• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2247-2254
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• 2000

본 연구는 저온 플라즈마 탈질 기술의 전력소모량 절감과 처리율 향상을 모색하고자 저온 플라즈마 조건에서 NOx와 반응제의 반응 특성을 고찰하였다. 실험은 $20Nm^3/hr$의 실제 배가스와 wire-plate type 플라즈마 반응기를 이용하여 진행되었으며, 반응제로는 파라핀계와 올레핀계 탄화수소 및 $NH_3$를 사용하였다. 저온 플라즈마 조건에서 올레핀계 탄화수소는 파라핀계 탄화수소에 비하여 NO의 산화에 탁월한 효과를 보여 다량의 $NO_2$를 생성할 뿐만 아니라 미량의 CO도 생성하였다. 또한 NOx의 초기농도가 높아지면 NO의 산화율은 감소할 뿐만 아니라 올레핀계 탄화수소의 소모량도 두드러진 증가를 보였다. 한편 $NH_3$은 저온 플라즈마 조건에서 NO와의 환원반응이 촉진되지 않았지만 올레핀계 탄화수소에 의하여 산화된 $NO_2$의 제거에는 효과적인 경향을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권2호
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• pp.103-108
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• 2014

하수슬러지의 해양투기 규제에 따른 처리대안으로 석탄화력발전소 보조연료로서의 활용이 제안되고 있다. 슬러지를 석탄과 혼합하여 사용한다면 연료의 조성변화로 인하여 산성가스의 배출특성이 달라질 것으로 예상된다. 본 연구에서는 국내 하수처리장 7곳에서 발생한 하수슬러지를 수거하여 석탄과 혼합한 뒤 실험실 규모의 연소로에서 연소시킨 후 배출되는 질소산화물($NO_x$), 이산화황($SO_2$), 염화수소(HCl), 염소($Cl_2$) 가스를 분석하였다. $NO_x$는 슬러지 혼합에 따른 배출농도 변화가 가장 작았고, $SO_2$는 슬러지를 혼합하여 연소하였을 때 석탄 연소가스와 비교하여 높은 배출농도 증가를 보였다. HCl + $Cl_2$는 슬러지의 염소함량에 따라 서로 다른 배출농도를 보였다.

• 환경위생공학
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• 제14권4호
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• pp.85-92
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• 1999

Indoor air quality tends to be the dominant contributor to personal exposure because most people spend over 90% of their time indoors. For some contaminants, exposure to indoor air poses a potentially greater health threat than outdoor air exposures. Indoor nitrogen dioxide ($NO_2$) levels are mainly affected gas range, flue gas spillage, kerosene heaters, wood-burning appliances and cigarette smoke. In addition, indoor $NO_2$ levels are influenced by such house characterization as surface reaction and air exchange rate. In this study, the measurements of indoor and outdoor $NO_2$ concentrations were taken using identical protocols, and information was collected on housing characteristics using identical questionnaires in 14 houses out of 15 houses for daily 30 daily 30 days in Brisbane, Australia.The usage of gas range was the most contributing factor in indoor $NO_2$ concentration in relation to house characteristics. Average indoor and outdoor ratios of NO2 concentration in electronic and gas cooking houses were $0.6{\pm}0.1$ and $0.9{\pm}0.2$, respectively. The frequency distributions of $NO_2$ concentration in each house were approximately log-normal Geometric mean of indoor $NO_2$ concentrations of electronic and gas cooking houses for daily 30 days ranged from 2.5 ppm to 11.5 ppm with a mean 6.8 and from 4.7 ppm to 28.6 ppm with a mean 15.6 ppm, respectively. The $NO_2$ concentrations between electronic and gas cooking houses were significantly different (p<0.05). Since each house has different life-style and house characteristics, sampling interval to measure the $NO_2$ levels was recommended above 7 days.

