• 제목/요약/키워드: Air pollutants concentration

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Drop Tube Furnace에서 석탄의 순산소 연소 특성 (A Study on the Oxy-Combustion of the Coal in Drop Tube Furnace)

  • 노선아;윤진한;이정규;길상인;민태진;김상복;박인용;한방우;김진태
    • 청정기술
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    • 제27권4호
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    • pp.367-371
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    • 2021
  • 순산소 석탄 화력 발전 시스템은 CO2 가스 회수 및 저장 기술(CCS: carbon capture & storage)의 하나로 순산소와 재순환된 연소가스를 이용하여 석탄 연소를 수행하는 기술이다. 이는 이산화탄소와 질소가 혼합된 배출 가스를 생산하는 기존의 공기 연소 시스템과 달리 공기 중의 산소를 먼저 분리하여 생산된 순산소와 재순환된 연소 가스를 이용하여 석탄을 연소하면 이산화탄소와 질소를 분리하는 후처리 공정 없이 이산화탄소만으로 이루어진 배출 가스를 생성하여 이의 저장을 용이하게 하는 기술이다. 본 연구에서는 O2/CO2 혼합 모의 가스를 이용하여 순산소 연소 시 발생되는 대기오염물질인 NO, SO2의 생성 특성을 살펴보았다. 반응 온도를 900 ℃ ~ 1200 ℃, 산소 분율을 30% ~ 50%로 변화시키면서 실험한 결과 생성 가스 내 NO 및 SO2의 농도는 반응 온도와 산소 분율이 증가할수록 증가하는 현상을 나타내었으며 CO2의 분율도 증가하는 현상을 나타내었다. 순산소 연소에서 30% O2/CO2를 이용한 연소와 air 조건인 21% O2/N2 연소에서 NO 발생을 비교한 결과 양쪽 모두 반응 온도에 따라서 NO 발생이 증가하게 되며 순산소 연소 조건에서 air 연소에 비하여 약 40 ~ 80 ppm까지 NO 발생이 낮아지는 현상을 나타내었다.

실시간 에어로졸 질량분석기를 이용한 PM1.0의 화학적성분의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of PM1.0 Chemical Components Using a Real-time Aerosol Mass Spectrometer)

  • 박진수;최진수;김현재;오준;성민영;안준영;이상보;김정호
    • 한국도시환경학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.485-494
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    • 2018
  • 2017년 겨울철 인천에서 미세먼지($PM_{1.0}$)의 화학적 성분과 산화특성을 파악하였다. 측정기간 대기오염물질 농도는 $PM_{10}$ $46{\pm}22{\mu}g/m^3$, $PM_{2.5}$ $29{\pm}18{\mu}g/m^3$, $SO_2$ 5(${\pm}3$) ppb, CO 0.56(${\pm}0.24$) ppm, $O_3$ 21(${\pm}13$) ppb, $NO_2$ 28(${\pm}17$) ppb이었다. $PM_{1.0}$ 화학적 성분은 organic 성분이 $3.2{\mu}g/m^3$, nitrate $1.9{\mu}g/m^3$로 주요성분으로 나타났다. 주간과 야간에서 대부분 야간에 높은 농도를 나타냈다. 측정기간 NOR(nitrate oxidation rate)은 0.06 이었고, SOR(sulfate oxidation rate)은 0.11이었다. 고농도기간, NOR은 0.6까지 증가하였으며, nitrate 성분도 증가하였다. $NOx/SO_2$ 비는 평균 8.7이었으며, nitrate/sulfate 비율은 평균 2.1로서 측정지점에 위치한 발전소, 산업 보일러를 포함한 고정오염원과 이동오염원인 자동차로부터 배출된 NOx가 기여요인으로 작용한 것으로 판단된다.

