• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권3호
• /
• pp.419-425
• /
• 2017

본 연구에서는 벤치급 건식 $CO_2$ 포집 성능평가 장치에서 흡수반응기 내부의 구조와 형태에 따른 K-계열 흡수제(KEP-CO2P2, 한국전력공사 전력연구원)의 성능특성을 확인하였다. 흡수반응기 혼합영역(mixing-zone)에 구조와 형태가 다르게 제작된 두 종류의 열교환기가 적용되었으며, 각각 CASE 1과 CASE 2로 나뉘어 동일한 조업조건으로 연속운전을 수행하였다. 연속운전동안 흡수반응 온도는 $75{\sim}80^{\circ}C$, 재생반응 온도는 $190{\sim}200^{\circ}C$, 그리고 반응기체($CO_2$) 농도는 12~14 vol%으로 설정하였다. 특히 흡수제의 흡수능 비교를 위해 흡수반응기 혼합영역의 차압을 400~500 mm$H_2O$로 유지하며 운전하였다. 또한 반응 후 채집한 시료는 반응성 비교를 위해 TGA를 이용하여 물성분석을 하였다. CASE 1 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 64.3%, 2.40 wt%으로 산출 되었고, CASE 2 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 81.0%, 4.66 wt%으로 산출되었다. 또한 반응 후 흡수제에 대한 TGA 측정 결과의 무게감량을 이용하여 흡수제의 동적흡수능을 계산한 결과, CASE 1과 CASE 2 실험에서 반응 후 흡수제의 동적흡수능은 각각 2.51 wt%와 4.89 wt%으로 산출되었다. 결론적으로 동일한 조업조건에서 흡수반응기 내부에 삽입되는 열교환기의 구조와 형태에 따라 흡수제의 성능 차이가 있는 것을 확인하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제25권3호
• /
• pp.91-98
• /
• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 정상적으로 운영 중인 9개의 혐기소화시설과 사육돈 종류에 따른 가축분뇨 발생원 (농가) 14곳을 정밀모니터링 대상으로 선정하였으며 삼성분, 영양성분 (탄수화물, 단백질, 지방), 휘발성지방산, 질소 등에 대한 물리화학적 분석을 실시하였다. 가축분뇨 바이오가스화 시설로 반입되는 유기물의 휘발성고형물 농도는 (Volatile solids, VS) 단독처리시 2.81 %, 음식물류와 병합처리시 5.92 %로 조사되었으며, 유기물분해율은 단독처리 대비 20.5 % 증가된 63.6 %의 제거율을 보였다. 영양물질 결과를 바탕으로 이론적 메탄수율과 실제 현장에서의 메탄수율을 비교한 결과, VS 기준 실제 메탄수율은 이론값 대비 72 %에 해당하는 $0.36Sm^3CH_4/kgVS$로 실측되었다. 농가발생원의 총고형물 농도를 분석한 결과, 자돈 및 이유돈은 5.6 %로 가장 낮았으며 육성돈, 비육돈, 모돈 등은 약 11~13 %로 높은 유기물 함량을 보였다. 또한 가축분뇨에는 모래, 가축털 뭉치 등의 이물질이 존재함으로 혐기소화 과정에서 스크리닝 등의 전처리 과정을 사전에 실시하여야 한다. 음폐수와 가축분뇨의 혼합비율을 달리하여 운전한 연속식 반응기를 통해 병합처리 효과에 따른 적정 혼합비율을 도출하고자 하였다. 연속식 반응기 실험에서 가축분뇨와 음폐수의 혼합비율을 100:0, 80:20, 40:60, 20:80으로 설정하여 진행하였을 때, 60:40~40:60의 범위에서 적정 혐기소화 조건 (100 gTS/L 이하, 알칼리도 1 gCaCO3/L 이상, C/N비 12.0~30.0 등)에 부합하는 실험결과를 도출하였다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제11권2호
• /
• pp.49-67
• /
• 2006

