• 제목/요약/키워드: Coal Ash

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분쇄방법에 따른 석탄재 재활용 콘크리트의 중금속 분석결과 및 용출특성 변화 (Variations in Heavy Metal Analytical Results and Leaching Characteristics of Coal Ash Recycled Concretes according to Sample Crushing Methods)

  • 이진원;최승현;김강주;문보경
    • 자원환경지질
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    • 제51권5호
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    • pp.429-438
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    • 2018
  • 콘크리트는 덩어리이기 때문에 분석을 위해서는 분쇄를 할 수밖에 없다. 그러나, 콘크리트와 같이 여러 재료의 혼합물을 파쇄, 특정 입도를 선별하는 것에 따른 효과는 아직까지 적절하게 평가된 바가 없다. 본 연구에서는 시멘트와 비산재를 고화제로 사용하고, 매립재와 모래는 골재로 사용하여 콘크리트 공시체를 제작한 다음, 토양오염공정시험기준과 폐기물공정시험기준에 따라 중금속분석을 수행하였다. 이를 위하여, 먼저, 공시체를 어느 정도 파쇄한 다음 채질하여 <0.15 mm, 0.15~0.5 mm, 0.5~5 mm를 선별(분쇄방법 1)하여 분석하였다. 토양오염공정시험기준 분석 결과, 작은 입도의 시료가 높은 중금속 농도를 보이는 경향이 뚜렷하였다. 특히, <0.15 mm는 각 개별재료의 농도와 배합비로 계산된 이론값보다도 몇 배 높은 값을 보이기도 하였다. 반면, 시료 전체가 <0.15 mm를 갖도록 완전히 분쇄(분쇄 방법 2)하여 분석한 결과는 이론값과 비슷한 농도를 보였다. 이 같은 결과는, 부분 분쇄 시에는 작은 입도에 중금속 농도가 높은 시멘트와 비산재가 농집되는 것과 관련이 있다. 반면, 폐기물공정시험기준 분석에서는 모든 항목에서 매우 낮은 용출 농도를 보였고, 토양오염공정시험기준에서와 같은 경향도 관찰되지 않았다.

벼 및 배추종자 Pelleting을 물질채색 및 기술개발 (Development of Seed Pelleting Technology for Rice and Cabbage)

  • 민태기
    • 한국작물학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.678-684
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    • 1996
  • 기계화 파종으로 파종작업의 생력화를 위하여 배추종자 및 볍씨 pelleting에 대해서 Pelleting 물질과 접착제에 대한 기초적인 시험을 실시하였다. 그 중 pellting 재료와 접착제에 따른 pellet의 모양형성, 경도, 발아에 대하여 조사한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Pellet 종자의 모양형성은 접착제를 pelgel, AG-11을 사용하고 재료로는 paper clay, lime, PLL-11, coal ash등을 사용할 때 가장 우수하였다. 2. Pellet 종자의 경도는 pelleting 물질에 따라, 또는 접착제의 종류에 따라 공히 영향이 켰다 3. 모양형성과 경도를 함께 고려할 때 가장 우수한 pelleting 재료는 PLL-11 및 paper clay이었고, 접착제로는 pelgel과 AG-11이 었다. 4. Pelgel을 접착제로 하고 여러 가지 재료를 이용한 pellet 종자의 발아는 대체적으로 다양한 발아저해 현상을 보였으나 PLL-11을 재료로하고 여러 가지 접착제로 pelleting한 종자에서는 발아에 지장이 없었다. 그 중 PLL-11을 재료로 한 pellet 종자에서 가장 발아을이 우수하였고 zeolite를 재료로 한 종자에서 발아억제 현상이 가장 심했다. 5. AG-11과 PLL-11을 재료로 한 볍씨 Pelleting 종자의 발아는 무처리와 같았다 6. PLL-11을 재료로 하고 여러 가지 접착제를 이용한 pellet종자에서는 발아저해가 피의 나타나지 않았다. 7. Pellet 물질의 추출물을 이용한 발아에서 zeo-lite와 bentonite추출물에서 약간의 발아저해현상이 나타났다. 8. Pellet 물질의 추출물 산도는 zeolite와 ben-tonite에서 가장 높았고, 전기전도도도 역시 zeolite와 bentonite에서 가장 높았다.