대기오염(大氣汚染)이 전주(全州)·군산간(群山間) 국도변(國道邊) 왕벚나무에 미치는 영향(影響) (I) -수용성(水溶性) 황(黃), Pb, Cd 함유량을 중심(中心)으로- (Effect of Air Pollution on Cherry Tree (Prunus yedoensis Matsumara) planted on National Roadsides between Cheonju and Kunsan City (I) -Water soluble sulfur, Lead and Cadmium Contents in the Leaves-)

  • 김창호;황유철;임경빈
    • 한국산림과학회지
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    • 제81권2호
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    • pp.117-123
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    • 1992
  • 본(本) 연구(硏究)는 전주(全州)-군산간(群山間) 국도변(國道邊) 약(約) 40Km에 열식(列植)된 왕벚나무를 대상으로 하여 자동차 배기가스에 의한 공기오염(空氣汚染)이 왕벚나무의 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 규명(糾明)하고자, 선정(選定)된 전주(全州)-군산간(群山間) 국도변양측(國道邊兩側)에 10개의 지점(地點)에서 각(各) 지점(地點) 당 5그루씩 총(總) 100주(株)에 있어서 수관중간부위(樹冠中間部位)에서 성숙엽(成熟葉)을 채취(採取)하여 엽중(葉中) 수용성(水容性) 황(黃), Pb, 그리고 Cd 함유량(含有量)을 조사(調査)하였다. 주요결과는 다음과 같다. (1) 엽중수용성(葉中水溶性) 황(黃) 함유량(含有量)은 0.06-0.07%의 범위를 보였고, 대조구보다 2배(倍)가 더 많았다. 전주(全州)-이리간(裡里間)보다는 이리(裡里)-군산간(群山間)의 시료(試料)가 더 높은 수용성(水容性) 황(黃) 함유량(含有量)을 보였다. 대조시료(對照試料)와 비교할 때 황(黃)의 오염(汚染)이 인정되었다. (2) Pb 함유량(含有量)은 12-35ppm의 범위를 보였고 도로우측시료(道路右側試料)의 함유량(含有量)이 좌측시료(左側試料) 함유량(含有量)보다 높았다. 대조시료(對照試料)와 비교할 때 Pb의 더 많은 흡수량(吸收量)을 인정할 수 있었다. Pb 오염원(汚染源)은 일단 차량의 배기(排氣)가스에서 오는 것으로 추단(推斷)하고 이곳을 스쳐가는 바람의 영향도 생각 될 수 있는 것으로 보았다. (3) Cd 함유량(含有量)은 0.42-0.98ppm의 범위를 보였고 대조시료(對照試料)와 비교할 때 Cd의 오염(汚染)이 인정 될 수 있었다. (4) 벚나무 도로수(道路樹)의 건강도(健康度)는 주로 교통에 의한 오염이외(汚染以外)에도 개체(個體)에 따fms 유전적(遺傳的) 차이(差異), 그리고 국소입지(局所立地)의 차등(差等), 제인자(諸因子)의 혼합작용(混合作用)이 생각될 수 있을 것이다.

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지하역사 내 미세먼지 실시간 모니터링을 위한 광산란법 보정 (Compensation of Light Scattering Method for Real-Time Monitoring of Particulate Matters in Subway Stations)

  • 김서진;강호성;손윤석;윤상렬;김조천;김규식;김인원
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.533-542
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    • 2010
  • The $PM_{10}$ concentrations in the underground should be monitored for the health of commuters on the underground subway system. Seoul Metro and Seoul Metropolitan Rapid Transit Corporation are measuring several air pollutants regularly. As for the measurement of $PM_{10}$ concentrations, instruments based on $\beta$-ray absorption method and gravimetric methods are being used. But the instruments using gravimetric method give us 20-hour-average data and the $\beta$-ray instruments can measure the $PM_{10}$ concentration every one hour. In order to keep the $PM_{10}$ concentrations under a healthy condition, the air quality of the underground platform and tunnels should be monitored and controlled continuously. The $PM_{10}$ instruments using light scattering method can measure the $PM_{10}$ concentrations every less than one minute. However, the reliability of the instruments using light scattering method is still not proved. The purpose of this work is to study the reliability of the instruments using light scattering method to measure the $PM_{10}$ concentrations continuously in the underground platforms. One instrument using $\beta$-ray absorption method and two different instruments using light scattering method (LSM1, LSM2) were placed at the platform of the Jegi station of Seoul metro line Number 1 for 10 days. The correlation between the $\beta$-ray instrument and the LSM2 ($r^2$=0.732) was higher than that between the $\beta$-ray instrument and the LSM1 ($r^2$=0.393). Thus the LSM2 was chosen for further analysis. Three different regression analysis methods were tested: Linear regression analysis, Nonlinear regression analysis and Orthogonal regression analysis. When the instruments using light scattering method were used, the data measured these instruments have to be converted to actual $PM_{10}$ concentrations using some factors. With these analyses, the factors could be calculated successfully as linear and nonlinear forms with respect to the data. And the orthogonal regression analysis was performed better than the ordinary least squares method by 28.45% reduction of RMSE. These findings propose that the instruments using light scattering method light scattering method can be used to measure and control the $PM_{10}$ concentrations of the underground subway stations.

