• 한국농공학회논문집
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• 제62권5호
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• pp.39-46
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• 2020

This study evaluated the nitrogen oxide (NO_x) removal efficiency by air purification concrete blocks with titanium dioxide (TiO₂). The concrete in the mixtures had a 30% water:cement ratio, to which TiO₂ was added at 0%, 5%, and 10% of cement weight. The compressive strength reduction rate and removal efficiency of NO_x were investigated. The result of the compressive strength test in the study indicated that addition rate of TiO₂ did not lead to signifcant effect. In terms of the average removal efficiency of NO_x, mix No. 1 using a TiO₂ mixing ratio of 0% had a removal efficiency of 0.57% on average; thus, the removal effect w as not significant. For the other samples prepared by mixing, the average removal efficiencies for mix No. 2 (5% TiO₂) were 58.86% and 62.05% for normal and washing surface treatments, respectively, and those of sample No. 3 (10% TiO₂) were 59.94% and 67.61%. mixs No. 4 (5%) and No. 5 (10%), in which TiO₂ diluted with distilled water was sprayed onto the block surface, had an average NO_x removal efficiency of 61.72% and 68.48%, respectively. In terms of NOx removal efficiency, Mixs No. 3 and No. 5 with 10% TiO₂ were better than Mixs No. 2 and No. 4 with 5% TiO₂. In addition, analyzing the NO_x removal efficiency results from the fixing method, it was capable to apply mixing (washing) and the diluted spray methods. Therefore, it was found that the diluted spray method applied in this study can be employed in any manufacture of air purification concrete blocks.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.89-96
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• 2015

최근 화력발전 보일러의 운전에 있어서 저등급 석탄의 성분 중 ash의 영향으로 보일러 후단부에서 생성되는 slagging/fouling 문제가 많이 보고 되고 원인 규명 및 해결책을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 환경적 측면에서도 NOx등 환경적인 문제를 발생시키는 부분에 대해 규제를 가하고 있는 상황이다. 이런 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나인 석탄의 ash를 제거한 AFC(Ash Free Coal)을 활용한 연구가 진행되고 있다. AFC는 저등급탄의 발열량을 높여 기존의 고등급탄을 보완하고 slagging/fouling 문제 및 배출가스의 오염성분을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는, DTF를 이용하여 KCH 원탄과 원탄에서 추출된 무회분탄1, 무회분탄2, 잔탄, Glencore, Glencore과 잔탄을 85:15 비율로 한 혼탄을 이용하여 미연분, NOx 배출특성의 변화와 회 점착 특성을 확인하였다. 그 결과 무회분탄은 원탄과 잔탄에 비해 NOx 배출량이 현저히 낮고, 잔탄은 원탄에 비해 고등급화 되면서 반응성이 훨씬 좋아짐을 확인 하였다. 잔탄과 혼탄의 경우 일반적인 저열량탄 수준보다 낮은 점착성을 나타내는 것을 확인 하였다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.140-145
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• 2015

본 연구는 경유를 2차 분사연료로 사용하는 HC-SCR 후처리장치에서 2차 분사연료의 바이오디젤 함량 변화(BD0, BD10, BD25)에 다른 NOx 변환특성을 분석하였다. 시험조건은 HC-SCR 장치의 특성, 2차 분사연료의 distillation 등을 고려하여 장치 전단온도는 $290^{\circ}C$, $320^{\circ}C$, $350^{\circ}C$로 설정하였으며, 공간속도는 55,000(1/h)으로 고정하고 연료분사량을 조절하였다. Distillation 시험결과, T90은 약 $350^{\circ}C$로 동일한 수준이었으며 바이오디젤 함량이 증가할수록 $350^{\circ}C$보다 낮은 조건에서 증발량이 감소한다는 결과를 얻었다. 2차 분사연료에 혼합된 바이오디젤 함량이 증가할수록 NOx 저감효율은 감소하는 것을 확인하였으며 저온조건($290^{\circ}C$)보다 고온조건($320^{\circ}C$, $350^{\circ}C$)에서 NOx 저감율의 차이가 더 크게 발생했다. 이러한 결과는 바이오디젤의 열악한 증발특성(Distillation)과 높은 분자량인 것으로 추측된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권6호
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• pp.772-777
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• 2016