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Rapid Screening of Naturally Occurring Radioactive Nuclides (238U, 232Th) in Raw Materials and By-Products Samples Using XRF

  • Park, Ji-Young;Lim, Jong-Myoung;Ji, Young-Yong;Lim, Chung-Sup;Jang, Byung-Uck;Chung, Kun Ho;Lee, Wanno;Kang, Mun-Ja
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권4호
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    • pp.359-367
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    • 2016
  • Background: As new legislation has come into force implementing radiation safety management for the use of naturally occurring radioactive materials (NORM), it is necessary to establish a rapid and accurate measurement technique. Measurement of $^{238}U$ and $^{232}Th$ using conventional methods encounter the most significant difficulties for pretreatment (e.g., purification, speciation, and dilution/enrichment) or require time-consuming processes. Therefore, in this study, the applicability of ED-XRF as a non-destructive and rapid screening method was validated for raw materials and by-product samples. Materials and Methods: A series of experiments was conducted to test the applicability for rapid screening of XRF measurement to determine activity of $^{238}U$ and $^{232}Th$ based on certified reference materials (e.g., soil, rock, phosphorus rock, bauxite, zircon, and coal ash) and NORM samples commercially used in Korea. Statistical methods were used to compare the analytical results of ED-XRF to those of certified values of certified reference materials (CRM) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Results and Discussion: Results of the XRF measurement for $^{238}U$ and $^{232}Th$ showed under 20% relative error and standard deviation. The results of the U-test were statistically significant except for the case of U in coal fly ash samples. In addition, analytical results of $^{238}U$ and $^{232}Th$ in the raw material and by-product samples using XRF and the analytical results of those using ICP-MS ($R^2{\geq}0.95$) were consistent with each other. Thus, the analytical results rapidly derived using ED-XRF were fairly reliable. Conclusion: Based on the validation results, it can be concluded that the ED-XRF analysis may be applied to rapid screening of radioactivities ($^{238}U$ and $^{232}Th$) in NORM samples.

알칼리성 산업부산물의 혼합에 따른 연안 오염퇴적물의 성상 변화 (Variation in the Properties of Contaminated Coastal Sediment with the Mixing of Alkaline Industrial By-product)

  • 박성식;우희은;이인철;김도형;박정환;김진수;김경회
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.914-919
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    • 2019
  • 알칼리성 산업부산물의 혼합에 따른 연안 오염퇴적물의 성상 변화를 평가하기 위해 해수 교환을 고려한 mesocosm 실험을 수행하였다. 실험시작 1개월 후 실험구의 인산인 농도는 대조구 대비 간극수와 직상수에서 각각 19.0, 0.4 mg/L 낮게 검출되었다. 이는 GCA에서 용출된 칼슘이온과 인산인의 흡착반응을 통한 간극수 내의 인 고정 및 직상수로의 용출 억제에 따른 결과로 판단된다. 실험구의 간극수 내 황화수소 농도는 5.0 mg/L로 112.5 mg/L인 대조구에 비해 매우 낮게 나타났으며, 실험구 직상수의 DO 농도는 대조구에 비해 3.47 mg/L 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 알칼리성 산업부산물인 GCA는 연안 오염퇴적물의 개선에 효과적인 재료임을 확인하였다.

증기상 원소수은의 흡착제 개발 및 흡착특성 연구 (Development of Adsorbent for Vapor Phase Elemental Mercury and Study of Adsorption Characteristics)

  • 조남준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.1-6
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    • 2021
  • 한번 배출된 수은은 소멸되지 않고 자연환경에 축적 및 순환되며 생태계 및 인류보건에 심각한 위해를 준다. 미국에서는 수은의 인위적 배출량의 약 32 %를 차지하는 것으로 알려진 석탄 화력발전소의 배출가스의 증기수은 제거를 위해 황점착 활성탄 사용을 고려하고 있다. 본 연구애서는 석탄 연소설비 배출가스 중의 증기상의 원소수은을 저감하기 위한 고효율의 다공성 수은흡착 소재를 개발하여 소재의 수은 흡착 특성을 조사하였다. 30℃에서 증기수은 흡착능 조사결과 수은흡착용으로 상용화된 활성탄 Darco FGD 대비 실리카 나노소재인 MCM-41의 경우는 약 35 %에 불과하였으나 황을 1.5% 함침한 경우 133 %까지 증가하였고, 폐동 재생공정에서 회수한 용광로 비산재의 경우는 523 %의 효율을 보였다. 또한 30 ℃, 80 ℃ 및 120 ℃의 온도에서 흡착능을 조사한 결과 80 ℃에서 가장 우수한 흡착성능을 나타냈다. MCM-41은 실리카 나노튜브로 구조가 견고해 여러 번 재사용할 수 있을 뿐더러 활성탄을 사용할 경우 우려되는 열점형성으로 인한 화재 가능성이 없어 추가적인 장점까지 지니고 있다.