DRUM impactor를 이용한 대기 입자상 물질 중 원소성분의 입경분포 특성 : 제주도 고산지역의 2002년 봄철 (3.29-5.30) 측정 연구 (Size Distributions of Trace Elements in Airborn Particulates Collected using Drum impactor at Gosan, Jeju Island : Measurements in Springtime 2002)

  • 한진석;문광주;류성윤;안준영;공부주;홍유덕;김영준
    • 한국대기환경학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.555-569
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    • 2004
  • Size -segregated measurements of aerosol composition using 8-stage DRUM impactor are used to determine the transport of natural and anthropogenic aerosols at Gosan site from 29 March to 30 May in 2002. Separation of ambient aerosols by DRUM impactor offers many Advantages over other standard filtration techniques. Some of the most important advantages are the ability to segregate into details by particle tire, to better preserve chemical integrity since the air stream doesn't pars through the deposit, to collect samples as a function of time, and to have a wide variety of impaction surfaces available to match analytical needs. Although the transport of Yellow sand is a well-known phenomenon in springtime, the result of measurement shows that not only soil dust but also anthropogenic aerosols, including sulfur, enriched trace metals such as Pb, Ni, Zn. Cu, Cr, As, Se, Br, are transported to Gosan in springtime. This study combines the size- and time-resolved aerosol composition measurements with isentropic, backward air-mass trajectories in order to identify some potential source regions of anthropogenic aerosols. As a result, during the NYS period, the average concentration of PM$_{10}$ was 46$\mu\textrm{g}$/㎥, Si, Al. S, Fe, Cl, K, Ca were higher than 1,000 ng/㎥ and Ti was about 100 ng/㎥. The concentrations of Zn, Mn, Cu. Pb, Br, Rb, V, Cr, Ni. At, Se ranged between 1 and 70 ng/㎥. More than 50% typical soil elements, tuck as Al, Si, Fe, Cd. Ti, Cr, Cu, Br. were distributed in a coarse particle range(5.0-12${\mu}{\textrm}{m}$). In other hand, anthropogenic pollutants, luck as S, N, Vi, were mainly distributed in a fine particle range (0.09-0.56${\mu}{\textrm}{m}$). During the YS period, PM$_{10}$ increased about 8 times than NYS period, and main soil elements, such as Al, Si, S, K, V, Mn, Fe also doubled in coarse particle range (1.15-12${\mu}{\textrm}{m}$). But Zn, As, Pb, Cu and Se, which distributed in the time aerosols (0.09-0.56${\mu}{\textrm}{m}$), were on the same level with or decreased than NYS period. Finally. except the YS Period, coarse particles (2.5-12${\mu}{\textrm}{m}$) are inferred to be influenced by soil, coal combustion, waste incineration, ferrous and nonferrous sources through similar pathways with Yellow Sand. But fine particles have different sources, such as coal combustion, gasoline vehicle, biomass burning, oil or coal combustion, nonferrous and ferrous metal sources, which are transported from China, Korea peninsula and local sources.ces.

열적방법을 활용한 유기염소계 폐농약의 분해 특성 평가 (Evaluation of Decomposition Characteristics of Organochlorine Pesticides Using Thermal Method)

