP) × cm / (cm² × s × cmHg)]로 보고된 이산화탄소로부터 수소를 분리하는 프리스탠딩 고분자 분리막 및 혼합매질 분리막에 초점을 맞추었다. 최근 보고된 다양한 논문들을 분석하여 분리막의 구조, 형태, 상호 작용 및 제조 방법에 대해 논의하고 구조-물성 관계를 이해하여 향후 더 나은 분리막 소재를 찾는 데 도움이 되고자 한다. 다양한 분리막의 성능 및 특성 검토를 통해 수소/이산화탄소 분리에 대한 Robeson 성능 한계선을 제시하고, 가교, 혼합 및 열처리 등의 기술을 사용하여 분리 특성을 개선하는 다양한 혼합매질 분리막에 대해 논의하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.732-738
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• 2008

SMB 공정은 석유화학, 정밀화학, 제약 제품들을 연속대량으로 정제할 수 있는 크로마토그래피 기술로서 관련 산업에서 많은 관심을 얻고 있다. 최근 생명공학 기술의 발달과 함께, 다양한 생물 유래의 유용물질에 대한 SMB 공정의 적용이 시도되어 보고되고 있다. 또한, 다양한 방법으로 SMB 공정의 분리 메커니즘을 이해하는 연구들이 보고 되었다. 이와 같은 연구에서는 목적산물을 생산하는 일련의 생산과정에서 SMB 공정의 조업을 보다 용이하게 하고, SMB 공정에서 발생할 수 있는 문제의 원인을 분석하고 있다. 이번 연구에서는 정상상태에 이른 SMB 공정에서 기주입된 시료(psicose (A) 및 fructose (B) 혼합물)와 새로이 주입되는 시료(psicose (C) 및 fructose (D) 혼합물)의 체류 특성을 알아보는 모사실험을 수행하였다. 새로운 원료의 주입시점이 하나의 교환시간 중 앞부분일수록 기주입된 물질은 보다 빠르게 SMB 공정에서 유출되는 것을 확인할 수 있었다. 마찬가지로, 새로이 주입되는 물질들도 이와 마찬가지로 교환시간의 전반부에 주입될수록 보다 빨리 정상상태에 도달하는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권9호
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• pp.961-976
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• 2006

최근에 배출수를 고도 처리하여 재이용하는 기존의 방법에서 벗어나 공정 내에서 용수를 절약함과 동시에 생산 공정의 과학적이고 체계적인 분석을 통하여 용수의 이용률을 극대화한 후 최종 방류함으로써 물이용의 효율성을 높이고자 하는 용수재이용 기술이 많은 관심을 받고 있다. 이에 따라 제지, 석유화학 및 철강 산업 같이 용수를 많이 필요로 하는 용수 과소비 산업의 경우 공정수의 내부 재순환을 최적화 하여 유입되는 공업용수를 저감하는 동시에 재이용수의 사용으로 전체 용수 사용량을 줄이고 폐수의 방류량을 줄이고자 하는 워터핀치기술(water pinch technology)에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 기법은 공정수의 재이용을 최적화 시켜 주는 방법을 사용하기 때문에 폐수의 방류량을 줄이면서 전 생산 공정을 대상으로 최적의 공정용수 재이용 라인을 구축할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 총설에서는 공정 설계 단계에서 병목을 찾아 재이용 최적화를 통해 용수 및 폐수 최소화하는 워터핀치 기술과 국내외 산업체에서 용수 재이용 네트워크 설계의 사례연구를 소개하고자 한다. 또한 최근 각광을 받는 에너지와 용수 재이용 네트워크의 동시 설계와 생태산업단지에서 기업간 용수 재이용 네트워크 설계 같은 최신 연구 동향을 소개한다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.10-19
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• 2020

석유화학 플랜트 및 가스 시설물의 밸브 사고는 심각한 인적·물적 피해를 유발하며 이러한 시설에서의 주요사고 원인은 밸브에서의 가스 누출로 인한 흡입, 중독, 화재 및 폭발사고이다. 가스 누출을 예방하기 위한 점검은 인력에 의해 직접 검사가 이루어지는 경우가 많으며, 점검자는 가스 누출사고의 위험에 직접적으로 노출된다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 IoT 기반 위험 분석 및 위험성 평가 모니터링 시스템과 자동제어 시스템을 적용하였다. 이를 통하여 산업용 밸브의 내·외부 가스 누출을 검지하고 하이브리드 센서를 통한 국부 및 전역 센싱으로 플랜트 현장에서의 밸브 이상으로 인한 사고를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 이와 같이 새로운 산업용 밸브 안전관리 시스템이 개발됨에 따라 관련 구성장치에 대한 성능 및 현장부합성에 대한 평가방안이 요구되었다. 본 연구에서는 산업용 유무선 통신을 지원하고 가스센서와 광섬유센서를 포함하는 방폭형 하이브리드 센싱 시스템과 자동제어가 가능한 액추에이터 패키지의 성능을 평가하기 위한 시험 항목 및 방법을 제시하였고 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 구성장치의 성능검증 방안을 개발하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제20권3호
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• pp.489-529
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• 2011

