• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.296-303
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• 2005

PVC와 ABC의 혼합물을 대상으로 혼합비에 따른 공열분해 특성과 CaO와 $Cu_2O$의 첨가효과를 TG와 GC-MS를 이용하여 연구하였다. $500^{\circ}C$의 등온실험에서 ABS의 혼합비율이 증가할수록 스티렌 단량체와 방향족 화합물의 수율은 증가하였으며, BTX 화합물의 최대 수율은 PVC와 ABS의 혼합비가 4:1일 때 16.14% 정도임을 확인하였다. 금속산화물을 첨가한 경우 액상 생성물의 수율은 혼합비 0.4의 CaO를 첨가했을 때 73%와 0.4의 $Cu_2O$를 첨가했을 때 70%인 최대값을 얻을 수 있었으며, 각각 혼합비 0.5인 CaO와 1.0인 $Cu_2O$를 첨가했을 때 기상 생성물에 포함된 염화수소를 완전히 제거할 수 있었다. 본 연구의 실험조건에서는 염화수소를 완전히 제거할 수 있고, 가장 높은 액상 수율을 얻을 수 있는 반응조건은 $500^{\circ}C$에서 혼합비 0.5인 CaO나 혼합비 1.0인 $Cu_2O$를 첨가하는 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.689-694
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• 2006

계면활성제 거품과 부유미생물을 이용하여 휘발성유기화합물(VOCs)를 제어하는 새로운 방법인 계면활성제 미생물반응기(BFR)를 대상으로, 단일 VOC와 혼합 VOCs가 유입되는 조건에서 BFR의 반응특성을 확인하였다. 본 연구에서는 혼합 VOCs로는 benzene, toluene, p-xylene, styrene의 4가지 물질을, 단일 VOCs로는 toluene을 선정하였다. 전체적으로 BFR 시스템은 기체체류시간 40초 조건에서 안정적인 운전효율을 보여 기존 담체충진형 바이오필터의 대안기술로 적용 가능하다고 판단된다. 또한 동적부하 변동실험 결과 BFR 시스템은 높은 부하량 유입시 거품에 의한 물질전달율이 일정하게 유지되어 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 그러나 유입 VOCs 농도가 증가하면서 액상으로 전달된 VOCs 일부가 미생물 반응조에서 탈기 작용으로 기체상으로 역배출되어 최종 유출농도가 상승하는 현상이 발견되었다. Styrene 이외의 다른 VOCs는 물질전달율 면에서 큰 차이가 없었으며 생분해율(styrene, toluene, benzene, p-xylene) 순에 따라 최종 유출농도가 결정되었다. 따라서 본 연구의 BFR 시스템은 활성미생물 농도 또는 미생물 반응조 부피 증가 등의 방법으로 전체 운전효율을 증가시킬 수 있을 것으로 예상된다. BFR 시스템에 대한 추가 연구 및 개량은 물질전달율 증가보다는 미생물 활성도, 혼합 VOCs에 의한 미생물 군집변동 등에 초점을 맞출 필요가 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.642-655
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• 2013

In this study, semi-continuous measurements of $PM_{2.5}$ mass, organic and elemental carbon (OC and EC), black carbon (BC), and ionic species concentrations were made for the period of April 03~13, 2012, at a South Area Supersite at Gwangju. Possible sources causing the high concentrations of major chemical species in $PM_{2.5}$ observed during a haze episode were investigated. The measurement results, along with meteorological parameters, gaseous pollutants data, air mass back trajectory analyses and PSCF (potential source contribution function) results, were used to study the haze episode. Substantial enhancements of OC, EC, BC, $K^+$, $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$, and CO concentrations were closely associated with air masses coming from regions of forest fires in southeastern China, suggesting likely an impact of the forest fires. Also the PSCF maps for EC, OC, $SO{_4}^{2-}$, and $K^+$ demonstrate further that the long-range transport of smoke plumes of forest fires detected over the southeastern China could be a possible source of haze phenomena observed at the site. Another possible source leading to haze formation was likely from photochemistry of precursor gases such as volatile organic compounds, $SO_2$, and $NO_2$, resulting in accumulation of secondary organic aerosol, $SO{_4}^{2-}$ and $NO{_3}{^-}$. Throughout the episode, local wind directions were between 200 and $230^{\circ}C$, where two industrial areas are situated, with moderate wind speeds of 3~5 m/s, resulting in highly elevated concentration of $SO_2$ with a maximum of 15 ppb. The $SO{_4}^{2-}$ peak occurring in the afternoon hours coincided with maximum ambient temperature ($24^{\circ}C$) and ozone concentration (~100 ppb), and were driven by photochemistry of $SO_2$. As a result, the pattern of $SO{_4}^{2-}$ variations in relation to wind direction, $SO_2$ and $O_3$ concentrations, and the strong correlation between $SO_2$ and $SO{_4}^{2-}$ ($R^2=0.76$) suggests that in addition to the impact of smoke plumes from forest fires in the southeastern China, local $SO_2$ emissions were likely an important source of $SO{_4}^{2-}$ leading to haze formation at the site.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.890-893
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• 2012