• 대한환경공학회지
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• 제33권5호
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• pp.368-377
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• 2011

소규모의 대기오염 배출원으로부터 질소산화물을 저감하는 방법으로 제안된 패키지형 SCR (selective catalytic reduction) 시스템 내에서 암모니아 농도제어에 관한 연구가 시행되었다. SCR 시스템의 효율은 촉매층의 효율적인 활용에 좌우되며 촉매층의 효율적인 사용은 시스템에 유입되는 배기가스의 유동균일도와 암모니아 농도의 균일도에 의해 좌우된다. 본 연구에서는 주어진 최적의 유동조건에서 SCR 시스템 내에 배치된 AIG 형상과 분사 유량 조정에 따른 암모니아 농도분포를 평가하였다. 기본 유동조건에서 분사구의 각도에 따른 전산해석 결과, 배가스 유동에 대해 동류방향($0^{\circ}$)으로 암모니아를 분사한 경우의 농도분포의 RMS(%) 수치는 약 95.3%, 대향방향인 $120^{\circ}$의 각도를 가지는 경우 90.1%로 파악되어 대향방향으로의 분사가 더 효율적인 것으로 파악되었다. 유동박리영역에서 벗어나도록 분사구의 위치를 변경하고 기초계산에서의 속도분포와 농도분포를 기준으로 환원제 유량을 조정한 결과 RMS(%) 수치를 최대 62.8%까지 하강시키는 효과를 가져왔다. AIG 형상 및 배치구조에 혼합증진의 효과를 정리하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권4호
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• pp.512-517
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• 2009

순산소 연소에서 $SO_2$ 농도는 배가스의 재순환으로 인해 기존의 공기연소에 비해 3배 이상 높게 나타나고, $CO_2$ 농도와 $SO_2$ 농도가 높기 때문에 탈황현상이 기존의 공기 연소와는 다르게 나타난다. 본 연구에서는 순산소 연소조건에서 로내탈황 특성을 알아보기 위해 Drop Tube Furnace(DTF)를 이용하여, 반응온도, 유입 $SO_2$ 농도 그리고 Ca/S 비 등의 운전변수에 따른 $SO_2$ 제거효율을 측정하였으며 수분의 영향에 대해서도 알아보았다. 반응온도, 유입 $SO_2$ 농도 그리고 Ca/S 비가 증가함에 따라 $SO_2$ 제거효율은 증가하였고 유입가스 내 수분이 존재할 경우 $SO_2$ 제거효율은 약 4~6% 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.452-459
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• 2010

This study is aimed to investigate changes of combustion characteristics and heat efficiency when syngas from gasification process using low-rank fuel such as waste and/or biomass is applied partially to an industrial boiler. An experimental study on syngas co-combustion was performed in a 0.7 MW (1 ton steam/hr) water tube boiler using heavy oil as a main fuel. Three kinds of syngas were used as an alternative fuel: mixture gas of pure carbon monoxide and hydrogen, syngas of low calorific value generated from an air-blown gasification process, and syngas of high calorific value produced from an oxygen-blown gasification process. Effects of co-combustion ratio (0~20%) for each syngas on flue gas composition were investigated through syngas injection through the nozzles installed in the side wall of the boiler and measuring $O_2$, $CO_2$, CO and NOx concentrations in the flue gas. When syngas co-combustion was applied, injected syngas was observed to be burned completely and NOx concentration was decreased because nitrogen-containing-heavy oil was partially replaced by the syngas. However, heat efficiency of the boiler was observed to be decreased due to inert compounds in the syngas and the more significant decrease was found when syngas of lower calorific value was used. However, the decrease of the efficiency was under 10% of the heat replacement by syngas.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2002년도 추계 학술대회논문집
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• pp.133-138
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• 2002

A 3-D axisymmetric computer program is developed to predict the NO behavior in SNCR system for the stoker incinerator with the waste treatment capacity, 200ton/day. To this end a turbulent reacting flow field calculation is made using proper assumption and empiricism. The stoker bed is assumed to be a homogeneous waste-volatilized gaseous state. The initial composition or reactants are assumed based on the data of the ultimate analysis. Turbulent is resolved by k-e model and turbulent reaction is handled by eddy-breakup model harmonized with empirical chemistry data for gaseous combustion, NO and urea reaction. The liquid droplet is traced by Lagrangian method incorporated by aerodynamic drag, Coriolis and crntrifugal forces. Radiation is treated by sensible heat loss model. Calculation results are in good agreement with experimental data at the outlet of post combustion chamber in Daejon 4th industrial complex. The flue gas shows the temperature range of $900\sim1000^{\circ}C$, velocity of 5m/s and NO concentration of 140ppm at the exit while the measured temperature, flue gas velocity and NO concentration are $967^{\circ}C$, $3\sim4m/s$ and $100\sim200ppm$respectively. Using the developed computer program a parametric study has been made with the variation of heat content of waste, castable length and SNCR variables for the determination of proper injector location. In general, the calculated results are consistent and physically acceptable.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권3호
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• pp.359-364
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• 2004