온실가스 저감정책이 시행되면 에너지 다소비 제조업은 비용 상승으로 인해 많은 영향을 받을 것이다. 그러나 가격설정력이 있는 산업이라면, 비용 상승을 제품 가격의 상승을 통해 소비자에게 전가시킬 것이므로 온실가스 저감정책으로 인한 피해가 적을 것이다. 따라서 본 연구는 에너지 다소비 제조업의 가격설정력을 분석함으로써, 각 산업이 온실가스 저감정책에 얼마나 취약한지 살펴보았다. 본 연구에서 사용한 가격설정력모형은 오차수정모형을 통하여 분석하였으며, 수입재의 가격과 인건비를 주요한 설명변수로 사용하였다. 수입재의 가격에 반응을 한다면 경쟁자의 가격에 따라 가격을 설정하는 가격 순응자로 볼 수 있으며, 이러한 산업은 온실가스 저감정책에 취약할 것이다. 반면에, 국내 비용을 의미하는 인건비에 영향을 받는다면, 가격설정력이 있다고 볼 수 있으며, 온실가스 저감정책에 덜 취약할 것이다. 또한, 에너지 가격의 변동은 우리나라 뿐만 아니라 해외에도 영향을 미치므로 수입재의 가격에 반영이 되어 있을 것이다. 따라서 수입재의 가격의 순영향을 보기 위해 에너지 가격을 통제변수로 사용하였다. 추정 결과, 석유제품, 화학제품, 비금속 광물제품, 섬유제품, 자동차 제조업은 가격설정력이 있는 것으로 분석되었으므로, 이들 산업은 온실가스 저감정책에 대해 경쟁력을 가지고 있다고 볼 수 있다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권4호
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• pp.366-377
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• 2021

Background: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are generated in petrochemical complexes, can spread to residential areas and affect the health of residents. Although harmful PAHs are mainly present in particle phase, gas phase PAHs can generate stronger toxic substances through photochemical reaction. Therefore, the risk assessment for PAHs around the petrochemical complex should consider both particle and gas phase concentrations. Objectives: This study aimed to investigate the concentration characteristics of particle and gas phase PAHs by season in residential areas around petrochemical complexes, and to assess the risk of PAHs. Methods: Samples were collected for 7 days by seasons in 2014~2015 using a high volume air sampler. Particle and gas phase PAHs were sampled using quartz filter and polyurethane foam, respectively, analyzed by GC-MS. Chronic toxicity and probabilistic risk assessment were performed on 14 PAHs. For chronic toxicity risk assessment, inhalation unit risk was used. Monte-Carlo simulation was performed for probabilistic risk assessment using the mean and standard deviation of measured PAHs. Results: The concentration of particle total PAHs was highest in autumn. The gas phase concentration was highest in autumn. The average gas phase distribution ratio of low molecular weight PAHs composed of 2~3 benzene rings was 85%. The average of the medium molecular weight composed of 4 benzene rings was 53%, and the average of the high molecular weight composed of 5 or more benzene rings was 9%. In the chronic toxicity risk assessment, 7 of the 14 PAHs exceeded the excess carcinogenic risk of 1.00×10^-6. In the Monte-Carlo simulation, Benzo[a]pyrene had the highest probability of exceeding 1.00×10^-6, which was 100%. Conclusions: The concentration of PAHs in the residential area around the petrochemical complex exceeded the standard, and the excess carcinogenic risk was evaluated to be high. Therefore, it is necessary to manage the air environment around the petrochemical complex.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.30-36
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• 2021