2004년 2월부터 8월까지 메조코즘을 이용하여 겟벌에 담수가 유입된 이후 갯벌 조간대에 조성된 인공방조제 내부 갯벌에서 일어나는 생지화학적 변화를 모의하였다. 이를 위해 먼저 세 개의 환경 조건을 조성하였으며, 이 중 두 환경은 담수를 유입하는 환경으로써, 교반 담수화 실험군(FW-M-T/C)과 미교반 담수 실험군(FW-NM-T/C)로_ 세분하였고, 나머지 하나는 해수 환경(SW-M-T/C)을 유지하였다. 초 봄에 교반 담수화 실험군과 미교반 담수 실험군(FW-NM-T)의 수주에 대하여 28일 만에 완전 담수화에 도달하였으며, 담수화 과정과 담수화 이후에 염분, 영양염 농도, 그리고 저서 생물의 종과 개체수 변화에 대해 지속적인 조사가 이루어졌다. 염분의 경우, 수층의 담수화속도에 비해 퇴적층의 공극수 내 염분 감소는 매우 느리게 진행되어 공극수 내 염분이 10 psu이하로 감소한 이후 5월 1일(담수 유입 63일 경과)과 5월 27일(91일 경과)사이에 저서 동물 생체량의 현저한 감소가 관찰되었는데, 주요 저서 동물인 이매패류는 $\frac{7}{8}$이 감소하였고, 다모류는 $\frac{2}{3}$가 감소하였다. 담수화로 인한 수질변화는 동절기에서 하절기로 계절이 바뀜에 따라 온도 상승에 의한 DO의 현저한 감소 현상이 관찰되었다. 이러한 현상은 교반 담수화 실험군 보다는, 특히 미교반 담수 실험군에서 더욱 뚜렷하게 나타났다. 또한 DIP의 경우도 여름철에 미교반 담수 실험군에서 훨씬 더 많은 양이 용출되었다. ${NO_3}^-$은 실험 전반에 걸쳐 수층에서 제거되는 것으로 나타났으며, 계절적으로는 늦은 봄부터 감소하기 시작하여 여름철에는 매우 낮은 농도 분포를 보였다. ${NH_4}^+$은 ${NO_3}^-$에 비해 실험 기간내내 매우 낮은 농도($\frac{1}{2}{\sim}\frac{1}{8}$이상)를 보였으며, 계절 변화에 따른 영향은 받지 않았다. 특히 완전 담수화 이후 해양 저서생물이 대량 폐사하면서 잠재적인 유기물 증가량이 많았던 늦봄과 그 이후의 여름철 동안에도 ${NH_4}^+$의 농도 증가 경향은 전혀 보이지 않았다. 실험 기간 동안 갯벌 퇴적물이 ${NO_3}^-$에 대해서는 제거지(sink)로써, 그리고 DIP에 대해서 잠재적인 공급원(source) 역할을 하고 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권6B호
• /
• pp.507-514
• /
• 2011

본 논문에서는 하천에 유입되는 열 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위해 2차원 수심 평균된 이송-분산방정식에 유한요소법을 적용하여 수치 모형을 개발하였다. 유한요소법의 여러 수치기법 중 SUPG법을 적용하였으며, 복잡한 하천경계를 보다 정확히 재현할 수 있도록 삼각 및 사각 요소망의 혼용이 가능하도록 하였다. 열 오염물질의 거동을 표현하기 위해서 열 교환을 묘사하는 반응항을 평형온도와 수온과의 차이에 비례하는 식으로 나타내고, 열교환 계수 및 평형온도에 따라 수온의 변화가 적용되도록 방정식을 구성하였다. 모형의 검증을 위하여 직사각형 수로에 선원으로 연속주입하여 얻은 수치해와 1차원 정상상태의 해석해를 비교하였다. 비교결과 수치해와 해석해의 결과가 서로 일치하는 것으로 밝혀졌다. 모형의 현장적용을 위해 상수원 보호구역인 팔당댐 하류부터 잠실수중보까지 22.5 km 구간을 대상영역으로 하였다. 구리하수처리장 방류수에 의한 수온 변화를 모의한 결과 수질측정망 측정자료와 비교적 비슷한 경향이 나타났다. 본 연구에서 개발한 수치모형이 열 오염원 유입으로 인한 수온 변화를 잘 표현하는 것을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.107-113
• /
• 1990

