열처리로에 적용되는 소형 축열식 복사관 버너시스템에 사용될 축열기를 설계하고 그 성능을 평가하였다. 좁은 튜브간 간격을 갖는 U형 복사관에 축열기를 적용하기 위하여 상하단 단면적이 다른 축열기를 설계, 적용하였다. 구형축열체를 사용하는 2만kcal/hr급 축열기 설계에는 기존에 개발된 축열기 해석코드를 이용하였다. 실제 시스템에 적용하여 축열기 전후단의 온도 및 압력을 실시간으로 측정하였다. 그 결과를 축열기 해석코드로부터 얻은 배가스의 배출온도와 공기의 예열온도를 비교하였다. 이론적으로 예상된 성능은 80%의 온도효율과 70%의 배열회수율이 얻어졌으나, 실험적 결과로부터는 온도효율이 80%, 배열회수율이69%가 얻어졌다. 가장 큰 성능 차이는 배가스의 배출온도였는데, 이는 실제 시스템에서 열손실에 의한 축열기로의 배가스 유입온도 하락과 실제 운전에서의 공기/배가스 유량의 증가에 의해 기인된다고 판단된다.
기후변화협약은 인류의 활동에 의해 발생되는 위험하고 인위적인 영향이 기후 시스템에 미치지 않도록 대기 중 온실가스의 농도를 안정시키는 것을 목적으로 한다. 이러한 기후변화협약에 대응하기 위하여 산업시설의 온실가스 배출원, 배출량 산정지침, 배출량 산정 가이드라인 등의 모니터링 대상을 설정하고 IPTV 기술을 접목하여 장소에 구애받지 않고 실시간으로 감시, 제어할 수 있는 시스템을 구축하는 데 필요한 모형을 제시하고자 한다. 본 논문은 온실가스 인벤트리 모니터링 시스템을 구현하는데 하나의 기준으로 활용할 수 있을 것으로 생각한다.
화력발전소, 석유화학공단 등 대규모 배출원에서 발생되는 이산화탄소를 활용하여 온실가스의 배출을 줄이고, 경제적 가치를 창출할 수 있는 탄소자원화는 기후변화 대응을 위한 국가전략프로젝트 중 하나이다. 전 세계적으로 탄소자원화 기술은 아직 상용화 단계이지만 최근 강화된 온실가스 감축 의무로 인하여 탄소자원화 시장은 더욱 확대될 전망이다. 화력발전소의 이산화탄소 발생 과정에서 배출되는 수증기는 응축기술을 통하여 새로운 수원으로 활용이 가능하다. 응축된 물의 최적 활용과 사용처 지향적 효율적 물순환을 위한 시설 내 스마트 워터 그리드(SWG) 개념의 물분배 시스템은 발전 산업 내에 탄소자원화의 핵심기술로 사용될 수 있다. SWG는 시설 내 용수공급 관리에서의 관망 운영, 물 수요 관리 등 ICT를 활용한 종합적인 물 분배 시스템으로, 본 연구에서는 SWG 물순환 시스템의 국내외 기술조사를 통해 발전 산업 시설 내에 적용성을 검토하였다. 물의 재이용 시스템을 포함한 SWG 기술, 지능형 관망 운영 기법 기술, 실시간 수질 감시 체계 기술 연구를 기반으로, ICT 기반 용수공급 정보 관리 기술과 수운영 모니터링 기술을 통하여 SWG가 발전 산업 연계 기술로써 적용될 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제시된 SWG 시스템을 적용한 산업 인프라를 통하여 산업적 파급 효과를 높이고, 이를 활용한 인력과 비용 절감이 기대되며, 저에너지, 고효율화를 위한 기술력과 글로벌 물 시장진출 경쟁력을 향상시키기 위한 기초연구자료로써 활용이 가능할 것으로 기대된다.
대기오염방지를 위해서는 배출되는 대기오염물질을 측정하고 이를 관리하여 대기오염을 신속히 파악하고 사전에 방지하기 위한 서비스가 필요하다. 본 논문에서는 광학센싱을 이용해 굴뚝연기의 혼탁도를 측정하고 이를 웹과 모바일 기기에서 측정결과를 실시간으로 검색할 수 있는 웹+모바일 시스템을 설계하고 구현한다. 구현된 시스템은 모바일 운영체제에 독립적인 웹앱의 형태로 제공되어 사용자의 다양한 모바일 기기에서 운영될 수 있으며 PC환경의 웹에 내장되어 통합되어져 시스템의 유지보수가 쉽다는 장점이 있다.
