석석탄가스화 기술은 고온, 고압 조건에서 미분탄과 산소의 가스화 반응에 의해 CO와 $H_2$가 주성분인 합성가스를 제조하는 기술로서 차세대 화력발전 뿐만아니라 다양한 화학원료 제조를 위한 분야에서 각광을 받고 있다. 또한, 가스화 기술은 향후 CCS기술, CTL(Coal To Liquid, 석탄액화)기술, SNG(Synthetic Natural Gas, 합성천연가스)생산, 수소생산, 각종 화학원료 생산 등과 연계가 가능한 미래 석탄이용 분야의 핵심 기술이라 할 수 있다. 따라서, 고등기술연구원에서는 이러한 석탄가스화를 통해 양질의 합성가스를 제조하기 위한 기술 개발의 일환으로 pilot급 고온, 고압 건식 분류층 가스화기, 기류수송 방식의 미분탄공급장치, 수냉자켓 구조의 합성가스 냉각장치, 합성가스 중 분진제거를 위한 금속필터 장착 집진장치 등을 연계하여 20기압의 고압 조건에서 장시간 연속운전을 진행하였다. 본 연구에서는 미분탄 공급을 위하여 상부공급 버너를 적용하였고 석탄가스화기는 $1,300{\sim}1,350^{\circ}C$ 정도의 온도에서 운전을 진행하였으며 미분탄을 75 kg/h의 조건에서 연속적으로 공급하였다. 그리고, 이러한 조건에서 5.5일 정도의 연속운전을 진행하는 동안 CO 44~48%, $H_2$ 20~21%, $CO_2$ 4~5% 조성의 석탄 합성가스를 $200Nm^3/h$ 안정적으로 제조할 수 있었다.
약 15g 정도의 소형탄 연소시험 장치를 고안, 제작하여 여러종류의 촉매능이 있는 전이 금속 계열의 화합물, 천연광물 및 산화제등이 첨가된 소형탄 연소시험을 실시하였다. 이들 여러 첨가제중에서 구리성분이 가장 우수한 CO억제효과를 나타냈으며 같은 구리성분의 경우에도 산화물의 형태로 표면적이 넓은 ${\gamma}-Al_2O_3$와 같은 지지체에 분산시켜 사용하는 경우가 가장 효과적이었다. 이 때 구리성분으로 연탄에 대하여 0.5% 첨가하므로서 착화 및 연소초가 CO함량을 1.4 %, 연소말기에는 0.3 %로 낯출수 있었다. 또한 연탄 연소 배기가스중의 황화합물을 줄이기 위한 칼슘화합물의 황고정 효과도 정량적으로 검토하였다.
1970년대 초반에 한국의 원자력 발전소 계획이 시작된 반면, 미국에서는 1970년대 후반 이래로 신규원자력 발전소 건설은 실질적으로 중단되었다. 신규 발전소 건설 현황을 고려해 보면, 발전소가 원자력과 화력의 적절한 조합에서, 모두 화력 발전소로 옮겨가는 것으로 보인다. 그렇지만, 천연자원의 고갈이라는 관점에서, 경쟁관계인 두 발전소를 투입된 에너지의 측면에서 고찰하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 원자력과 화력의 두 발전소를 에너지 투자의 측면에서 비교 분석하였다. 비교 방법은 순에너지분석(NEA)이다. 그러한 분석을 통하여 산업체와 상품들에 대한 입력-출력 분석(IOA)을 수행하였다. 이러한 정보를 이용하여 순에너지비율(net energy ratio)을 계산하고 비교하였다. 한국의 자료가 불충분하기 때문에 미국의 발전소를 대상으로 NEA를 수행하였다. 순에너지분석이 결론적인 해답을 주지는 못하지만, 이 방법은 의사 결정 과정중의 제거절차(screening process)로 쓰일 수 있다. 에너지 계통을 고려할 때, 이러한 분석 결과는 일반적인 지침으로 사용될 수 있다. 이러한 분석은 다른 계통의 에너지사용에 대한 고찰을 하는 데도 적용될 수 있을 것이다.
