• 제목/요약/키워드: 질소 회수

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폐기물의 플라즈마 열분해-가스화에 의한 수소생산 (Hydrogen production by plasma pyrolysis-gasification of waste)

  • 이진호;김영석;도철진;황순모;정성재
    • 신재생에너지
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    • 제3권4호
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    • pp.77-89
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    • 2007
  • 폐기물의 플라즈마를 이용한 열분해-가스화-용융 처리공정은 청정연료 형태로 정화된 합성가스를 얻을 수 있고, 이 합성가스를 WGS 반응과 PSA 공법을 이용하면 고순도 수소로의 전환 및 회수가 가능하다. (주)애드플라텍에서는 자체 보유하고 있는 3톤/일급 플라즈마 폐기물 처리설비와 수소 정제/회수시스템을 연계하여, 페기물로부터 고순도 수소 생산($20Nm^3/h$이상)을 위한 플라즈마 폐기물 처리 추소 생산 통합시스템 개발을 진행하고 있다. 합성가스 내 질소 농도를 낮추기 위해 산소를 매질로 하는 100kw급 산소 플라즈마 토치를 제작하였다. 수소 정제/회수 시스템은 폐기물의 플라즈마 처리 후의 합성가스 생성량과 조성의 변화에 대응할 수 있도록 하였으며, WGS 반응기로 들어가는 합성가스를 가스 컴프레서를 통하여 최대 10기압으로 승압시키고, 고농도 일산화탄소의 효과적인 제거 및 열 회수 극대화가 이루어질 수 있는 최적의 가스처리 시스템으로 구현되도록 하였다. 설치 완료된 WGS 반응기의 성능시험을 플라즈마 처리설비와 연계하여 수행하였다. 합성가스 내 각각 34%와 25%의 일산화탄소 및 수소의 농도가 WGS 반응기를 거친 후, 일산화탄소는 0.1% 미만으로 제거되었으며 수소는 44%로 증가하여 WGS 반응기의 성능 수준이 매우 우수함을 확인하였다. 차기 년도에 설치/가동 예정인 수소 생산용 PSA는 최대 10기압 운전 및 상압재생 방식으로 운전되며 생산된 수소는 최소 99.99%이상의 고순도를 유지할 것으로 기대된다.

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폐기물의 플라즈마 열분해-가스화에 의한 수소생산 (Hydrogen production by plasma pyrolysis-gasification of waste)

  • 이진호;김영석;도철진;황순모;정성재
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.627-632
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    • 2007
  • 폐기물의 플라즈마를 이용한 열분해-가스화-용융 처리공정은 청정연료 형태로 정화된 합성가스를 얻을 수 있고, 이 합성가스를 WGS 반응과 PSA 공법을 이용하면 고순도 수소로의 전환 및 회수가 가능하다. (주)애드플라텍에서는 자체 보유하고 있는 3톤/일급 플라즈마 폐기물 처리설비와 수소 정제/회수시스템을 연계하여, 폐기물로부터 고순도 수소 생산 ($20Nm^3/h$ 이상)을 위한 플라즈마 폐기물 처리 수소 생산 통합시스템 개발을 진행하고 있다. 합성가스 내 질소 농도를 낮추기 위해 산소를 매질로 하는 100kW급 산소 플라즈마 토치를 제작 하였다. 수소 정제/회수 시스템은 폐기물의 플라즈마 처리 후의 합성가스 생성량과 조성의 변화에 대응할 수 있도록 하였으며 WGS 반응기로 들어가는 합성가스를 가스 컴프레서를 통하여 최대 10기압으로 승압시키고, 고농도 일산화탄소의 효과적인 제거 및 열 회수 극대화가 이루어질 수 있는 최적의 가스처리 시스템으로 구현되도록 하였다. 설치 완료된 WGS 반응기의 성능시험이 플라즈마 처리설비와 연계하여 수행되었으며 WGS 반응기를 거친 일산화탄소의 농도는 1.5% 미만으로 분석되었다. 차기 년도에 설치/가동 예정인 수소 생산용 PSA는 최대 10기압 운전 및 상압재생 방식으로 운전되며 생산된 수소는 최소 99.99%이상의 고순도를 유지할 것으로 기대된다.