For the development of high efficiency and low emission combustion systems, high temperature air combustion technology has been tested by utilizing preheated air over 1100 K and exhaust gas recirculation. In this system, combustion air is diluted with large amount of recirculated exhaust gases, such that the oxygen concentration is relatively low in the reaction zone, leading to low flame temperature. Since, the temperature fluctuations and sound emissions from the flame are small and flame luminosity is low, the combustion mode is expected to be flameless or mild combustion. Experiment was performed to investigate the turbulent flame structure and NO$_x$ emission characteristics in the high temperature air combustion focused on coflowing jet diffusion flames which has a fundamental structure of many practical combustion systems. The effect of turbulence has also been evaluated by installing perforated plate in the oxidizer inlet nozzle. LPG was used as a fuel. Results showed that even though NO$_x$ emission is sensitive to the combustion air temperature, the present high temperature air combustion system produce low NO$_x$ emission because it is operated in low oxygen concentration condition by the high exhaust gas recirculation.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.27-38
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• 2021

본 연구에서는 가스보일러 가동 중 배기통이 이탈하는 상황이 발생했을 때, 시스템적으로 인지하고 자동으로 보일러 가동을 중지하여 일산화탄소를 포함한 유해 배기가스가 실내로 유입되는 상황을 근원적으로 차단하는 방안을 제시하였다: (1) 연소에 필요한 공기량을 제어하기 위해 설치된 풍압센서(APS : Air Pressure Sensor)의 출력전압을 측정하여 배기통의 정상상태와 이탈상태를 감시하는 기능을 추가한다. (2) 배기통이 이탈하면 APS의 출력전압이 상시 운전범위에서 일시적으로 상승하게 된다. 보일러 제어부인 PCB가 이 상태를 배기통 이탈로 간주하여 보일러 가동을 멈추면서 배기통 이탈 상태를 실내온도 조절기에 표시하도록 한다. 또한 국토교통부령으로 정한 「건축물의 설비기준 등에 관한 규칙」에서 명시한 공동주택 및 다중이용시설의 환기시설 기준에 따라, 실내공기 교환횟수에 맞는 풍량을 적용하여 실내공기를 환기하는 실험을 실시하였다. 이 실험 결과 실제 일산화탄소가 실내에 누출된 최악의 상태에서, 중독사고 예방이 가능하다는 것을 확인하였다. 다만, 동 규칙에서 정의한 시간당 실내공기 교환횟수를 기존 0.7회에서 0.5회로 2013년부터 완화하여 운영하고 있는데, 실험결과 8시간 가중평균 노출기준인 TWA 30 ppm을 초과하는 농도가 측정되어 기준을 강화할 필요성이 있다. 본 연구 결과에 기초하여 가스보일러 배기압력의 기계적 인지를 통해 배기통 이탈을 감지하는 기술과 일산화탄소 경보기와 연동된 실내공기 환기시스템 기술을 도입한다면 일산화탄소 중독사고가 크게 감소될 것으로 판단된다. 제조 및 검사단계의 문제점을 보완하고, 올바른 설치 및 수리, 사용자의 배기통 이탈에 대한 관심이 더해졌을 때, 일산화탄소 중독으로 인한 인명사고를 예방하는데 효과적인 대책이 될 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권4호
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• pp.570-576
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• 2012

본 연구에서는 무격막식 전기분해 처리된 해수를 산화제로하는 NO 산화반응의 특성에 대해 실험적으로 살펴보았다. 폐순환 정전류 전기분해 시스템을 통해전해 시간이 길어질수록 전해수의 유효 염소농도와 온도, 염소산 이온의 비율이 증가함을 확인하였다. 전해수가 채워진 버블링 반응기에서 전해수의 유효염소농도와 온도에 비례하여 $NO_2$로 산화되는 NO의 양이 증가하였다. 또한 산화되어 생성된 $NO_2$는 전해수에 용해되어 $HNO_3{^-}$ 이온으로 존재함을 확인하였다.