가스 하이드레이트란 물이 형성하는 수소 결합의 격자 구조 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되며 형성하는 결정성 화합물이다. 가스 하이드레이트는 작은 고체 부피 내에 막대한 양의 기체 분자를 저장할 수 있다는 특징으로 인해 에너지 가스의 수송/저장 매체로 주목받고 있다. 또한 심해저와 영구 동토지역에 천연적으로 형성되어 부존되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트를 미래 청정 에너지원으로 활용하기 위한 연구도 진행 중에 있다. 본 연구에서는 천연가스의 수송/저장 매체로 가스 하이드레이트의 활용 가능성을 확인하기 위하여, 메탄, 에탄, 프로판이 각각 90.0, 7.0, 3.0 mol% 포함된 합성 천연가스를 사용하여 가스 하이드레이트 형성과 형성시의 거동 변화를 측정하였다. 268 K 및 50 bar의 조건에서 형성된 천연가스 하이드레이트 시료에 대해 고체상 NMR 및 고분해능 분말 XRD 분석을 통하여 시료의 결정 구조 확인 및 미세 분자 거동을 확인하였다. 실험 결과를 통해 형성된 천연가스 하이드레이트는 구조-II인 것을 확인하였으며, 구조-II의 두 가지 동공 중 작은 동공은 메탄이, 그리고 큰 동공은 메탄, 에탄, 프로판 모든 성분들이 포집되어 있음을 알 수 있었다. 또한 NMR 분광 분석법과 기체 크로마토그래피를 사용하여 기체 및 고체 조성을 분석한 결과, 천연가스의 성분별 포집도에 차이가 있는 것을 알 수 있었는데, 순수한 기체를 기준으로 하였을 때 가스 하이드레이트를 더 잘 형성할 수 있는 프로판, 에탄, 메탄의 순으로 포집 경향이 나타남을 알 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.675-687
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• 2005

In this study, the cyclone/denuder/filter pack sampling system was used to measure the daily concentrations of water soluble inorganic compounds of fine ($D_{p}< 2.5\;{\mu}m$) and coarse ($D_{p}<10{\mu}m$m) size fractions of aerosol and related gases at Gosan super site during ABC-EAREX 2005. The mean concentrations for $HNO_{3},\;HNO_{2},\;NH_{3}$, were 0.39, 0.08, and $0.29\;{\mu}g/m^3$. respectively. Average concentrations of sulfate, nitrate, and ammonium in $PM_{2.5}$ were 3.39, 1.06, and $1.04\;{\mu}g/m^3$, which occupied about $26\%$ of total $PM_{2.5}$ mass. In particular, more than half of these ionic species were found in size of less than $2.5\;{\mu}m$. Gas phase nitric acid concentrations have shown high correlation coefficient with $HNO_{2}$(R=0.80) and $O_{3}$(R=0.78), implying the active photochemical reactions from its precursors. Equivalent molar ratios between major ion components, $NH_{4}\;^{+}/nss\;SO_4\;^{2-},(0.83\;for\;PM_{2.5},\;0.86\;for\;PM_{10})$, revealed that the existing forms of the secondary aerosols were probably $(NH_{4})_{2}SO_{4}\;and\;(NH_{4})_{3}H\;(SO_{4})_{2}$. Especially, $(NH_{4}\;^{+}+K^{+}+Ca^{2+}+Mg^{2+})/(NO_{3}\;^{-}+nss\;SO_{4}\;^{2-}) (0.99\;for\;PM_{2.5},\;1.05\;for\;PM_{10})$ indicated that some of them existed not only as $NH_{4}NO_{3}$ but also as $CaSO_{4}\;or\;KNO_{3}$, which pointed out the probability of influences from the abundant soil components during Asian dust (AD) periods. These neutralized types of secondary aerosols showed that pollutants could be aged and transported from a distance.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.307-316
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• 2013

