• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.34-41
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• 2017

스크러버는 적정한 처리효율을 유지하기 위하여 세정수를 지속적으로 교체해 주어야 한다. 하지만 화학업종 대부분은 폐수 처리시설이 없어 스크러버 세정수를 위탁 처리하고 있으며, 처리비용 때문에 자주 교체해 주지 못하는 실정이다. 이로 인해 악취배출허용기준을 초과하거나 배출구 농도가 더 높아지는 역전현상을 유발하기도 한다. 이에 세정수를 자체 정화 하여 사용할 수 있도록 여과와 흡착 공정으로 구성된 세정수 처리시스템을 개발하였다. 세정수 처리 시스템은 화학업종 두 개 스크러버를 대상으로 적용하였으며, 세정수 수질 상태와 악취저감 효과를 평가하였다. 세정수 처리 시스템 적용 결과 50% 이상의 수질개선 효과와 20% 이상의 악취개선 효과를 확인 하였으며, 기존 운영대비 40%의 비용절감 효과도 기대할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.217-222
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• 2015

산업혁명과 함께 급격히 증가한 화석연료의 사용은 기존에 없었던 다양한 대기오염의 원인이 되었다. 특히 NOx와 SOx의 경우 산성비, 광화학 스모그의 원인이 되어 지속적인 규제와 그에 따르는 저감 노력이 이루어지고 있는데, 가장 대표적인 방법이 습식 스크러버 시스템이다. 본 연구에서는 3298cc 상용 디젤기관에 습식 스크러버 시스템을 적용하여 스크러버 형상비, 내부 충진율, 세정수 분무유량, 엔진 부하 조건을 달리하며 스크러버 전후의 스모크 저감률을 측정하였고, 이를 이용하여 스크러버의 최적 형상 및 충진율을 확인하였다. 실험결과 충진재 투입에 의한 큰 스모크 저감률 향상을 확인하였고, 형상비 및 세정수 분무유량 또한 스모크 저감률 향상에 영향을 미치는 인자임을 확인하였다.

• 공업화학전망
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• 제22권5호
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• pp.1-13
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• 2019

국제해사기구(IMO, international maritime organization)는 2015년부터 배출규제해역(ECA, emission control area)을 운항하는 선박은 황 함유량이 0.1%(m/m) 이하로 강화된 기준을 만족하는 연료를 사용해야 하며, 2020년부터는 모든 선박에 대해 황 함유량이 0.5%(m/m) 이하인 연료를 사용하거나 동등 이상의 성능을 갖는 배출가스 후처리 장치의 설치를 의무화하였다. 이에 따라, 선박에서 배출되는 오염물질을 제어할 수 있는 다양한 기술이 개발되고 있으며, 후처리 관점에서 습식 스크러버(wet scrubber)는 선박의 디젤 엔진에서 배출되는 이산화황(sulfur dioxide)을 저감시키기 위한 가장 적합한 해결책으로 알려져 있다. 습식 스크러버는 해수를 사용하는 개방형 스크러버(open loop scrubber)와 화학세정수를 사용하는 폐쇄형 스크러버(closed loop scrubber)로 구분된다. 습식 스크러버는 오염물질의 효율적인 처리가 가능하지만 유지보수비가 비싸고, 폐수 발생으로 인한 2차 오염발생 및 부식에 매우 취약한 단점이 있다. 따라서 최근에는 스크러버 내부의 부식을 방지하기 위한 내부식성 재질에 관한 연구와 흡수제(absorbent)의 고도화 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 하이브리드형 스크러버(hybrid scrubber)는 개방형과 폐쇄형 스크러버의 장점을 결합한 기술로 황산화물의 배출을 규제하는 배출규제해역에서는 폐쇄형 스크러버를 가동하고, 선박이 공해상으로 진입할 경우 개방형 스크러버로 전환함에 따라 황산화물 배출 및 반응 후 세척수의 폐수배출 기준을 동시에 만족할 수 있다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.83-90
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• 1997

