현재 우리나라 공동주택의 근간을 이루는 벽식 공동주택은 가변성의 부족, 보수 및 리모델링의 어려움으로 인하여 단수명화되고 있다. 이로 인하여 발생되는 재건축에 의한 경제적 손실 및 환경 문제는 점차 누적되어가고 있으며 이러한 문제는 앞으로 국가적 차원의 난제가 될 것으로 예상된다. 또한 국내 대표 주거공간으로 자리매김하고 있는 공동주택은 앞으로 다양한 사용자의 요구 및 생활양식의 변화를 수용할 수 있어야 한다. 따라서 평면 가변성에 제약이 있는 벽식 공동주택은 앞으로 지양되어야 하며 가변성이 확보된 새로운 형태의 신개념 공동주택의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구의 대상이 되는 GF 공동주택은 기존 벽식 공동주택의 단점을 개선하여 공사비 절감과 공사기간 단축을 가능하게 할 것으로 예측되며, 가변성이 확보된 장수명 구조물로서 국가적으로 추진하고 있는 자원 및 에너지 절감 정책에 부응할 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 현 정부가 추진하고 있는 저탄소 녹색성장에 발맞추어 국내 건설 산업의 지속가능한 질적 성장을 가능케 하고 기후변화 문제 해결을 위한 CO2 절감 원천기술로 자리매김할 것이다.
The objects of this study were to investigate emissions of air pollutant the particles as well as the combustibility of the low grade domestic anthracite coal and imported high-calorific bituminous coal in the fluidized bed coal combustor. The production of air pollution from anthracite-bituminous coal blend combustion in a fluidized bed coal combustor was evaluated. The effects of air velocity and anthracite fraction on the reaching time of steady state condition was also evaluated. We used coal samples the domestic low grade anthracite coal with heating value of 2,010 kcal/kg and the imported high grade bituminous coal with heating value of 6,520 kcal/kg. The experimental results are presented as follows. The time of reaching to steady state was affected by the temperature variation. The steady state time was about 120 minute at 0.3 m/s which was the fastest. It has been found that $O_2$ and $CO_2$ concentration were reached steady state at about 100 minute. As the height of fluidized bed becomes higher, the concentration s of $SO_2$ and $NO_x$ mainly increased. The concentration of freeboard was the highest and emission concentration was diminished. Also, as anthracite fraction increased, the emission of $SO_x$ concentration was increased. But, it has been found that the variation of $NO_x$ concentration with anthracite fraction was negligible and the difference of emission concentration according to air flow rates was negligible, too. It has been found that $O_2$ concentration decreased and $CO_2$ concentration increased as the height of fluidized bed increased. As anthracite fraction increased, the mass of elutriation particles increased, and $CO_2$ concentration decreased. Also, as air velocity increased, $O_2$ concentration decreased and $CO_2$ concentration increased. Regardless-of anthracite fraction and flow rate, the combustible weight percentage in elutriation particles were high in the case of fine particles.
지구온난화 문제는 국지적, 국내적 환경문제가 아닌 범지구적 차원에서 해결하여야 할 문제로 온실가스 규제와 지구환경의 조화를 위한 국제적 노력이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소의 배출량을 정량적으로 추정하기 위한 방법론을 제시하고자 하였고, 산불피해지 구분은 물론 피해강도에 따라 배출되는 비이산화탄소 온실가스를 정량적으로 추정하기 위해 위성영상 자료를 활용하였으며, IPCC 기준인 Tier 2 수준으로 비이산화탄소 온실가스 배출량을 추정하였다. 본 연구에서는 2000년 4월에 발생한 우리나라 최대 산불인 삼척피해지를 대상으로 산불 전후 동일시기에 관측된 Landsat 위성영상으로부터 정규탄화지수(NBR)를 추출하여 산불피해지역과 피해강도를 정량적으로 분석하였다. 위성영상에서 추출된 피해면적과 피해강도별 분석자료는 바이오매스 연소로 인해 직접 배출되는 비이산화탄소 배출량 추정을 위한 활동자료로 활용하였다. 비이산화탄소 배출량 추정을 위해 IPCC의 추정식을 이용하였다. 산불피해강도별 연소효율은 피해강도가 '심'(burn severity: high)인 수관화 지역의 경우 0.43, 피해강도 '중'(burn severity: moderate) 0.40, 그리고 피해강도가 '경'인 지표화지(burn severity: low)의 경우는 0.15를 적용하였다. 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소 온실가스별 배출계수는 CO 130, $CH_4$ 9, $NO_x$ 0.7, $N_2O$ 0.11 값을 적용하였다. 삼척 산불피해지의 dNBR에 의한 피해강도 분석 결과, 전체 피해면적은 16,200ha로 나타났으며, 피해강도는 '경(Low: dNBR 152 이하)' 35%, '중(Moderate: dNBR 153-190)' 33%, '심(High: dNBR 191-255)' 32%의 면적분포를 보였다. 임상별 피해면적은 침엽수림 11,506ha(77%), 활엽수림 453ha(3%) 그리고 혼효림에서 2,978ha(20%)의 피해를 입은 것으로 평가되었다. 삼척 산불피해지의 바이오매스 연소로 인해 직접 배출된 비이산화탄소 배출량 추정 결과, CO 93%, CH4 6.4%, $NO_x$ 0.5%, $N_2O$ 0.1%의 순으로 배출량이 많았다. 삼척 산불피해지의 강도별 피해면적은 32%$\sim$35%의 분포로 고른 양상을 보이고 있지만 피해강도 '중' 지역에서 배출된 비이산화탄소의 양이 전체의 47%를 차지하여 배출율이 가장 높은 것으로 나타났다. 삼척산불 피해지의 총 비이산화탄소 온실가스 배출량은 CO 44.100Gg, CH4 3.053Gg, $NO_x$ 0.238Gg 그리고 $N_2O$는 0.038Gg이 배출된 것으로 추정되었다.
