본 연구에서는 바이오매스 및 플라스틱에 가스화 효율을 높이기 위한 탄산염 촉매 또는 Ni based 촉매를 혼합한 시료에 대하여, 고정층 반응기를 이용하여 급속 등온 열분해 실험을 수행하여, 생성된 가스의 온도, 시료 및 촉매의 영향에 관한 분석을 통하여, 최적의 수소 생성 수율을 얻고자 한다. 고위발열량 측정 결과, 바이오매스보다 플라스틱 폐기물의 발열량이 높아짐을 알 수 있었다. 원소분석 결과로부터 수소 함량은 플라스틱 시료가 더 높았다. 계산된 활성화 에너지는 촉매 적용에 의해 감소하였고, 5 wt% 이상의 경우에는 큰 변화를 보이지 않았다. 수소수율은 플라스틱 폐기물이 포함된 시료, 온도에 대해서는 대부분 높은 온도 범위에서 최대값이 얻어졌다. 또한 대부분의 시료에서 높은 혼합비를 갖는 조건의 수소수율이 가장 높은 결과를 보였으나, 5 wt% 이상의 조건에서는 촉매 혼합비 증가의 영향은 미비하여, 활성화 에너지의 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 전체적으로 촉매 반응이 무촉매 반응에 비하여 높은 수소수율이 얻어졌다. 촉매 종류에 대하여, 탄산염 촉매인 $Na_2CO_3$ 및 $K_2CO_3$보다 Ni-$ZrO_2$ 촉매가 수소 생산을 위한 목적에 더 적합한 촉매임을 확인하였고, 본 연구로부터의 최대 수소수율을 위한 조건은 $900^{\circ}C$, 20 wt%의 Ni-$ZrO_2$(1:9) 촉매가 혼합된 Pitch Pine, Polyethylene 시료에 대하여 65.9 vol%의 높은 수소수율의 결과를 얻었다.
플라스틱 포장재는 소비자들이 생각하는 것보다 환경에 미치는 영향이 적으나 플라스틱 제조업체들에게는 플라스틱 폐기물을 위한 재활용시장을 어떻게 활용화하는가는 매우 중요하다. 이것을 위하여 정부는 충분한 규모의 재활용시장을 키워나갈 수 있도록 MRF 등 각종 설비를 지원해야 하며 성공적인 재활용정책을 개발해야 한다. 경제적이고 다양한 재활용기술이 소개되고 있지만 이것은 반드시 잘 정비된 재활용정책이 우선되어야 성공할 수 있다.
본 연구에서는 생활폐기물 내 재활용성 물질을 대상으로 선별품목별 겉보기밀도와 조성비로 산정한 혼합폐기물의 겉보기밀도치를 평가함으로써 재활용성 폐기물의 관리 및 시설설계에 활용할 수 있도록 겉보기밀도에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 4회에 걸쳐 선별장에 반입된 1,800 kg의 재활용성 폐기물을 대상으로 선별품목별 중량 및 부피조성비, 선별 전 후의 겉보기밀도를 조사하였다. 선별품목별 겉보기밀도는 병류가 $379.0kg/m^3$로 가장 높았으며, 고철류, 잡쓰레기, 기타, 캔류, 플라스틱류의 순으로 나타났다. 또한 선별품목별 조성비는 중량기준으로는 병류와 플라스틱류가 40.6%, 32.6%를 차지하였으나 부피기준 적용 시 플라스틱류는 60.2%로 대폭 증가하는 반면에 병류는 8.9%로 크게 낮아져 조성비 적용방식에 따라 품목별 조성비의 변동폭이 다르게 나타났다. 또한 재활용성 혼합폐기물의 겉보기밀도는 조성비를 부피기준으로 적용하는 방식이 중량기준 적용방식보다 실측치에 유사하게 나타났다. 이러한 조사결과를 바탕으로 폐기물 처리설비 설계에 사용되는 재활용성 혼합폐기물의 겉보기밀도 산정 시에는 부피기준 조성비를 적용하는 방식이 적절한 것으로 평가되었다.
환경의 문제가 크게 인식되고 있는 현재시점에서 폐기물의 처리는 환경오염과 밀접한 관계를 갖고 있다 그중 폐플라스틱은 매립시 썩지 않으며, 소각시에는 다이옥신 및 염화수소 등 인체에 유해한 2차 오염물질을 발생하는 것으로 알려져 있다 따라서 매립과 소각 모두 2차 환경오염문제가 발생하고 있는 것으로 나타난 폐플라스틱을 재활용하는 기술의 정착이 시급하게 대두되고 있다.(중략)
그래핀수지로 기존에 황동(Ni-Al-Bronze) 프로펠러 대체 가능 제품의로 고가의 황동을 그래핀수지 특히 재생 플라스틱 활용으로 저가로 공급 가능하다. 또한, 재활용이 가능한 친환경 프로펠러임, 가벼운 소재를 이용하여 연료 효율 증대, 연료 효율을 향상시켜 연안해운 저탄소 실현, 마찰저항을 최소화하여 선박의 추진성능 개선, 해양생물 부착 방지(방오기능)를 통한 프로펠러 수명연장 기대, 프로펠러 검사 및보수 유지비용 절약 기대, 향후 폐기물에 그래핀을 혼합한 재생 자재로 활용 가능이 크다.
플라스틱 광섬유섬광체(PSF)를 여러 가닥의 다발로 묶은 방사선센서를 제작하여 $^137Cs$ 감마선원에 적용하여 가닥수에 따른 방사선 계측 특성을 분석하였다. 이를 통하여 센서부위와 전송용 광섬유간의 집광을 용이하게 하는 끝이 가늘어지는 광섬유(Tapered fiber)의 필요성을 발견하였다. Tapered 광섬유의 성능을 예측하기 위하여 polystyrene을 기반으로 미량의 dPOPOP와 PPO 또는 dPBD를 첨가한 Tapered 플라스틱 섬광체를 제작하였으며, $^137Cs$ 선원 1 1.5, 3, 5 ${\mu}Ci$에 적용하여 출력파고 및 방사능과 총계수치 사이의 비례관계를 분석하였다. 본 연구를 통하여 플라스틱 광섬유섬광체를 Tapered 형태로 제작하는 경우 ${\mu}Ci$ 수준의 감마선 장에서 방사선 계측기로 개발될 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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