Recently, absorbent biofilters, which are inexpensive and easy to manacle, have been supplied to the rural areas, but have limitations in removing the nutrients effectively. Accordingly, as an alternative plan. natural zeolites were arranged in front or at the rear of the absorbent biofilters, and their removal efficiency for nitrogen and, ultimately, their applicability to the on-site wastewater treatment system were studied. Furthermore, the same experiments were carried out on artificial zeolites, made from coal ashes at National Honam Agricultural Experiment Station, to compare natural zeolites with artificial ones. Treated wastewater through the Absorbent Biofilter showed 22.6% nitrogen removal efficiency, while 64.6% was attained when natural Zeolites were placed in front of the absorbent biofilters (Zeolite-Aerobic process). As an addition, phosphorus was also efficiently removed. On the other hand, Aerobic-Zeolite process, which arranged natural zeolites at the rear of the biofilters, did not have significantly higher nitrogen removal as compared to the treatment using only the absorbent biofilters. Furthermore, upon regeneration of the natural zeolite, the ion exchange rate was fecund to increase over 10% as compared to before regeneration. Our results show that natural zeolites, applied to the on-site wastewater treatment system through the Zeolite-Aerobic process, not only increase the removal efficiency of nutrients, but, by choosing the appropriate regeneration time, can also be cast-effective. Artificial zeolites, on the other hand, though more efficient in removing nutrients, cannot be regenerated and, therefore, are not cost-effective.
In this study, natural radioactivity concentrations and dosimetric values of fly ash samples were evaluated for the landfill area of the coal-fired power plant (CFPP) complex at Binh Thuan, Vietnam. The average activity concentrations of 238U, 226Ra, 232Th and 40K were 93, 77, 92 and 938 Bq kg-1, respectively. The average results for radon dose, indoor external, internal, and total effective dose equivalent (TEDE) were 5.27, 1.22, 0.16, and 6.65 mSv y-1, respectively. The average emanation fraction for fly ash were 0.028. The excess lifetime cancer risks (ELCR) were recorded as 20.30×10-3, 4.26×10-3, 0.62×10-3, and 25.61×10-3 for radon, indoor, outdoor exposures, and total ELCR, respectively. The results indicated that the cover of shielding materials above the landfill area significantly decreased the gamma radiation from the ash and slag in the ascending order: Zeolite < PVC < Soil < Concrete. Total dose of all radionuclides in the landfill site reached its peak at 19.8 years. The obtained data are useful for evaluation of radiation safety when fly ash is used for building material as well as the radiation risk and the overload of the landfill area from operation of these plants for population and workers.
태백 탄전 지대에서 산출되는 비정질 철 수산화물 (AIO)에 대한 회귀 원소 흡착 반응의 총체적 평형 상수 $K_{ad,app}$를 계산하기 위해 시간-흡착 실험 및 pH-흡착 실험을 실시하였다. 이와 같은 두 실험 결과에 의하면, Pb을 제외한 모든 원소의 흡착 반응이 평형에 도달하여 계산된 $K_{ad,app}$값이 실제의 값일 가능성이 높음을 알 수 있다. 희귀 원소와AIO간의 흡착 반응에 대한 $K_{ad,app}$와 수소 이온의 반응 계수 x는 pH-흡착 실험 결과로부터 얻어진 log($\Gamma$/ [ $M^{2+}$]$_{aq}$ )와 pH에 대한 선형 희귀 식의 절편과 기울기로부터 계산되었다. 이 연구에서 계산된 $K_{ad,app}$는 $10^{-4.5}$에서 $10^{2.75}$ 범위의 값을 갖는데, 이는 다른 연구자들에 의한 단순 조성계에 대한 실험 결과와 많은 차이를 보인다. 이 연구에 의한 $K_{ad,app}$는 자연계의 다른 환경에서 평가된 것과 어느 정도 비슷한 값을 보이지만 정확히 일치하지는 않는다 이러한 사실은 연구 지역의 수계에서 $K_{ad,app}$가 독특한 그만의 값을 갖는 것을 나타내므로, 흡착 모델링 전에 반드시 연구 지역의 수계에 맞는 정확한 $K_{ad,app}$값이 평가되어야 함을 의미한다. 이 연구에 의한 x는 -0.3 내지 0.7의 값을 갖는데, 이 또한 일반적으로 지구화학자들 사이에서 받아들여지는 값과는 상당히 다른 것이다. 이러한 x값의 차이는 아마도 흡착 자리에 대한 다른 이온종간의 경쟁 또는 종류가 다른 여러 흡착 반응의 동시 진행에 의한 것으로 생각된다. 이 연구의 결과는 태백 지역에서의 탄광 폐수에 오염된 수계 내에서의 적절한 흡착 모델을 세우는데 도움을 줄 것이다. 이렇게 세워진 흡착 모델을 이용하여 수계 내에서의 흡착에 따른 금속 원소 함량 변화를 기술할 수 있을 것이며, 이는 태백 탄전 지역에서의 광산 폐수가 수질에 미치는 영향에 대한 연구에 중요한 부분이 될 것이다.