순환유동층 석탄재를 이용한 탄소광물화 기술의 온실가스 배출 저감량 및 경제성 분석 (Greenhouse Gas Emission Reduction and Economic Benefit Evaluation of Carbon Mineralization Technology using CFBC Ash)

  • 정은태;김정윤
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권3호
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    • pp.40-52
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    • 2022
  • 탄소광물화 기술은 석탄재와 이산화탄소를 반응시켜 건설재료 등으로 활용이 가능한 복합탄산염 등의 부산물을 생산함과 동시에 이산화탄소를 탄산염에 고정화하여 온실가스 감축효과를 얻을 수 있는 기술로, 이산화탄소 감축 및 경제적 잠재력을 고려하면 국가 온실가스 감축 목표를 실현하기 위한 유용한 방안이 될 수 있다. 그러나 아직까지는 해당 기술의 이산화탄소 감축 성능과 환경적인 이점, 경제성 등에 대한 자료가 적어서 기술의 상용화 가능성에 대해서는 명확하지 않은 상태이다. 본 연구는 국내 순환유동층 발전소에서 발생되는 이산화탄소와 석탄재를 이용하는 이산화탄소 투입량 기준 6,000 tonCO2/년 규모의 탄소광물화 설비에 대해 이산화탄소 감축량 및 경제성 분석을 수행했다. 공정 분석 결과 1톤의 복합탄산염 생산 시 실질적인 이산화탄소 감축량은 약 45.8 kgCO2eq, 연간 약 805.3 tonCO2로 산정되었으며, 경제적 편익 분석 시 비용편익분석비(B/C Ratio)는 1.04, 내부수익률(IRR)은 10.65 %, 순현재가치(NPV)는 24,713,465 원으로 나타나, 탄소광물화 설비가 어느 정도 경제성을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.

Antioxidant and anti-inflammatory activities of Lespedeza cuneata in Coal fly ash-induced murine alveolar macrophage cells

  • Abdul Wahab;Hwayong Sim;Kyubin Choi;Yejin Kim;Yookyeong Lee;Byungwook Kang;Yu Seong No;Dongyeop Lee;Inseo Lee;Jaehyeon Lee;Hwajun Cha;Sung Dae Kim;Evelyn Saba;Man Hee Rhee
    • 대한수의학회지
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    • 제63권3호
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    • pp.27.1-27.9
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    • 2023
  • Lespedeza cuneata (LC) is a perennial plant used in herbal medicine to treat numerous diseases, including prostatic hyperplasia, diabetes, early atherosclerosis, and hematuria. Reference collections of bioactive compounds of LC are crucial for the determination of their pharmacological properties. However, little is known regarding its anti-oxidative and anti-inflammatory effects in alveolar macrophage (MH-S) cells. This study examined whether LC can inhibit reactive oxygen species and Coal fly ash (CFA) induced inflammation in MH-S cells. The anti-oxidative effects of LC were evaluated using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) assays, anti-inflammatory effects were examined using nitric oxide (NO) assay, and cytotoxicity was analyzed using methyl thiazolyl tetrazolium assay. The expression of inflammatory cytokine genes was assessed through a reverse-transcription polymerase chain reaction. Our results revealed that LC exhibited high radical scavenging activity and a dose-dependent (7.8-1,000 ㎍/mL) inhibition of oxidation as compared to ascorbic acid and Trolox. It also inhibited CFA-induced NO production in MH-S cells. Moreover, it suppressed the CFA exposure-mediated expression of pro-inflammatory mediators and cytokines, including inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2), interleukin (IL)-1β, IL-6, and tumor necrosis factor-α. These results suggest that LC is a potent antioxidant and anti-inflammatory agent that can be useful as a nutraceutical product.

석탄가스화와 새로운 IGCC 시스템 (Coal gasification and A new IGCC system)

  • 김현영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.361-363
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    • 2008
  • 탄소 개질반응은 $1200^{\circ}C$(도1) 이상에서 모든 탄화물질과 수분 또는 $CO_2$ 사이에서 흡열/환원반응이 일어나서 합성가스를 생성한다. 개질반응로는 산화반응로와 연결되어, 수소가스와 CO 가스의 혼합인,합성가스가 산화반응로 내에서 산소가스와 연소하여 열과 $H_2O+CO_2$를 생성하여 환원 반응로 내로 유입되어, 환원 반응로를 $1200^{\circ}C$ 이상으로 유지하고, $H_2O$$CO_2$는 석탄 속의 모든 탄소를 CO로 개질한다(도2). 동시에 수소가스가 생성되어 합성가스를 생성하게 된다. 석탄 속의 비탄소 물질인 슬래그(Slag)는 개질로 내에 남게 되는데, 개질로를 슬래그 융점(non-fluid point) 이하에서 고체상태로 포집함으로서 Fly-ash로 처리된다. 개질로 내의 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$(석탄 슬래그 융점)로 유지함으로서 개질반응이 지속되어 합성가스가 생성된다. IGCC 시스템에서는 합성가스를 가스터빈 속에서 $O_2E가스와 연소하여 고온의 가스를 생성하여 터빈을 가동해 발전을 하고 배출가스를 $1500{\sim}1700^{\circ}C$에서 배출한다. 재래식 IGCC(도4)에서는 ${\sim}1500^{\circ}C$의 배출가스를 열교환 시스템에 의해 증기를 생성하여 Steam turbine(증기터빈)을 가동하여 추가 전력을 생산했다. 그러나 본 시스템에서는 배출가스(증기와 $CO_2E 가스)를 위의 개질로에 유입하여 개질로 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$로 유지함으로서 더 많은 합성가스를 생성 하게 된다(도3). 이렇게 하여 Oxidation-reduction cycle을 형성하게 된다. 새로운 IGCC 시스템에서 가스 터빈의 배출가스가 석탄 개질로에 연결되고 석탄개질로의 합성가스 출구가 가스터빈의 가스 입구에 연결됨으로서,외부에너지 주입 없이 지속 가능한 가스화 반응과 터빈 사이클(Cycle)을 완성하여 IGCC 시스템의 석탄 열효율을 1단계 상승시켰다. 이렇게 설계된 석탄가스화기는 Lurgi형 석탄가스화 기와 달리 석탄개질반응의 효율을 높일 수 있고, 슬래그 처리가 간단하기 때문에 석탄가스화기가 소형화 될 수 있으며 슬래그(Slag)용융에 따른 석탄가스화기의 외벽손상을 피할 수 있다.