The sensitivity of ozone to $NO_x$ and volatile organic compounds (VOCs) emission rates under different ventilation rates and $NO_2-to-NO_x$ emission ratios in a street canyon is investigated using a chemistry box model. The carbon bond mechanism IV (CBM-IV) with 36 gaseous species and 93 chemical reactions is incorporated. $NO_x$ and VOCs emission rates considered range from 0.01 to $0.30ppb\;s^{-1}$ with intervals of $0.01ppb\;s^{-1}$. Three different ventilation rates and three different $NO_2-to-NO_x$ emission ratios are considered. The simulation results show that the ozone concentration decreases with increasing $NO_x$ emission rate but increases with increasing VOCs emission rate. When the emission ratio of VOCs to $NO_x$ is smaller than about 4, the ozone concentration is lower in the street canyon than in the background. On average, the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ emission rate is significantly larger than that to VOCs emission rate. As the $NO_x$ emission rate increases, the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ and VOCs emission rates decreases. Because the ozone concentration is lower in the street canyon than in the background, the increased ventilation rate enhances ozone inflow from the background. Therefore, the increase in ventilation rate results in the increase in ozone concentration and the decrease in the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ and VOCs emission rates when the emission ratio of VOCs to $NO_x$ is smaller than about 4. On the other hand, the increase in $NO_2-to-NO_x$ emission ratio results in the increase in ozone concentration because the chemical ozone production due to the $NO_2$ photolysis is enhanced. In the present experimental setup, the contribution of the change in $NO_2-to-NO_x$ emission ratio to the change in the sensitivity of ozone to $NO_x$ emission rate is larger than that of the change in ventilation rate.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1825-1832
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• 2000

유류화합물(디젤)로 오염된 불포화층 토양에 대한 현장오존복원공정의 기초연구로, 토양조건에 따른 오존의 이동과 분해, 디젤과의 반응경향을 조사하였다. 건조상태에서 유기물을 제거한 모래와 glass beads 충진컬럼에서 기상 오존의 분해를 조사한 결과 일차반응으로 가정시 반응 속도상수값(k)이 각각 $9.9{\times}10^{-3}s{^{-1}}$와 $4.3{\times}10^{-4}s{^{-1}}$로 나타나 모래의 경우 철 (Fe), 망간(Mn) 성분 등의 촉매작용으로 25배 가량 반감기가 짧은 것을 확인할 수 있었다. 디젤로 오염시킨 현장 토양과 모래를 컬럼에 충진하여 동일조건하에서 오존주입시 토양입자의 크기와 유 무기물의 함량 차에 의한 오존이동상에 지체효과 및 소모량의 차이를 관찰하였고, 50mL/min의 유속에서 공기만을 주입시 DRO(diesel range organic) 기준 초기 디젤총량($800{\pm}50mg/kg$)의 30%가 제거된데 비해 오존을 6mg/min으로 16시간 주입한 결과 각각 80% 이상이 제거되었다. 오존주입시간에 따라 컬럼의 유출 입부에 잔류하는 TPH(total petroleum hydrocarbon)와 DRO 중 aliphatic계열 8개 물질들의 농도를 비교/분석한 결과, 낮은 탄소수 물질들로의 전환과정을 거쳐 유체의 흐름에 따라 컬럼 밖으로 이동됨을 확인하였고, 토양내 수분함량은 오염 토양복원에 오존을 적용시 중요한 인자임을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권5호
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• pp.19-25
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• 2009