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질소기비에 대한 Orchardgrass의 생육 및 수량반응과 질소이용성 (Effect of Nitrogen Fertilization on Growth, Dry Matter Yield and Nitrogen Use of Orchardgrass)

  • 윤진일;이호진
    • 한국작물학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.257-262
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    • 1981
  • Orchardgrass 초지에 있어서 조성 초기의 질소시비에 대한 생장 및 수량반응과 질소이용성에 관한 기초자료를 얻기 위하여 1979년 4월에 서울대 농대 실험 농장에서 품종 Potomac을 파종하여 연간 100, 200, 400, 800 kg/ha 수준의 질소비료 시용실험을 난괴법 3반복으로 수행하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1. 파종 첫해의 최대 건물수량 및 최대 질소회수율을 보인 수준은 200kg.N/ha.year였으나 다음 해에는 400kg.N/ha.year였다. 2. 재생기간중의 엽면적지수(LAI)와 순동화율(NAR) 및 체내 전질소함량은 질소증시와 함께 증가했으며 최대 작물생장속도(CGR)는 LAI 5 정도에서 얻어졌다. 3. 채내 ${NO_3}^-$-N 농도는 연간 200kg.N/ha 수준 이상에서 급격히 증가하여 800kg.N/ha 수준에서 중독위험치(1,500ppm ${NO_3}^-$-N)를 초과하였다.

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중공사 복합막을 이용한 다성분계 휘발성 유기 화합물 투과 특성 (VOCs Permeation Property of Composite Hollow Fiber Membranes)

  • 최휘문;조순행;김순태;이충섭;남상용
    • 멤브레인
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    • 제23권2호
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    • pp.176-184
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    • 2013
  • 다성분계 휘발성 유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compounds)의 분리를 위하여 상전이법을 이용하여 방사한 poly (ether imide) (PEI) 중공사 지지체에 poly (dimethylsiloxane) (PDMS)를 코팅하여 중공사 복합막을 제조하였다. VOCs 회수용 중공사막으로서 적합성을 알아보기 위해서 중공사막의 모폴로지, 질소 및 산소 기체 투과도를 측정하고, 벤젠, 톨루엔 그리고 자일렌에 대한 내구성을 조사하였다. 다성분계 휘발성 유기화합물의 효과적인 분리성능을 조사하기 위하여 Stage-cut과 feed 농도에 따른 다성분계 VOCs 투과 성능 변화를 관찰하였다. PEI 지지체 중공사막에 PDMS를 코팅시킴에 따라 산소와 질소 투과도는 각각 45,000 GPU와 49,450 GPU에서 63 GPU와 30 GPU로 감소하는 것을 확인하였다. VOCs 투과농도는 Stage-cut이 감소함에 따라 증가하나, 회수율은 감소하였다. 반면에 공급농도 증가에 따라 투과농도는 비례적으로 증가하였지만, 농축비나 회수율은 큰 변화가 없었다.

질소 분리용 막을 이용한 매립가스내 메탄 회수 연구 (Research on the Methane Recovery from Landfill Gas by Applying Nitrogen Gas Separator Membrane)

  • 천승규
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.586-591
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    • 2013
  • 정제 질소가스 생산용 기체 분리막을 매립가스의 $CH_4$ 순도를 높이는데 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 1단과 2단 분리막 모듈의 면적비는 1:6인 경우가 $CH_4$ 회수를 위해서 적절하였다. 분리막 장치 설치 후 총 249회에 걸쳐 실험을 하였으며, 투과율은 평균 $CH_4$ 28.4%, $CO_2$ 94.3%로서, 매립가스로부터 $CH_4$를 회수하는데 $N_2$ 분리막의 사용 가능성을 확인할 수 있었다. 다만, $N_2$ 투과율 역시 16.5%에 불과하였으며, 이에 따라 최종 정제된 LFG의 농도는 $CH_4$ 69.7%, $CO_2$ 4.3%, $N_2$ 26.0%이었다. 따라서 $CH_4$의 순도를 높이기 위해서는 매립장내 외기유입 억제를 통해 $N_2$ 농도를 적어도 2.0% 이내로 제한할 필요가 있었다.

마이크로웨이브 가열(加熱)을 이용(利用)한 제철(製鐵) 슬래그 중 철(鐵) 회수(回收)에 관한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (An Experimental Study on Iron Recovery from Steelmaking Slag by Microwave Heating)

  • 김태영;김은주;신민수;이준호
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권1호
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    • pp.21-26
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    • 2010
  • 본 연구에서는 마이크로웨이브 열탄소환원에 의한 제철 슬래그의 Fe 회수를 위한 기초연구로서, CaO-$SiO_2$-FeO계 슬래그의 열탄소환원 반응에 미치는 가스 분위기(질소 및 대기분위기) 및 탄소 첨가량의 영향을 살펴보았다. 실험결과, 질소 분위기에 비하여 대기 분위기에서 반응 시 최고 도달 온도 및 환원률이 증가하고, 대기 분위기에서는 탄소 당량 증가에 따라 최고 도달 온도 및 환원률이 증가하는 경향을 나타내었다. 대기 중 탄소 당량($C_{eq}$)이 5인 조건에서 최고 온도는 1800K에 도달하였으며 약 90%의 철회수율을 얻을 수 있었고, 탄소 당량이 5 이상 증가할 경우 최고 온도 및 환원율의 변화는 크지 않음을 알 수 있었다.