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CHALLENGING APPLICATIONS FOR FT-NIR SPECTROSCOPY

  • Goode, Jon G.;Londhe, Sameer;Dejesus, Steve;Wang, Qian
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.4112-4112
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    • 2001
  • The feasibility of NIR spectroscopy as a quick and nondestructive method for quality control of uniformity of coating thickness of pharmaceutical tablets was investigated. Near infrared spectra of a set of pharmaceutical tablets with varying coating thickness were measured with a diffuse reflectance fiber optic probe connected to a Broker IFS 28/N FT-NIR spectrometer. The challenging issues encountered in this study included: 1. The similarity of the formulation of the core and coating materials, 2. The lack of sufficient calibration samples and 3. The non-linear relationship between the NIR spectral intensity and coating: thickness. A peak at 7184 $cm^{-1}$ was identified that differed for the coating material and the core material when M spectra were collected at 2 $cm^{-1}$ resolution (0.4 nm at 7184 $cm^{-1}$). The study showed that the coating thickness can be analyzed by polynomial fitting of the peak area of the selected peak, while least squares calibration of the same data failed due to the lack of availability of sufficient calibration samples. Samples of coal powder and solid pieces of coal were analyzed by FT-NIR diffuse reflectance spectroscopy with the goal of predicting their ash content, percentage of volatile components, and energy content. The measurements were performed on a Broker Vector 22N spectrometer with a fiber optic probe. A partial least squares model was constructed for each of the parameters of interest for solid and powdered sample forms separately. Calibration models varied in size from 4 to 10 PLS ranks. Correlation coefficients for these models ranged from 86.6 to 95.0%, with root-mean-square errors of cross validation comparable to the corresponding reference measurement methods. The use of FT-NIR diffuse reflectance measurement techniques was found to be a significant improvement over existing measurement methodologies in terms of speed and ease of use, while maintaining the desired accuracy for all parameters and sample forms.(Figure Omitted).

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대단위배출원에서 기인한 입자상오염물질의 확산ㆍ추적을 통한 ISCST3모델과 수용모델의 비교연구 (The Study on the Comparison of the ISCST3 Model and Receptor Model by Dispersion Tracing of Particulate Matter from Large Scale Pollution Sources)

  • 전상기;이성철;박경선
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.789-803
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    • 2003
  • The purpose of this study is to compare the usefulness between Gaussian dispersion model and receptor model with the experimental result of the dispersion tracing of the particulate pollutants from Taean coal-fired power plants. For this purpose, the component analysis of the collected PM 10 samples was performed. In order to trace the pollution sources, factor analysis was done with the result of the component analysis. As a result of the correlativity analysis of the fifteen power plants' profiles offered by US EPA, the correlativity of No.11202 source profile showed highest rate up to 84.5%. Thus it was adopted as proper one and the contribution rate by each pollution source was calculated by Chemical Mass Balance (CMB)-8 model. The contribution rate, which was the effect rate of the power plants on each measuring point, were calculated with a range of 24∼52% and the standard error was below 0.9 $\mu\textrm{g}$/㎥. This indicates the selection of the source profile was appropriate. Also, the concentrations of each point were calculated by the ISCST3 which is suggested by US EPA as one of the regulatory Gaussian dispersion model. The calculation result showed that the predicted concentration was 50∼58 $\mu\textrm{g}$/㎥, comparing with the measured result of 9∼65 $\mu\textrm{g}$/㎥. It was found that the concentration calculated by ISCST3 was underpredicted. It was thought that the receptor model was more favorable than the Gaussian dispersion model in estimating the effect of the particulate matter on a certain receptive point.