몰리브덴 산업에서 가장 중요한 광물인 휘수연석($MoS_2$) 정광은 일련의 산화배소정제 공정을 통하여 공업용 산화몰리브덴(technical grade $MoO_3$)으로 제조되어 각종 몰리브덴 화합물의 중요한 원료로서 사용된다. 본 연구에서는 저품위 휘수연석 정광의 산화배소 특성을 조사하였다. 실험은 0.08 atm~0.21 atm의 산소분압과 793~823 K의 배소은도 범위에서 TGA 장비를 사용하여 수행하였으며, 사용한 휘수연석 정광의 입자크기는 평균 $67\;{\mu}m$ 이다. 실험 결과 산화배소 온도 823 K, 시간 60분에서 95% 이상의 휘수연석이 산화몰리브덴으로 전환되는 것으로 나타났다. 또한 Jander 식이 저품위 몽골산 휘수연석 정광의 산화배소 속도 데이터를 분석하는데 유용한 것으로 분석되었으며, 산소 분압에 대해서는 0.11 차인 것으로 조사되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권12호
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• pp.1218-1224
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• 2008

본 연구는 yeast의 한 종류인 Candida tropicalis 배양액을 유동상 반응기 형태로 운전하여 대표적인 휘발성유기화합물인 톨루엔의 제거효율을 향상시키기 위해 수행되었으며, 톨루엔 흡착과 물질전달 능력을 동시에 향상시키기 위해서 생물반응기의 유동상 물질로는 입상활성탄(GAC)을 사용하였다. 효모를 적용한 GAC 유동상반응기는 유입 톨루엔 부하 13.1$\sim$37.4 g/m$^3$-hr 범위에서 50$\sim$80%의 처리효율을 나타내었다. 또한 톨루엔 유입부하 291 g/m$^3$-hr 조건에서 최대분해능 172 g/m$^3$-hr을 얻어, 본 연구의 GAC 유동상반응기가 안정적이면서도 높은 처리효율을 나타낼 수 있음을 확인하였다. 충격부하 실험에서는 유입농도의 갑작스런 변화에도 일정하게 처리효율을 유지함으로써, 유입농도의 변화에도 안정적인 반응기 운전이 가능하다는 것을 알 수 있다. 최대분해능실험 결과 유입농도가 2배 이상 증가하였으나 처리효율은 일정하게 유지되었으며, 유입된 톨루엔이 GAC에 먼저 흡착된 후 천천히 탈착되어 효모에 의해 분해됨을 확인하였다. 따라서 유동상으로 투입된 GAC가 톨루엔의 물질전달을 향상시켜 미생물반응기의 전체 처리효율을 증가시켰다.

• 분석과학
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• 제30권6호
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• pp.405-410
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• 2017

고 에너지 물질은 폭약이나 로켓의 추진체와 같은 군사적 목적뿐만 아니라 연료, 토목 및 건축 등의 민간 분야에도 사용되고 있다. 새로운 고에너지 물질의 개발을 위해 필수적인 단계는 물질의 폭발성능을 정확하게 계산하는 것이다. 여러 수식들 중에서 폭발 성능을 계산하는데 가장 대표적인 수식은 Kamlet-Jacobs (K-J) 식 이다. K-J 식에서는 폭발 시 기체 생성물의 몰수와 이들 기체의 평균 분자량, 그리고 폭발열 과 같은 인자가 폭발 성능에 크게 영향을 미치고, 이것들은 폭발반응에서 생성된 생성물 조성에 좌우되게 된다. 본 연구에서는 4가지 화학 양론적 규칙(Kamlet-Jacobs, Kistiakowsky-Wilson, modified Kistiakowsky-Wilson, Springall-Roberts 규칙)을 통해 65종 고에너지물질의 폭발 생성물 조성을 계산하였고, 이를 K-J, Rothstein, Xiong, Stine, Keshavarz등이 제안한 폭발속도식에 적용하였다. 각 계산된 방법별로 실험값에 대한 평균절대오차와 평균제곱근오차를 얻었다. 다소 복잡한 K-J와 Xiong식은 간단한 Keshavarz 식과 Rothstein식보다 더 낮은 평균절대오차를 나타내었다. 또한 mod-KW규칙으로 생성물을 계산하여 Xiong의 식에 적용하였을 때, 폭발속도들이 가장 정확했다. 이 연구는 고에너지물질의 정확한 성능을 얻기 위하여 폭발속도를 계산하는 다양한 방법을 비교하였다.