주요(主要) 석회물질(石灰物質)이 해성염토(海成鹽土)의 제염(除鹽)에 주는 효과(效果)를 밝히기 위(爲)하여 염토(鹽土)가 함유(含有)하는 Na + Mg와 당량(當量)의 Ca를 탄산(炭酸)칼슘, 수산화(水酸化)칼슘, 규산(珪酸)칼슘 또는 석고(石膏)로 시용(施用)하여 유리원통시험(圓筒試驗)을 실시(實施)하였다. 최상층(最上層) 1/10염토(鹽土)에 석회물질(石灰物質) 반량(半量)을 혼합(混合)하고 남은 반량(半量)을 표면(表面)에 덮은 후 (後) 증류수(蒸溜水)를 주가(注加)하면서 연속적(連續的)으로 3차에 걸쳐 여과수(濾過水)를 받아 세척(洗滌)한 층별토양(層別土壤)과 함께 분석(分析)하였는 바 그 결과(結果)는 아래와 같다. 1. $CaSO_4$는 투수(透水)와 제염(除鹽)(Na)을 용역(容易)하게 하였으나 Mg를 하층(下層)에 집적(集積)시켰다. 2. $Ca(OH)_2$, $CaCO_3$, $CaCO_3$는 표층(表層)에 Mg를 침전(沈澱)시키고, 하위층(下位層)에서 Mg를 세탈(洗脫)하였는데, 특(特)히 표층직하(表層直下)에서 더 세탈(洗脫)하였다. 이 세탈(洗脫)은 $Ca(OH)_2$처리(處理)에서 가장 현저(顯著)했고, $CaSiO_2$, $CaCO_3$의 순서(順序)로 약(弱)해졌다. 3. 치환성(置換性) Na의 해리(解離)에 더한 석회(石灰)의 알칼리성(性)은 토양(土壤)의 pH를 높였으며, 투수속도(透水速度)를 낮추고 Na의 제염(除鹽)을 저해(沮害)하였다. 이 영향(影響)은 $Ca(OH)_2$처리(處理)에서 더 컸다. 4. 세탈(洗脫)된 토양(土壤)의 pH는 치환성(置換性) Na 및 Mg와 다음 회부관계(回復關係)를 보였다. $$pH=7.77+0.489Na/\sqrt{Mg}\;r=0.845^{**}$$.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제33권5호
• /
• pp.551-559
• /
• 2000

서해안의 신도시 및 산업단지 근교에 위치한 인공 시화호에서 유입지천 부근의 상류쿠터 최하류의 수문부근까지 3~8개 지점에서 1994년~1999년에 걸쳐 수환경 오인을 매월 1~2회 조사하였다. 환경요인은 연평균 $COD_{Mn}$, 엽록소 $\alpha$, 총질소, 총인농도 및 투명도가 각각 5.2~15.1mg/L, $7.3~148.1\;\mu\textrm{g}$/L, 1.50~4.48 mgN/L, 0.055~0.281 mgP/L 및 0.5~1.4 m로서 중영양단계에서 과영양단계까지의 수질을 보였다. 시화호가 조성된 1994년부터 1997년 3월 이전까지의 수질은 외부 또는 내부의 저층으로부터 부하되는 오염물질이 지속적으로 호소내에 축적되어 극도로 악화되었다. 수질오염은 연중 식물플랑크톤이 대발생하는 생물학적 현상으로 뚜렷하게 나타났다. 반면에 1997년 3월부터 1999년까지는 다양한 수질개선대책의 시행으로 빠른 속도의 수질회복이 관찰되었고, 1999년의 수질은 담수화 초기의 수질로 회복된 것으로 조사되었다. 시화호의 수질회복은 1997년 7월부터 시행한 해수유통에 의해 가장 큰 효과를 보였고, 1997년 3월부터 운영한 반월공단 및 시화공장의 차집수로에 의한 유입부하량 저감으로 수질회복효과를 더욱 향상시킨 것으로 평가되었다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.550-561
• /
• 2009

This study is to investigate the air pollution characteristics of an industrialized midsize west-coastal city by comparing air quality to a neighboring inland city. The hourly averaged data of $O_3$, $SO_2$, $NO_2$, CO, and $PM_{10}$ measured from continuous air quality monitoring sites in Gunsan (coastal) and Jeonju (inland) were analyzed. The data set covers the period from 2004 to 2006. The annual average concentrations of the air pollutants in two cities were compared in their abundances and temporal trends as well. $O_3$ and $SO_2$ in Gunsan were relatively higher than those in Jeonju, while vice versa in case of $NO_2$ and $PM_{10}$. It seems that heavy automobile emissions from Jeonju mainly bring on higher $NO_2$ and $PM_{10}$ than those in Gunsan on annual base. $NO_2$ concentrations in both cities showed bimodal diurnal variations with peaks in the morning and in the late evening. These peaks correspond to the coupled effects of rush hour traffic and meteorological conditions (i.e., variation of mixing height and dispersion conditions). Maximum hourly averages of $NO_2$ ranged from 18 ppb to 28 ppb at Jeonju, and from 12 ppb to 20 ppb at Gunsan. $O_3$ showed typical diurnal variation with a maximum in the afternoon between 14:00 and 16:00 LST. Diurnal variations of CO and $PM_{10}$ were similar to $NO_2$ while $SO_2$ was similar to $O_3$. Seasonal variations of $PM_{10}$ in both cities indicated that their concentrations during spring season were significantly high. Asian dust storms occur frequently during spring and seem to affect increase in $PM_{10}$. High $O_3$ and $PM_{10}$ days were selected from both cities. The analyses based on the HYSPLIT trajectory model during the high $O_3$ and $PM_{10}$ showed these episodes (six cases) were mostly coincident with Asian dust storm originated from northern China and Mongolia. However, these high air pollution episodes in the west coastal cities may not only be caused by the Asian dust but also affected by other air pollutants transported from China accompanying the Asian dust.