논토양에서 중질소(N-15)를 이용한 표면시용 요소로부터 유래하는 질소의 행동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Surface-Applied Urea with $^{15}N$ Isotope Dilution Technique in Paddy Soil)

  • 이상모;류순호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권4호
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    • pp.277-286
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    • 1994
  • 중질소(N-15)를 추적자로 사용하는 동위원소 희석법(isotope dilution technique)을 이용하여 수도를 pot 재배하면서 중질소로 표지된 요소를 15kg N/10a(관행구)와 30kg N/10a(배비구) 수준으로 사용한 후 토양과 수도체의 중질소함량을 안정동위원소비 질량분석기로 분석하여 사용한 요소로부터 유래하는 질소의 수지(balance)를 계산하였다. 수도체 중 시용한 요소로부터 유래하는 질소가 차지하는 비율(NDFF)은 관행구에서 평균 64%, 배비구에서 평균 89%로서 배비구가 높았으나, 수도체에 의한 시용된 요소의 회수율은 관행구와 배비구가 각각 65.5와 54.2%로서 시용된 요소의 효율은 관행구가 높았다. 시용된 요소 중 토양에 무기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 관행구과 배비구에서 수도를 재배하지 않은 경우 각각 $13.5%(NH_4-N\;5.53%,\;NO_3-N\;7.99%)$$16.5%(NH_4-N\;7.49%,\;NO_3-N\;8.98%)$이고, 수도를 재배한 경우 각각 $2.0%(NH_4-N\;0.63%,\;NO_3-N\;1.32%)$$2.3%(NH_4-N\;0.87%,\;NO_3-N\;1.40%)$로서 수도를 수확한 직후의 토양에서 관행구와 배비구 모두 시용된 요소는 $NH_4-N$의 형태보다는 $NO_3-N$의 형태로서의 잔류율이 높았다. 시용된 요소 중 토양에 유기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 수도를 재배한 경우에는 관행구와 배비구가 각각 23.65와 26.93%로서 비슷하였으나, 수도를 재배하지 않은 경우에는 각각 64.98과 41.83%로서 큰 차이가 있었다. 수도체와 토양에 의한 시용된 요소의 전체 회수율은 수도를 재배하지 않은 경우 관행구 78.5%, 배비구 58.3%이고, 수도를 재배한 경우 관행구 91.1%, 배비구 83.4%로서 시용된 요소의 전체 회수율은 관행구가 높았다.

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가을에 시용한 질소의 온주밀감 수체 부위별 분포 (Distribution of Fall-Applied N in Various Parts of Satsuma Mandarins)

  • 강영길;유장걸;김용찬
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.325-332
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    • 2000
  • 1998년 11월 18일에 $2.7{\times}2.7m$ 거리로 재식된 11년생 궁천조생온주 4주에 5 atom % 15N를 요소로 19.68 g 주-1의 N, $58kg\;ha^{-1}$$K_2O$을 시용하였고, 1999년 3월 22일에 104, 308, $62kg\;ha^{-1}$의 N, $P_2O_5$, $K_2O$를 6월 12일에 42 and $83kg\;ha^{-1}$의 N와, $K_2O$를 시용하여 재배한 후 1999년 6월 15일과 12월 8일에 각각 2주씩 굴취 해체하여 전질소 및 가을시용질소 함유량을 수체 부위별로 조사하였다. 과실, 잎줄기, 뿌리에의 전질소함유량의 분포비율은 6월 굴취 때에 각각 주당 전질소 총함유량(168.2g)의 11.9, 42.1, 29.7, 16.3%이었고, 12월 굴취 때에 각각 주당 전질소 총함유량 (169.8g)의 27.6, 36.4, 22.8. 13.1%이었다. 수체 질소 중 가을시용질소에서 유래된 질소의 비율은 두 굴취 시기 모두 새로 발생된 기관에서 현저히 높았다. 6월 굴취 때의 가을시용질소 회수율은 18.5%(3.63g 주-1)이었고, 주당 가을시용질소 총함유량의 21.1, 50.4, 21.5, 7.9%가 각각 과실 잎, 줄기, 뿌리에 분포되어 있었다. 12월 굴취 때의 가을시용질소 회수율은 17.0%(3.35g 주-1)이었고 가을시용질소 총함유량의 39.6, 40.5, 14.5, 5.3%가 각각 과실, 잎, 줄기, 뿌리에 분포되어 있다. 전질소에 비하여 두 시기 모두 가을시용질소에서 유래된 질소는 대사적으로 활발한 조직에 보다 많이 축적된 반면 오래된 조직에는 보다 적게 축적되었다.