This paper analyses the main cause of pollution in Beijing city-the limiting of the pollution caused by coal burning has seen important progress, and natural gas is assuming an important role in China's energy strategy as the country actively seeks new and cleaner sources of energy, since 1997 to 2007, the gas supply for Beijing was given, compared with the air quality standard above II which set up by WHO(World Healthy Organization), as a result the important relationship between the environment and gas using was found, then the percent of $SO_2$, $NO_2$, PM10, CO, $O_3$ of air was shown from August $8^{th}-24^{th}$ 2006, Which it was verified that the quality of air will be perfect within the standard of WHO during the Olympic Game 2008 China.
원지반을 절토하여 생성된 토질재료를 입도조절 없이 곧바로 성토재료로 사용하는 경우, 성토의 설계나 밀도관리를 위해 필요한 다짐특성이나 재료정수는 실내시험을 통해 구하는 것이 바람직하며, 이에 대한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 선행된 연구는 주로 자연상태에 존재하는 입경이 상이한 혼합재료에 관련된 것으로, 최근 건설재료로 활발히 연구되고 있는 화력발전소 부산물인 석탄회를 활용한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 쇄석과 화력발전소에서 부산되는 저회를 혼합한 재료의 다짐에 의한 입자파쇄가 재료의 압축특성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 다짐시험을 실시하여 기본적인 공학적 성질을 파악하였고, 일차원압축시험을 실시하여 다짐특성과 재료특성에 미치는 각 재료 혼합량의 영향을 파악하였다. 다짐시험 결과, 저회의 최적함수 비는 약 23%로 나타났고, 동일한 다짐에너지 및 함수비로 저회와 쇄석의 혼합비에 따른 다짐시험 결과 저회의 혼합율이 30%를 넘어서면 건조단위중량은 감소되는 경향을 나타내었고, 혼합율이 30%일 때 건조단위중량이 약 $1.81gf/cm^3$로 나타났다. 쇄석과 저회 의 혼합비에 따른 일차원압축시험 결과, 저회 100%의 경우 입자파쇄에 의한 간극비 변화가 가장 크게 나타났고, 쇄석 100%의 경우 가장 작게 나타났다. 쇄석과 저회 혼합재료의 경우, 저회 30%에서 압축지수가 가장 작게 나타나 혼합재료로서 공학적으로 가장 안정한 혼합비로 예상되었다.
Fuel cell generating technology is to produce electricity directly through electro-chemical process by combining oxygen from the air with the hydrogen obtained in processing fuels such as natural gas, methanol, coal and others. The objectives of this study are to investigate the status of Molten Carbonate Fuel cell technologies.
The molten carbonate fuel cell is a new method for generating power which uses coal gasification gas and reformed liquid natural gas for fuel at very high efficiency and with minimal pollution. The purpose of this research is to investigate principle, properties and research status of internal reforming molten carbonate fuel cell.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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