  • 권은혜;윤영삼;배지수;전태완;이영기
    • 한국폐기물자원순환학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.744-753
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    • 2018
  • The Stockholm Convention, which was adopted in Sweden in 2001 to protect human health and the environment, includes regulations for Persistent Organic Pollutant Rotors such as toxic and bioaccumulatives. Currently, there are 28 types of materials. This prohibits and limits the production, use, and manufacture of products. Korea is a member of the Convention, and it is necessary to prepare management and treatment plans to address the POP trends. Thus, we experimentally investigate whether the environmentally stable incineration is achieved when the sample is thermally treated using the Lab-scale (1 kg/hr). The target samples is pesticides in liquid phase and solid phase. In this study, organic chlorinated pesticides and their thermal characteristics were analyzed. We calculated the theoretical air volume based on the element analysis results. Because the interior of the reactor is small, more than 10 times of the air ratio was injected. The retention time was set to at least 4 seconds using a margin. The incineration temperature was $850^{\circ}C$ and $1100^{\circ}C$. Thus, we experimentally investigated whether the environmentally stable incineration was achieved when the sample was thermally treated using the Lab-scale (1 kg/hr). We analyzed five types of exhaust gas; the 02 concentration was high, but the CO amount decreased. Complete combustion is difficult because of the small size of the furnace due to the nature of Lab-scale. The organic chlorine-containing pesticide had an average decomposition rate of 99.9935%. Considering the decomposition rates of organic chlorine-containing pesticide in this study, the incineration treatment at over 2 ton/hour, which is typical for a conventional incinerator, is possible. Considering the occurrence of dioxins and unintentional persistent organic pollutants, it can operate at more than $1,100^{\circ}C$.

광촉매 코팅한 모르타르를 이용한 대기 중 NOX의 광화학적 변환 (Photochemical Conversion of NOX in Atmosphere by Photocatalyst Coated Mortar)

  • 진현;윤경구;최하진;김교선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권2호
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    • pp.240-246
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    • 2023
  • 친환경적인 태양에너지를 사용하여 대기오염물질인 NOx를 광화학적 반응으로 변환시키는 연구를 수행하였으며 광촉매를 모르타르 표면에 코팅한 시편을 제조하여 NOx의 광화학적 전환율을 분석하였다. TiO2 광촉매를 거푸집의 하부에 먼저 넣고 시멘트 모르타르를 넣은 후 시멘트 모르타르를 양생시켜 광촉매 코팅된 콘크리트를 제조하였다. 거푸집 바닥에 미리 grease를 도포함으로써 양생 후에 콘크리트가 쉽게 탈형될 수 있도록 하였다. TiO2 코팅 양, UV-A 광 세기, 전체 기체 유량, 상대 습도, 그리고 초기 NOx 농도와 같은 공정 변수를 체계적으로 변화시켜서 광촉매 반응에 의한 NOx의 전환율을 조사하였다. 제조된 광촉매 코팅된 콘크리트가 다양한 공기 중의 공정 변수 조건에서 NOx를 성공적으로 전환시키는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 NOx, SOx, VOCs 등의 대기오염물질을 효과적으로 제어하기 위한 건물, 터널, 또는 도로와 같은 인프라 시설의 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 본다.

부산의 대기오염도 조사 (Survey on Ambient Air Quality in Pusan Areas)

  • 김용완;김준연;이채언;전진호;문덕환;신해림;이종태;이명철;김성천;배기택
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제19권2호
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    • pp.252-262
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    • 1986
  • 부산의 대기오염도를 파악하여 대기오염 저감 대책수립의 자료로 삼아 시민들의 건강증진에 기여하고자 부산의 주 간선도로변 3개지역 (서면, 사상, 대신동)에 대하여 1985년 7월부터 1986년 4월까지 10개월간 계절별 및 일중 일산화탄소, 아황산가스, 이산화질소 및 부유분진의 농도를 측정하여 다음과 같은 성적을 얻었다. 1) 일산화탄소의 연중 평균농도는 사상이 $2.19{\pm}0.52(3.5{\sim}1.0)ppm$으로 최고이었고 대신동이 $1.32{\pm}0.55(3.0{\sim}0.5)ppm$으로 최저이었다. 2) 아황산까스의 연중 평균농도는 사상이 $0.092{\pm}0.073(0.378{\sim}0.028)ppm$으로 최고이었고 대신동이 $0.040{\pm}0.014(0.083{\sim}0.019)ppm$으로 최저이었다. 3) 이산화질소의 연중 평균농도는 서면이 $0.069{\pm}0.012(0.090{\sim}0.050)ppm$으로 최고이었고 대신동이 $0.043{\pm}0.010(0.061{\sim}0.032)ppm$으로 최저이었다. 4)부유분진의 연중 평균농도는 사상이 $300{\pm}130(780{\sim}130){\mu}g/m^3$로 최고이었고 대신동이 $160{\pm}80(390{\sim}70){\mu}g/m^3$로 최저이었다. 5) 일산화탄소와 부유분진의 경우 서면과 대신동에서는 하계에 그리고 사상에서는 동계에 최고이었으며, 아황산까스와 이산화질소는 3지역 공히 동계와 춘계에 최고이었다. 6) 각 오염물질의 일중 평균농도는 오전에 비하여 오후 혹은 야간에 높은 경향을 나타내었다.