저농도의 난 수용성 VOC가스가 포함되어 있는 다량의 오염가스를 처리하기 위하여 흡수탑과 생물반응기의 결합체인 새로운 처리시스템을 제시하였다. 바이오스크러버의 스크러버에서는 세정액으로 기상중의 처리대상오염물질의 흡수가 일어나며 세정액은 생물반응기로 이송되어 호기성 미생물이 오염물을 분해시킨다. 본 연구에서는 폐가스중의 VOC분리를 위하여 재순환가능한 고비점용매를 사용하였다. 고비점용매를 포함한 세정액은 기/액 향류접촉이 이루어지는 흡수탑의 충전층에서 폐가스중의 오염물을 분리한다. 흡수탑은 Pall ring충전제로 채워 실제공정을 모사 하고자 하였다. 흡수처리후 생물반응기로 이송된 흡수액은 재생 후 다시 흡수탑으로 재 순환하였다. 실험에 사용된 대상가스는 농도가 400 mg/$\textrm{m}^3$ 인 톨루엔으로, 세정액이 가스흐름과 향류로 약 10~15L/min의 유량으로 충전층을 적시며 내려오는 충전탑내부로 약 100 L/min의 유량으로 도입하였다. VOC처리를 위해 제작된 본 바이오스크러버에서 고비점용매를 이용한 연속실험결과 최적운전 조건에서 약 80%의 처리율을 얻을 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-79
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• 2015

대기오염물질인 염화수소의 배출 규제가 2ppm으로 강화됨에 따라 기존의 제철공장 습식세정 장치에 DIWS 시스템이 도입되었다. 침액식 스크러버 시스템으로 제철공정에서 발생되는 염화수소를 처리하기 위한 파일럿 연구를 수행하였다. DIWS 시스템의 운전에 따른 응축수 pH는 연돌에서 6.0으로 증가하였다. 산세 Fume 정제설비의 평균 유입 염화수소는 13.3ppm, 평균 배출가스는 0.43ppm, 평균 제거율은 96.9%로 나타났다. TMS 장치로 장기간 측정한 데이터를 비교하였을 때 DIWS 장치는 안정적인 제거율을 나타냈지만, TMS의 type별 데이터 불균일 현상이 관찰되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권2호
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• pp.210-216
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• 2017

선박엔진에서 발생하는 NOx 및 SOx 제거용 스크러버 폐세정액에 포함되어 있는 저농도상의 질산 및 황산이온을 비료상 물질로 회수하고자 하였다. 본 연구에서는 네 가지 유기용매를 적용하여 선택적으로 추출하여 회수하는 방법을 시험하였다. 아세톤과 메틸알콜을 이용하여 추출한 질산암모늄과 디에틸에테르와 에틸알콜을 적용한 황산암모늄의 시료를 적외석흡수분광법(IR)을 이용하여 분석한 결과, 상용제품과 거의 동일한 구성성분으로 나타났다. 이때 폐수로부터의 회수율은 최대 89%와 80%까지 각각 얻을 수 있었다. 따라서 배기가스 스크러버에 잔존해있는 질산이온과 황산이온에 대한 회수는 사용하는 용매의 선택도 및 용해도가 핵심적인 요소인 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-6
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• 2016

본 연구에서는 선박에서 발생하는 대기오염물질을 처리하기 위해 사용되는 습식 스크러버를 이용한 배기가스 세정시스템(EGCS: Exhaust Gas Cleaning System)에서 발생되는 폐수를 재이용 할 수 있는 순환시스템을 개발하기 위해 진행되었다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)의 세정수의 입자성물질과 분산유를 효과적으로 제거할 수 있는 수 처리 시스템을 개발한 결과 원심분리형 Purifier만으로는 미세한 분산유의 처리가 어렵다는 결과가 도출되어 원심분리형 Purifier 후처리로 유수분리 경사 분리판을 이용한 유수분리기의 일종인 Coalescer를 본 시스템에 적용하였다. Coalescer는 2차 분산 상태의 에멀젼화 된 미세 기름입자를 합착시켜 분리하는 기술이다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)에서 배출되는 세정수를 Purifier와 Coalescer를 이용하여 처리한 결과 입자성물질은 55% 분산유는 유입수 대비 99%이상 처리되는 것을 확인하였다. 따라서 선박 대기오염 저감을 위한 습식세정탑 시스템에 본 세정수 처리시스템을 도입하면 세정수로서 재사용이 가능하다고 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.110-117
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• 2016