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중잔사유 가스화 복합발전 사이클의 성능 및 환경배출 해석 (Analysis on the Performance and the Emission of the Integrated Gasification Combined Cycle Using Heavy Oil)

  • 이찬;윤용승
    • 에너지공학
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    • 제10권3호
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    • pp.188-194
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    • 2001
  • 정유공장으로부터 발생하는 중잔사유를 이용하는 가스화 복합발전 플랜트에 대한 공정모사를 수행하였다. 가스화 복합사이클의 발전계통을 모델링하기 위해 본 연구는 MS7001FA 가스터빈이 공기분리장치와 연계되어 있고, 공기분리장치를 위한 공기 추출과 공기분리장치로 부터의 질소희석이 이루어진다고 가정하였다 가스터빈의 폐열은 삼중압력의 페열회수 증기발생장치로부터 회수하였다. 가스터빈의 합성가스 연료는 중잔사유가 Shell 가스화 및 Sulfinol-SCOT-Claus 공정을 거쳐 발생되는 것으로 가정하였다. 공정 최적화 결과로부터, 가스화 복합사이클의 효율이, 질소 희석이 없는 경우와 있는 경우에 대해, 공기추출비 20% 또는 40∼60%에서 가장 우수했다. 그리고, 연소지의 질소희석은 NOx 저감에 매우 바람직하고 현저한 효과를 가져오나, 반면에 가스터빈의 운전조건을 써지 조건에 가깝게 이동시킴을 알 수 있었다.

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저염 멸치젓의 숙성 중 두류 및 허브류 첨가각 N-nitrosamine의 생성에 미치는 영향 (The Effect of Soybean and Herbs on Formation of N-nitrosamine during the the Fermentation of Low Salted Anchovy)

  • 신정혜;정미자;김형식;김행자;성낙주
    • 한국식품영양학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.204-210
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    • 2001
  • 전통수산 발효식품인 젓갈은 부패를 억제하기 위하여 20∼25%의 식염을 첨가하므로 짠맛이 강하고 성인병 유발과 유관하다는 단점이 있으므로 저식염 젓갈이 개발되고 있으나 저염 젓갈류는 비린내와 부패취가 강하여 기호도가 떨어질 뿐만 아니라 발암성 N-nitosamine(NA)의 생성 가능성이 높아지게 된다. 본 연구에서는 저염 젓갈의 저장성, 기호성 유지 및 NA생성을 억제코져 두류(대두, 검정콩) 및 허브류(애플민트, 페파민트, 레몬밤 및 스파아민트)의 에탄올 추출물을 각각 첨가한 저염 멸치젓을 제조하여 110일간 숙성시키면서 품질과 관련된 여러 인자 및 NA 생성여부를 실험하였다. 저염 멸치젓 숙성 중 PH, 염도 및 산도는 모든 실험군에서 숙성 110일까지 큰 변화를 보이지 않았다. 휘발성 염기질소는 저장기간에 따라 점차 증가하는 경향을 보였는데 애플민트 추출물 첨가군이 가장 큰 폭으로 증가하였다. DMA 및 TMA 질소도 증가하는 경향을 보였는데 숙성 75일째부터 그 증가폭이 두드러졌다. 질산염 질소는 젓갈 숙성 중 점차 증가하는 경향을 보였으며, 아질산염 질소는 약간 증가하는 경향이었다 NA는 N-nitrosodi-methylamine(NDMA)만이 검출되었으며 대조군에 비하여 전 실험군에 더 낮은 함량이었으며 이때 평균회수율은 63.9∼99.7%였다. 허브 추출물 첨가군에서 대조군에 비하여 월등히 낮은 함량은 NDMA가 검출되었는데, 특히 페파민트 추출물 첨가군에서는 숙성 75일까지 흔적량에 불과하였다.

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