정유 및 석유화학산업의 개질로 튜브에 사용되는 mod HP강에 대한 잔여수명의 예측법을 튜브의 표면 금속조직에 석출된 탄화물의 면적분율에 대한 정량적인 평가를 통해 연구하였다. 표면복제법을 활용한 미세조직 분석을 통하여 탄화물의 면적분율과 잔여수명 사이의 관계를 실험적으로 구하였다. 신재(Virgin)와 950 ℃의 개질로에서 1.8, 6.0, 7.2, 8.5, 9.7 및 16.2년 실제 사용한 튜브들을 광학현미경(OM)을 사용하여 관찰하였으며, 석출물의 면적분율을 Image J 프로그램을 이용한 정량적 이미지 분석에 의해 측정하였다. 석출물의 면적분율이 증가함에 따라 잔여수명이 감소하여 서로 반비례하는 결과를 보여주었다. 이 관계를 사용온도와 수명을 결합한 파라미터인 LMP로 나타내면, 신재에서 LMP 값이 가장 높게 나타났고, 사용시간이 증가할수록 LMP가 감소하여 잔여수명이 줄어 듦을 나타내었다. LMP와 탄화물의 면적분율과의 상관관계를 나타내는 관계식을 도출하였다. 도출한 관계식은 현장에서 잔여수명 평가를 위해 표면복제법 적용으로 면적분율을 측정하여 잔여수명을 평가하는데 사용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.89-96
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• 2013

1990년대 후반부터 사용된 폴리머 콘크리트로 제작된 맨홀은 이 맨홀이 가지고 있는 다양한 장점 때문에 현재까지 널리 이용되고 있다. 그러나, 고유가 시대로 접어들면서 석유화학 재료의 가격인상과 더불어 폴리머 콘크리트의 제조원가가 상승되고 이에 따른 폴리머 콘크리트의 약점이 대두되고 있다. 따라서, 고가의 폴리머 콘크리트로 제작된 맨홀의 뛰어난 휨강도를 대체할 수 있는 경제적인 시멘트 콘크리트 맨홀의 개발이 요구되어 왔다. 본 연구에서는 비정질 칼슘알루미네이트 (Armorphous calcium aluminate, ACA)계의 속경형 시멘트기술을 기반으로 플라이 애쉬와 고로슬래그, 실리카 퓸, 메타카올린 등의 산업부산물을 이용하여 시멘트의 사용량을 최소화시킴으로써 $CO_2$를 저감시킬 수 있는 친환경적인 맨홀용 고인성 콘크리트를 개발하고자 하였다. 연구결과, 경제적이고 친환경적이면서도 요구성능을 만족시키는 시멘트 콘크리트 맨홀을 개발하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.449-458
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• 2007

본 논문에서는 감마선을 이용하여 석유화학 공정설비 내부의 단면영상을 복원하였다. 감마 CT 영상 복원을 위해 $5\;mm{\phi}$ 감마선을 팬텀에 조사하여 NaI(T1) 섬광검출기로 스캔하였으며 반복적인 영상복원 방법인 EM 기법으로 가중치 함수를 비교하였다. 감마 CT 영상이 정확히 복원되었는지 확인하기위하여 3가지 가중치 함수에 대해 히스토그램의 명암값 분포를 비교하였다. 실험 결과를 통해 빔 면적에 의한 가중치 함수로 복원할 경우, 원 영상에 가장 가깝게 복원되는 것을 확인하였다.

• 환경정책연구
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• 제12권2호
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• pp.59-86
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• 2013

1988년부터 2008년까지의 자료를 바탕으로 우리나라 6개 권역을 대상으로 권역별 소득, 환경규제, 오염유발원이 각 권역별 대기오염 물질(황산화물, 질소산화물, 총먼지, 일산화탄소)에 미치는 영향을 지역적 관점에서 살펴보았다. 즉, 환경 쿠즈네츠 곡선(EKC)가설 검증차원에서 공해배출과 경제성장 간의 관계를 패널회귀분석을 통해 분석하였다. 분석 결과, 산업시설에 영향을 미치고 있는 황산화물(SOx)의 경우 대부분의 권역에서 EKC가설이 성립하는 것으로 나타났지만, 질소산화물(NOx)과 총먼지(TSP)의 경우 6개 권역 중 대경권에서만 EKC가설이 성립하는 것으로 나타났 으며, 일산화탄소(CO)의 경우에도 EKC가설을 충족시키는 권역은 중부권, 호남권, 동남권에 한정되어 있었다. 또한 각 권역별 대기오염 단속규제가 대기오염과 정(+)의 관계를 보임에 따라 환경규제효과가 나타난다고 보기 어려우며, 각 권역별 연료소비와 석유화학제품의 특화 또한 권역별 대기오염을 증가시키는 주요 요인으로 작용하고 있다.