기존 연구에서는 스크러버를 이용한 $NO_2$ 를 제거하기 위해 암모니아 수용액을 적용한다. 하지만 암모니아는 독성 및 악취가 강해 실선 적용에 어려움이 따를 수 있어, 암모니아를 대체할 수 있는 물질을 찾기 위해 이 연구를 진행하였다. 대체 물질로는 수산화나트륨(NaOH), 티오황산나트륨($Na_2S_2O_3$), 요소(Urea)를 사용하였다. 세정액을 제외한 모든 부분은 기존 암모니아를 적용한 실험의 최적 조건과 동일하게 진행하였다. 그 결과 실험에 사용된 세 가지 물질 중 두 물질은 암모니아 용액과 대체가 가능한 것으로 사료되었으며, 최적조건은 각각 NaOH 2.5 %, $Na_2S_2O_3$ 5.0 % 에서 가장 높은 효율을 나타냈다. Urea는 효율이 일정하게 지속되지 않아 대체 물질로는 적합하지 않음을 확인 할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권1호
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• pp.49-56
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• 2018

본 연구는 국내에서 다량 취급되고 있는 암모니아 및 톨루엔을 흄 상태로 노출시킨 후 흡수/흡착방법을 달리한 이동형 스크러버를 이용해 각 유해화학물질의 제거효율을 비교 분석하였다. 이동형 스크러버는 기 개발된 장치를 개선하여 와류 세정에 의한 흡수, 유입풍속 조절의 장점을 살리고, 활성탄 및 카본필터를 통한 기체상 유해화학물질의 흡착방법 도입을 통해 단점을 보완하였다. 개선된 장치는 기초성능평가를 통해 적정 제어풍속이 검증되었고, 5% 암모니아수 용액을 흄 상태로 노출시켜 후드 흡입부, 송풍기 배출부 및 세정기가 정상 작동함을 확인하였다. 흡수/흡착방법에 따른 암모니아 제거효율은 90분 경과 후 C${\geq}$PCA>SWA 순으로 가장 우수한 SWA 군의 노출 농도별 제거 효율은 시간이 경과할수록 노출 농도와 무관하게 배출 농도는 증가되었고, 세정액의 pH는 산성에서 염기성으로 변화되었다. 또한, 시간 경과에 따른 노출 농도 별 세정액의 pH 변화와 배출구 농도 변화 사이에 0.9429~0.9491 수준의 정의 상관관계를 나타내었다. 흡착방법에 따른 톨루엔의 제거 효율은 초기 10분 경과 후 배출구농도에서 C>CMA${\geq}$GCA 순을 나타내다 90분 경과까지 일정한 농도로 유지되었다. 가장 우수한 GCA 군의 노출 농도별 제거 효율은 초기 10분 경과 시 노출 농도에 비례하여 배출 농도가 높은 경향이었다. 이와 같은 결과를 통해 개선된 이동형 스크러버는 중화반응에 의해 산성 또는 염기성 유해 화학물질의 제거 뿐 아니라, 활성탄 등의 흡착기능 개선을 통해 VOCs 제거에도 효과적이었다. 하지만, 실제 현장에서 활용이 가능하도록 세정액 pH를 지속적으로 유지하여 연속적으로 흡수 제거할 수 있는 방법과 노출되는 화학물질 농도와 흡착제의 관계에서 파괴점, 포화점, 흡착속도 등의 물리적인 요소가 추가적인 연구를 통해 도출되어야 할 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권2호
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• pp.289-295
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• 2017

현 국제해사기구(IMO)에서의 선박엔진에서 발생되는 NOx와 SOx 등의 연소 가스 배출에 대한 규제 강화에 따라, 발트 해 연안을 지나는 모든 선박들은 배출되는 연소가스 저감장치를 장착해야 된다. 국내에서도 IMO의 규제에 따른 NOx와 SOx를 저감장치를 개발하고 있으며, 그중에 대표적인 장치인 Scrubber는 세정액으로 암모니아수와 요소수를 사용하게 되고 사용된 폐 세정액에는 NOx와 SOx와 반응한 질산암모늄과 황산암모늄이 포함되어 있다. 본 연구에서는 폐 세정액이 포함하고 있는 유용한 부산물을 유기용매를 사용하는 염석법을 적용하여 회수하였다. 질산암모늄과 황산암모늄의 회수방법과 질안석회를 추출 후 회수된 부산물의 정성분석을 위하여, FT-IR 분석을 통하여 물질의 정성적 특성과 화학적 조성을 평가해 보았다. 한편 응집제를 투입하여 질안석회를 침전시켜 비료상의 물질로 회수하였다. $FeSO_4$ 응집제와 $CaCl_2$를 응집보조제로 사용하고 입자의 크기를 키우기 위해 $CaCO_3$를 사용하였다.