$CO_2$ emission is increasingly focused by public. Beijing and Tianjin are conceived to be a new economic point of growth in China. However, both of them are suffering serious environmental stress. In order to seek for the effect of socioeconomic factors on the $CO_2$ emission of this region, a novel methodology -symbolic regression- is adopted to investigate the relationship between $CO_2$ emission and influential factors of Beijing and Tianjin. Based on this method, $CO_2$ emission models of Beijing and Tianjin are built respectively. The models results manifested that Beijing and Tianjin own different $CO_2$ emission indicators. The RMSE of models in Beijing and Tianjin are 255.39 and 603.99, respectively. Further analysis on indicators and forecast trend shows that $CO_2$ emission of Beijing expresses an inverted-U shaped curve, whilst Tianjin owns a monotonically increasing trend. From analytical results, it could be argued that the diversity rooted in different development orientation and the mixture of different natural and industrial environment. This research further expands the investigation on $CO_2$ emission of Beijing and Tianjin region, and can be used for reference in the study of carbon emissions in similar regions. Based on the investigation, several policy suggestions are presented.
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 exhaust gases ($N_2$, $CO_2$), such that the oxygen concentration is relatively low in the reaction zone, leading to low flame temperature. Since, the temperature fluctuations and sound emissions form 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 in excess of dilution.
The knock characteristics in an engine were investigated under homogeneous charge compression ignition (HCCI) operation. Liquefied petroleum gas (LPG)and gasoline were used as fuels and injected at the intake port using port fuel injection equipment. Di-methyl ether (DME) was used as an ignition promoter and was injected directly into the cylinder near compression top dead center (TDC). A commercial variable valve timing device was used to control the volumetric efficiency and the amount of internal residual gas. Different intake valve timingsand fuel injection amounts were tested to verify the knock characteristics of the HCCI engine. The ringing intensity (RI) was used to define the intensity of knock according to the operating conditions. The RI of the LPG HCCI engine was lower than that of the gasoline HCCI engine at every experimental condition. The indicated mean effective pressure (IMEP) dropped when the RI was over 0.5 MW/m2and the maximum combustion pressure was over 6.5MPa. There was no significant relationship between RI and fuel type. The RI can be predicted by the crank angle degree (CAD) at 50 CA. Carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) emissions were minimized at high RI conditions. The shortest burn duration under low RI was effective in achieving low HC and CO emissions.