국내 주요 재배되는 만감류 중의 하나인 '세토카'는 시설재배하여 3월 까지 수확이 이루어진다. 껍질이 얇은 '세토카'는 저장 중 풍미 변화와 부패율 정도가 다른 만감류에 비하여 상대적으로 높다. 비접촉식 대기압 면방전 저온 플라즈마 기술은 전기적 방전을 통하여 주변의 기체를 플라즈마 상태로 전환시키는 것으로 이를 통해 오존($O_3$)과 질소산화물(NOx) 등이 발생되고, 이들 활성종 기체들에 의해 살균효과를 볼 수 있다. 본 실험에서는 서귀포에서 수확한 '세토카'를 일반상온저장, 저온저장($10{\pm}1^{\circ}C$, $80{\pm}3%$), 저온저장에 플라즈마 처리군으로 나누어 80일 동안 저장하고 10일 간격으로 품질 및 부패율을 조사하였다. 총 당함량은 3 처리 모두 일정하게 유지되었으며, 산 함량은 저장기간 동안 꾸준히 감소하였고, 특히 상온저장 처리에서 저장 30일부터 급격하게 감소하여 0.5%이하의 산 함량을 나타내었다. 경도는 저장 40일까지 소폭으로 증가하는 경향이었으나 처리간 유의적인 차이는 보이지 않았다. 감모율은 상대적으로 저장 온도가 높은 상온저장에서의 중량감소가 컸다. 저장 80일 후의 부패율은 상온저장 50.5%, 저온저장 5.6%, 저온저장에 플라즈마 처리군에서는 1.9%로 조사되었다. 상온저장에서 발생된 저장병의 73%가 곰팡이병이었으나 플라즈마 처리군에서 발생된 부패병은 대부분 무름병 증상이며, Penicillium 균에 의한 부패병은 발생되지 않움으로써 '세토카' 저장 시 플라즈마의 살균효과를 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.209-218
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• 2010

감전동 측정소에서 측정한 일반대기의 휘발성유기화합물 중 방향족화합물이 전체의 51.3%로 가장 높은 농도를 나타내었고 다음이 paraffin류(44.2%), olefin류(2.7%), alkyne류(1.8%)의 순이었으며 대연동 측정소는 paraffin류가 전체의 56.7%를 나타내어 가장 높았으며 다음이 aromatic류(35.9%), olefin류(6.1%), alkyne류(1.3%)순으로 조사되었다. POCP를 고려한 오존생성 기여도는 toluene이 30.6%로 가장 높았으며 그 다음으로 propane, m/p-xylene, ethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene이 각각 10.2%, 9.4%, 7.4%, 5.2%로 높았다 상위 5가지 물질의 기여도가 전체의 62.8%로 다른 물질들의 기여도 보다 비교적 높은 것으로 나타났다. 한편 상위 32종의 VOCs가 전체 VOCs중 97.6%로 조사되어 나머지 14개 VOCs물질의 오존생성 기여율은 미미한 것으로 조사되었다. 고농도 오존이 발생한 시점과 $NO_2$/NO의 비의 시간 변화율이 바뀌는 시점은 대체적으로 아주 유사한 현상을 보였다. 이것은 고농도 오존과 광화학적 현상이 밀접한 관계를 보인다는 것을 간접적으로 시사한다. NO의 $NO_2$로의 전환이 오존의 고농도 현상에 중요한 역할을 하고 있다는 것을 알 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.857-864
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• 2011

순산소연소는 높은 연소 효율과 적은 배가스량, 낮은 질소산화물 농도를 장점으로 하고 있으며 연소온도 조절을 위한 배가스 재순환에 의해 배출되는 연소가스중의 $CO_2$ 농도를 95%까지 농축이 가능하므로 석탄 연소설비에 대한 유망한 CCS 기술로 부각되고 있다. 본 연구는 순산소연소 조건에서 배가스의 재순환을 통한 $CO_2$ 농도 증가에 기인하는 직접 황화반응이 탈황효율에 미치는 영향을 평가하고 반응온도, $CO_2$ 농도, $SO_2$ 농도상승이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향과 배가스 중 수분 등이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 반응온도 $1,200^{\circ}C$까지 온도 상승에 따라 $SO_2$의 제거효율은 증가하였고 Ca/S비, $CO_2$ 농도와 수분이 증가할수록 $SO_2$ 제거효율이 증가하였다. 이러한 운전변수는 영향인자 평가를 통하여 Ca/S 비>체류시간>$O_2$농도>반응온도>$SO_2$농도>$CO_2$농도>수분농도의 순으로 탈황반응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 운전변수별 실험결과를 이용하여 로내 건식탈황에 있어서 각 운전변수별 성능 영향인자를 평가할 수 있는 반경험적 모델식을 도출하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.922-930
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• 2008

질소산화물($NO_x$) 저감을 위한 선택적 무촉매 환원(SNCR; selective non-catalytic reduction) 공정의 성능은 유속, 반응온도 그리고 반응물간의 혼합과 같은 공정변수에 민감하다. 따라서 효율적인 SNCR 공정의 설계와 운전을 위하여 속도장, 온도장, 및 화학물질들의 농도 분포에 대한 이해가 필수적이다. 본 연구에서는 150 kW LPG 버너가 장착되고, 요소용액을 환원제로 사용하는 파일럿 규모 SNCR 공정에 대하여 액적모델과 결합된 2차원 난류반응흐름 전산유체역학(CFD; computational fluid dynamics) 모델을 개발하고, 이 모델은 실험결과를 통하여 검증된다. 난류반응 CFD 모델에서는 $NO_x$저감율과 $NH_3$-slip을 예측하기 위하여 7개 반응식으로 이루어진 요소용액과 $NO_x$와의 반응기작을 이용한다. 이러한 모델을 이용한 CFD 모사결과는 온도와 NSR(normalized stoichiometric ratio)에 따른 $NO_x$ 저감율에서 실험결과와 최대 20% 이내에서 차이를 보여주고 있으며, $NH_3$-slip에 대하여는 실험결과와 모사결과 사이에 유사한 경향성을 얻었다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.363-368
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• 2008