• Elastomers and Composites
• /
• 제49권1호
• /
• pp.24-30
• /
• 2014

3-Amino-1,2,4-triazole(ATA)을 비상용성 블렌드인 maleated HDPE(mHDPE)/maleated EPDM (mEPDM)(50 wt%/50 wt%)에 용융혼합에 의해 2.5 phr, 5.0 phr 첨가하였으며, ATA 첨가에 따른 블렌드의 미세구조, 기계적물성 및 유변물성을 FT-IR, FE-SEM, 인장시험, DMA 및 ARES를 이용하여 각각 조사하였다. FTIR 및 DMA 분석결과 용융혼합 과정에서 ATA가 mHDPE 및 mEPDM의 말레무수물과 반응하여 초분자적 수소결합이 형성되며, 이로부터 물리적 가교구조가 형성되는 것을 알 수 있었다. FE-SEM 분석결과 mHDPE/mEPDM 블렌드는 플라스틱인 HDPE가 연속상을 이루고 고무상인 EPDM이 분산상을 이루며 ATA를 첨가함으로써 모폴로지가 더욱 미세해짐을 알 수 있었다. 인장물성시험결과 ATA에 첨가에 의해 형성된 물리적가교구조로 인해 인장강도, 모듈러스, 파단신율 값 및 탄성복원력이 증가되었으며, 용융레올로지 특성 분석결과 ATA가 첨가됨으로써 블렌드의 저장탄성율과 용융점도가 증가됨을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제42권10호
• /
• pp.891-896
• /
• 2009

준설 시 발생하는 부유물의 이송 확산 과정을 해석하기 위하여 퍼프모형을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 퍼프 모형은 추적방법에 따라 전방추적모형과 후방추적모형으로 나눌 수 있으며, 이 두 가지 추적방법은 계산효율과 수치 오차에 있어서 상이한 특성을 나타내었다. 경계처리에 있어서 입자추적모형과 상이한 방법을 사용하는 퍼프모형은 폐경계에서는 입자추적모형과 동일한 결과를 나타내지만 개경계에서는 다른 결과를 나타내었다. 또한 오염원이 임의의 공간적 분포를 갖는 경우, 퍼프모형은 입자추적모형보다는 적은 수의 퍼프를 사용할 수 있지만 이에 따른 경계면에서의 수치오차를 발생하였다. 흐름이 일정한 경우와 전단흐름의 경우에 대하여 이송 확산 수치모의를 수행하였으며, 이를 각각의 경우의 해석해 결과와 비교 분석하였다. 후방추적 퍼프모형은 전방추적 퍼프모형에 비하여 사용된 퍼프수와 관계없이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 이와 같이 퍼프모형은 다양한 수환경에 적용할 경우, 뛰어난 효율성에 비해 정확도가 다소 감소하는 경향이 있지만, 입자추적모형과의 연계 모의 등을 통해 준설지점 인근의 근역에서의 오염원 해석에 사용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권4호
• /
• pp.5-19
• /
• 2014

본 논문에서는 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리 공법을 구조체적 관점에서 해석하였고, 각 방법별 특징 및 관련 거동을 분석하였다. 연속보 해석법의 경우 침하량을 매우 작게 예측하였고, 천층블록의 전단력과 휨응력은 다소 크게 예측하였다. Frame 해석법의 경우 천층블록의 부재력과 장주의 부재력은 수치해석법과 가장 근접한 거동을 예측하였지만, 장주의 침하는 작게 예측하여, 장주 반력을 이용한 별도 침하계산을 실시해야하는 것으로 나타났다. 지반아칭법과 말뚝지지전면기초해석법의 경우 장주의 하중분담율이 타방법에 비해 매우 커서 장주의 축력이 과대 예측되었다. 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리공법을 적용하면, 천층블록의 침하 및 지반반력은 중앙에서 가장 크고, 외곽에서 가장 작았다. 또한, 개량체와 지반간의 상호작용을 고려할 수 있는 해석법에서 장주 개량체가 분담하는 하중은 약 20~45% 범위를 보였고, 응력분담비는 일반적인 말뚝식 DCM 공법보다 작은 약 2.0~5.0정도의 범위를 나타내었다. 장주 두부 경계조건에 따라 최대 부재력에서는 유사하지만, 두부 구속조건에서는 장주의 위치에 따라 축력 및 연직변위는 서로 다르게 나타났다.