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광주지역 PM2.5의 고농도 오염현상 조사 (Investigation of PM2.5 Pollution Episodes in Gwangju)

  • 유근혜;조성용;배민석;이권호;박승식
    • 한국대기환경학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.269-286
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    • 2015
  • 24-hr integrated $PM_{2.5}$ measurements were performed between December 2013 and October 2014 at an urban site in Gwangju and the collected samples were analyzed for organic carbon (OC), elemental carbon (EC), ionic species, and elemental species. Objectives of this study were to identify $PM_{2.5}$ pollution episodes, to characterize their chemical components, and to examine their probable origins. Over the course of the study period, average $PM_{2.5}$ concentration was $37.7{\pm}23.6$ $(6.0{\sim}121.5){\mu}g/m^3$. Concentrations of secondary ionic species; $NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$, and $SO_4{^{2-}}$ was on average $5.54{\mu}g/m^3$ (0.28~ 20.86), $7.60{\mu}g/m^3$ (0.45~ 33.53), and $9.05{\mu}g/m^3$ (0.50~ 34.98), accounting for 13.7% (4.6~ 22.7), 18.6% (2.9~ 44.8), and 22.9% (4.9~ 55.1) of the $PM_{2.5}$ concentration, respectively. Average OC and EC concentrations were $5.22{\mu}g/m^3$ and $1.54{\mu}g/m^3$, taking possession of 4.6 and 22.2% (as organic mass) of the $PM_{2.5}$, respectively. Frequencies at which 24-hr averaged $PM_{2.5}$ exceeded a 24-hr averaged Korean $PM_{2.5}$ standard of $50{\mu}g/m^3$ (termed as an "episode" in this study) were 30, accounting for 21.3% of total 141 measurements. These pollution episodes were mostly associated with haze phenomenon and weak surface wind speed. It is suggested that secondary formation of aerosol was one important formation mechanism of the episodes. The episodes were associated with enhancements of organic mass, $NO_3{^-}$ and $SO_4{^{2-}}$ in winter, of $NO_3{^-}$ and $SO_4{^{2-}}$ in spring, and of $SO_4{^{2-}}$ in summer. Potential source contribution function results indicate also that $PM_{2.5}$ episodes were likely attributed to local and regional haze pollution transported from northeastern China in winter, to atmospheric processing of local emissions rather than long-range transport of air pollutants in spring, and to the $SO_4{^{2-}}$ driven by photochemistry of $SO_2$ in summer.

울산공단지역과 지리산지역 강우의 화학적 특성 (Chemical Characteristics of Rain Water at Ulsan Industrial Complex Area and Mt. Jiri Area)

  • 서동진;윤석락;문현식;이총규;김종갑
    • 농업생명과학연구
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    • 제44권6호
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    • pp.15-22
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    • 2010
  • 울산공단지역과 지리산지역에서 소나무림의 강우로부터 산림내 유입되는 수간류, 수관통과우, 임외우의 이온성분을 조사하여 그 특성을 분석하였다. 울산공단지역에서는 pH가 지리산지역에 비해 수간류, 수관통과우, 임외우 모두 낮아 대기오염의 영향으로 추측할 수 있었다. EC는 수간류, 수관통과우, 임외우 모두 울산공단지역이 높았으며, 수간류와 수관통과우에서는 양지역이 2배 정도 차이가 있었다. 이온성분은 울산공단지역에서 대체적으로 높았으며, 수간류에서 지역차가 2배 이상 나타났으며, 특히 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 이온의 농도가 지역간 차이가 높게 나타났다. 음이온 성분은 두 지역 모두 ${SO_4}^{2-}>{NO_3}^{-}>Cl^-$ 순으로 나타났으며, 지역간 차이가 가장 큰 이온은 ${SO_4}^{2-}$으로써 수간류에서 토양으로 유입되어 토양의 산성화를 초래할 뿐만 아니라 산림생태계 전반에 영향을 미칠 수 있다.