대기오염물질은 배출되면 인위적으로 제거하는 과정이 용이하지 않을 뿐만 아니라 인체, 자연생태계 및 재산상에 다방면으로 피해를 주는 특성을 가지고 있다. 그중에서도 호흡성 먼지 또는 미세먼지라고 부르고 있는 PM-10은 대기 중 체류시간이 길며 인체에 대한 위해도를 갖고 있으나 최선의 대처 방법은 외출을 삼가하는 등의 미세먼지에 대한 노출을 사전에 방지 하는 방법밖에 없는 것으로 알려져 있다. 따라서 미세먼지에 대한 노출을 사전에 막고 이에 대한 대처를 위하여 미세먼지농도의 예보 및 경보 시스템 체제를 가동해야 할 필요성이 대두되고 있다. (중략)
지금까지는 주로 대기질 기준을 근거로 24시간 평균 TSP(total suspended particulates), PM$_{10}$, PM$_{2.5}$를 측정하여 왔다. 대기 에어로졸의 농도나 입경분포에 영향을 미치는 배출량, 기온, 상대습도, 풍향, 풍속, 혼합고 등이 12~24시간 이내의 스케일로 변한다(Shen et al., 2002). 그러므로, 대기 에어로졸의 일변화 특성을 파악하기 위하여 실험실에서 사용되던 실시간 에어로졸 입경분포 측정기가 대기 에어로졸 모니터링에 활용되고 있으며(배귀남 등, 2003; Woo et at., 2001; Laitinen et al., 1996), 최근에는 대기 에어로졸을 모니터링을 목적으로 개발된 제품이 시판되고 있다.(중략)략)
다단 임팩터는 수십 나노미터에서 수십 마이크로미터 크기의 대기 에어로졸의 입경분포를 측정하는 장비로 사용되어 왔다. 최근에는 전기적 임팩터가 개발되어 기존 다단임팩터의 문제점인 운전이 번거롭고, 측정시간이 오래 걸리는 단점을 보완하였다. 전기적 임팩터는 실시간으로 에어로졸의 크기분포를 측정할 수 있으므로, 대기환경 모니터링, 디젤 자동차에서 배출되는 입자상 물질(PM, particulate matter)의 측정, 대기오염 방시시설을 구비한 공장, 발전소, 소각로 등의 PM 모니터링 시스템 등에 응용될 수 있다.(중략)
국가적으로 운영되는 국가산업단지는 악취를 포함한 유해 대기오염물질이 다량으로 배출되어 악취 피해의 민원이 증가하면서 이에 따른 악취 저감 대책 및 규제대책 마련에 관심도가 높아지고 있다. 특히 악취는 여러 가지 성분이 복합적으로 존재하고 후각에 의해 인지되기 때문에, 감각공해로서 후각의 개인적 차이와 기후와 지리적 여건에 따라 그 피해 정도가 달라지게 된다. 이러한 악취의 특성을 고려하면, 정량적으로 산출하기가 매우 까다롭고, 그에 따른 악취규제대책 마련도 매우 복잡할 수 있다. (중략)
대기오염에 관한 대책 수립을 위해서는 우선 대기오염 상태를 정확히 파악하고 오염 상황에 대한 원인 분석 및 변화 추세를 예측하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 광범위한 지역의 대기오염 상황을 감시하고, 이들 오염 상황으로부터 적절한 분석 및 예측을 수행 또는 지원 할 수 있는 시스템의 구축이 불가결하다. 본 연구에서는 과거 및 실시간 대기측정 자료와 기상측정 자료를 DB화하고, GIS로 구축된 지형 및 지용도 자료와 배출량 자료를 연계하여, 현재의 대기
기존의 고정보 설치에 따른 문제점으로 보 상류의 유속감소로 인한 유사나 오니의 퇴적으로 저류량의 감소, 홍수위 상승, 수질악화, 보 상 하류간 연속성의 단절 등의 개선을 위한 연직가동보에서의 수리특성을 분석하였다. 그에 따라 본 연구에서는 gate의 개도 높이를 조절함으로써 하상 퇴적물을 배출하고 수위와 유량을 조절할 수 있는 하단배출형 가동보를 길이 10 m, 폭 0.4 m, 높이 0.4 m의 가변경사식 수로에 다단식으로 배치하여 유량과 가동보 개도 높이에 따른 수리 특성을 분석하였다. 연직가동보의 개도에 따른 방류량의 수리특성으로 유량계수를 분석하고 그에 따른 보 상류에서 저류특성을 분석하였다. 유량과 연직가동보의 개도에 따른 수리특성으로 도수현상에 따른 수축계수, 도수길이, 도수높이를 분석하고 그에 따른 관계식을 제시하였다. 연직가동보 주변의 수리특성의 분석을 위한 차원해석을 실시하고 지배적인 무차원 변수를 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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