미래를 위협하는 요인의 하나로 이산화탄소 증가로 인한 지구온난화가 지적되고 있다. 각 나라들과 각 산업별로 이산화탄소 배출량을 줄이고자 하는 노력을 기울이고 있으며 전과정 평가라는 정량화된 방법으로 구조물 및 건축물의 전과정 동안 발생하는 환경부하 및 환경영향을 정량적으로 평가하고 았다. 하지만 건설분야의 경우에는 LCI DB도 충분히 구축되어 있지 않고 전과정 기간이 매우 길고 구조물 및 건축물도 유일무이한 경우가 많아서 전과정 평가를 수행하는데 많은 노력과 시간이 필요하다. 본 연구에서는 아주 정확한 탄소배출량을 추정하기 보다는 발주가 또는 설계자가 환경부하 저감과 관련한 신속한 의사결정이 필요한 경우에 적은 노력으로 이산화탄소 배출량을 편리하게 추정할 수 있는 간략화된 추정모델을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 전국 25개 도로현장 데이터를 이용하여 일반적인 LCA를 수행하였으며 수행된 결과를 이용하여 다중회귀분석을 실시하여 간편 추정식을 도출하였다. 간편 추정식으로 산출된 이산화타소 배출량과 일반적인 LCA를 수행하여 추정한 배출량을 비교한 결과 16개 도로현장의 경우에 오차율이 5% 미만으로 의미있는 결과가 도출되었다.
Sewage sludge has been widely used as an organic fertilizer in agriculture. However, sewage sludge can cause serious malodor problems resulting from the decomposition of organic compounds in anaerobic conditions. The malodor of sewage sludge mainly occurs due to a low carbon to nitrogen ratio (C/N), high moisture, and low temperature, which are ideal conditions for ammonia emissions. Therefore, in this study, we investigated the reduction of the odor-causing ammonia nitrogen (NH3-N) in sewage sludge by co-application of microbes and methanol (MeOH). The physico-chemical properties of the municipal sewage sludge showed that the odor was mainly caused by a higher NH3-N content (2932.2 mg L-1). Supplementation with MeOH (20%) as a carbon source in the sewage sludge significantly reduced the NH3-N up to 34.2% by increasing C/N ratio. Furthermore, the sewage sludge was treated with the NH3-N reducing and plant growth promoting (PGP) bacteria Stenotrophomonas rhizophila SRCM 116907. The treatment with S. rhizophila SRCM 116907 significantly increased the seedling vigor index of Lolium perenne (10.3%) and Chrysanthemum burbankii (42.4%). The findings demonstrate that supplementing sewage sludge with methanol significantly reduces ammonia emissions, thereby mitigating malodor problems. Overall, the study highlights the potential of using a microbial and methanol approach to improve the quality of sewage sludge as an organic fertilizer and promote sustainable agriculture.
HCCI 엔진은 배출가스 중 PM과 NOx 가 저감되나, 일반적으로 상용디젤 엔진보다 HC, CO 가 증가하는 특성을 보인다. 특히 과도한 HC 에서 발생하는 SOF 로 인해 total PM 에 영향을 미친다. 이는 HCCI 엔진에서 DOC 를 통한 HC 저감이 중요하며 HC 의 정화성능이 우수한 OC 의 개발이 필요하다. 실험은 모델가스를 이용하여 2Pt/1Pd 의 충전량이 다른 3 종의 OC(600cpsi cordierite)를 가지고 수행하였다. OC 에서 HC, SV, $H_2O$, $O_2$의 조건을 달리하여 OC 성능특성을 $LOT_{50}$에서 평가하였다. 그 결과 CO 는 $170^{\circ}C$에서 3 종의 촉매 모두 90% 이상의 정화특성을 나타내었고 Pd 가 충전 된 OC 는 열화 된 후 Pt 만충전 된 OC 보다 우수한 내구특성을 나타내었다. Fresh 와 aged 된 OC 에서 SV 의 증가 및 $H_2O$의 반응참여는 $LOT_{50}$성능이 낮아지는 결과를 나타내었다.
Recently, as people pay attention to the environmental pollution, the emissions of diesel engine have been a serious problem. We carried out the performance evaluation test of Diesel Oxidation Catalysts (DOC) for HSDI diesel engine equipped vehicles. The DOC, basically coated with Pt catalyst, was manufactured with various washcoat materials. It was found that CO conversion efficiency depends on temperature, but THC conversion efficiency is dominated by temperature and space velocity. The THC and CO conversion efficiencies of aged catalysts were increased with additions of $ZrO_2$ and zeolite B in the washcoat. We found that DOC performance changes with coating techniques, even through it has same washcoat materials. The DOC coated by high temperature washcoat coating technology showed good conversion efficiency than low temperature washcoat coated DOC.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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