Nitrogen oxides (NO, $NO_2$ and $N_2O$) have been controlled effectively by the SCR catalysts coated on monolith or honeycomb in commercial sites with ammonia as reductant at high temperature range $300{\sim}400^{\circ}C$. However, the catalytic filter has much merit on the point of controlling the particles and nitrogen oxides simultaneously. It will be more advanced-system if the catalytic working temperature is reduced to the normal filtration temperature of under $200^{\circ}C$. This study has focus on the development of the catalytic filter working at the low temperature. So the additive effect of the components such as Pt and Mn (which are known the catalytic component of $V_2O_5/TiO_2$ was investigated. The $V_2O_5-WO_3$ catalytic filter exhibited high activity and selectivity at $250{\sim}320^{\circ}C$ showing more than 95% NO conversion for the treatment of 600 ppm NO at face velocity 2 cm/s. The Pt-$V_2O_5-WO_3$ catalytic filter shifted the optimum working temperature towards the lower temperature ($170{\sim}200^{\circ}C$). And NO conversion was 100% and higher than that of $V_2O_5-WO_3$ catalyst at $250{\sim}320^{\circ}C$. The $MnO_X-V_2O_5-WO_3$ catalytic filter showed the wide temperature range of $220{\sim}330^{\circ}C$ for more than 95% NO conversion. This is a remarkable advantage when considered the $MnO_X$ catalytic filter presents the maximum activity at $150{\sim}250^{\circ}C$ and $V_2O_5-WO_3$ catalytic filter shows the maximum activity at $250{\sim}320^{\circ}C$.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 1999년도 추계학술대회
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• pp.543-563
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• 1999

본 연구에서는 특수 설계된 연면방전(Surface discharge induced Plasma Chemical Process, SPCP) 반응기로부터 발생하는 플라스마에 의하여 일산화질소(NO)와 이산화질소($NO_2$)등 유해 환경오염 가스를 주파수, 유량, 농도, 전극재질 및 감은 횟수 등의 공정변수 변화에 따른 분해율, 소비전력 및 소비전압 등을 측정하여 최적의 공정조건과 최대의 분해효율을 얻고자 하였다. 표준시료로서 일산화질소와 이산화질소를 고전압발생기의 주파수(5~50kHz), 유해가스의 체류시간(1~10.5 초)과 초기농도(100~1000 ppm), 전극의 재질(W, Cu, Al), 전극의 굵기(1, 2, 3 mm)및 감은횟수(7회, 9회, 11회)에 대하여 플라스마 연면방전 반응기를 이용하여 분해효율을 구하였다. 유해가스(NO, $NO_2$)의 분해제거 실험결과, 10 kHz의 주파수와 각각 19.8와 20 W의 소비전력에서 각각 94.3, 84.7 %로 가장 높은 분해제거율을 나타내었고, 20 kHz이상에서는 주파수가 커질수록 분해율이 감소하였다. 또한 연면방전 반응기에서 유해가스의 체류시간이 길수록, 그리고 초기농도가 작을수록 분해율은 증가하였다. 방전전극에 대한 영향은 전극의 굵기가 굵을수록 분해율이 증가하여 본 실험의 경우 3 mm의 전극을 사용하였을 때 가장 높은 분해율을 나타내었고, 전극의 재질은 텅스텐을 사용하여 방전한 경우에 가장 높은 분해율을 보였으며 구리, 알루미늄의 순으로 낮아졌다. 방전전극의 감은 횟수에 대한 영향은 7회, 9회, 11회의 순으로 감은 횟수가 많을수록 분해율이 높아짐을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.114-121
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• 2016

본 연구에서는, 연소로에서 발생하는 질소산화물을 제거하기 위한 V/TiO₂ 촉매의 제조조건에 따른 SCR 반응활성 및 SO₂ 내구성 증진 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들은 XPS, Raman, H₂-TPR, SO₂-TPD를 이용하여 특성분석을 수행하였다. 촉매활성 및 SO₂ 내구성을 고려하였을 때 바나듐 함량은 2 wt%가 최적이었다. 텅스텐을 promotor로 첨가하였을 경우, 저온에서의 환원능력의 증진과 SO₂ 흡착량 감소로 인하여 우수한 반응활성과 SO₂ 내구성을 나타내었다. 또한 촉매 제조 시 바나듐용액의 pH가 낮아질수록 촉매표면에 형성되는 바나듐이 고분산되어 표면 crystalline V₂O₅ 종의 형성을 억제하였고, 이로 인해 우수한 반응활성을 나타내었다. CO에 대한 내구성도 우수하여 CO가 발생하는 연소로에서도 사용가능 함을 확인하였다.