• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.14 no.1
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• pp.169-177
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• 2006

In this study, it was studied that the removal rate of VOC by the catalytic combustion. The combustion temperature was changed by the contact type of VOC(space velocity and catalyst depth) and the space velocity(SV) was defined by the rate of gas volume flow rate(Q, $m^3/hr$) over volume(V, $m^3$) of catalyst (SV=Q/V). The space velocity of catalytic combustor is maintained $10,000{\sim}50,000hr^{-1}$. it was studied that the conversion rate of VOC by the catalytic combustion. The combustion temperature was changed by the contact type of VOC and catalyst and the space velocity was defined by the rate of gas volume flow rate over volume of catalyst. The VOC which pass thru the heat exchanger was measured by the hydro ionic detector and measured the VOC removal rate by the activated catalyst in the reaction temperature range of 373K-423K. The removal rate was measured over 100 times. In the automobile painting booth The VOC concentration was 63.37ppm and the removal rate was 70 % at 373K and 78.92% at 423K. The removal rate was increased as increased the temperature.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.6
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• pp.755-761
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• 2015

Photocatalytic VOCs removal test in gas phase is generally performed by placing the light source on the outside due to maintaining a constant temperature inside the test chamber. The distance between light source and photocatalysts is importantin the VOC degradation test since the intensity of light is rapidly decreased as the distance farther. Especially, for the choice of light source as UVLED, this issue is more critical because UVLED light source emits lots of heat and it is hard to measure the exact concentration of VOCs due to changed temperature in the test chamber. In this study, we modified VOC removal test chamber base on the protocol of air cleaner test and evaluated the efficiency of photocatalystunder UVLED irradiation. Photocatalystsof two different samples (commercial $TiO_2$ and the synthesized vanadium doped $TiO_2$) weretested for the p-xylene degradation in the closed chamber system and compared with each other in order to exclude any experimental uncertainties. During the VOC removal test, VOC concentrations were monitored and corrected at regular time intervals because the temperature in the chamber increases ${\sim}20^{\circ}C$ due tothe heat of UVLED. The results showed that theconversion ratio of p-xylene has 40~43% difference before and after the temperature correction. Based on those results, we conclude that the VOC concentration correction must be required for the VOC removal test in a closed chamber system under UVLED light source and obtained the corrected efficiencies of various photocatlysts.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.1
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• pp.136-143
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• 2013

In this study, both transient behaviors of a biofilter system with improved design and a conventional biofilter were observed to perform the treatment of waste air containing malodor and volatile organic compound (VOC). Their behaviors of removal efficiency and treated concentration of malodor and VOC were compared each other. During 1st~7th stages of improved biofilter system operation it was observed that the order of treated ethanol concentration at each sampling port was switched due to the difference of microbe-population-distribution in spite of the difference of biofilter effective height. However, at 8th stage of its operation, the order of treated ethanol concentration at each sampling port was consistent to the order of biofilter effective height at each sampling port. The same was applied to the case of hydrogen sulfide, even though the difference of switched treated-hydrogen sulfide-concentrations was less than that of switched treated-ethanol-concentrations. The ethanol-removal efficiency of the biofilter system with improved design was ca. 96%, which was greater by 2% than that of the conventional biofilter. The transient behavior of treated hydrogen sulfide concentration of both biofilters were similar to each other. However, the concentration of hydrogen sulfide treated by the biofilter system with improved design was observed lower than that by the conventional biofilter. The hydrogen sulfide-removal efficiency of the biofilter system with improved design was higher by ca. 2% than that of the conventional biofilter. Therefore, the hydrogen sulfide-removal efficiency of the biofilter system with improved design was observed to be enhanced by the same as its ethanol-removal efficiency.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.385-386
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• 2003

건축자재의 제작 및 도장공정, 합성수지 제조공정 등에서 많이 배출되는 휘발성 유기화합물(Volitile Organic Compounds, 이하 VOCs)은 이동성이 강하고 악취를 유발할 뿐만 아니라 마취성이 강하여 잠재적인 독성 및 발암성을 가진다. 이러한 VOCs의 제거방법 중 광촉매 제거법은 380 nm 이하의 자외선을 흡수하여 표면에서 생긴 전자와 정공으로 대부분의 유해물질을 제거하는 비교적 최근에 개발된 방법이다. 광촉매는 한번의 설치로 반영구적으로 사용할 수 있고 인체에 무해하며 유지비용이 적게 든다는 장점으로 인해 크게 부각되고 있다. (중략)

• Journal of Energy Engineering
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• v.14 no.2 s.42
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• pp.133-139
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• 2005

An activated carbon-photo catalysis hybrid system is proposed for the treatment of VOC produced from paint booth. and its VOC removal performance is experimentally evaluated. Activated carbon tower is designed on the basis of the adsorption characteristics of toluene. Photocatalytic system is designed as the series of $TiO_2/SiO\_2$ fluidized bed reactor and $TiO_2$-coated filters. The present activated carbon-photo catalysis hybrid system shows the VOC removal efficiency within $75\~100\%$ under different VOC species and concentrations.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2001.11a
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• pp.299-302
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• 2001

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.553-553
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• 2013

상압 플라즈마 기술은 표면처리, 온존 발생장치, VOC (Volatile Organic compound) 제거등 다양한 산업분야에서 응용되고 있다. 상압플라즈마 기술 또한 DBD (Dielectric barrier discharge), Griding Arc, SDIP (Surface Discharge Induced Plasma) 등 다양한 기술들이 개발되어져 왔다. VOC를 제거하기 위한 다양한 플라즈마 기술중 특히 BDB 방법과 SDIP 기술들은 플라즈마에 의한 VOC 분해 뿐만 아니라 오존 발생을 통하여 VOC성분을 분해하는 것으로 알려져 있으며 효율이 매우 뛰어난 것으로 보고 되고 있다. 그러나 BDB 방전의 경우 방전이 발생하는 간격이 매우 작아 공기를 정화시키기 위해 좁은 유로를 통하여 일정넓이를 이동하여하 하기 때문에 압력감소가 심하며 이를 개선하기위해 다단으로 설계할 경우 구조가 복잡하고 가격이 고가인 단점이 있다. 본 연구에서는 두 개의 면 전극이 마주보는 형태로 된 DBD 구조의 단점을 보완하기 위하여 빗살무늬 모양의 다층구조의 선형전극으로 구조를 변화시켜 전극에 의한 압력감소를 방지하고 효율적으로 플라즈마 및 오존을 발생시킬 수 있는 VOC제거용 상압 플라즈마 발생장치를 개발하였다. 또한 플라즈마 발생 및 오존발생량이 우수한 것으로 알려져 있는 SDIP 장치 또한 제작하여 비교 평가를 하였다. 제작된 플라즈마 발생장치는 60 Hz와 20kHz의 교류 고압파워 서플라이를 이용하여 플라즈마 발생실험을 진행하였다. 선행 연구에서는 60 Hz의 고압 파워 서플라이를 이용하여도 플라즈마 방전이 잘 된다고 보고되었는데 본 실험에서 60 Hz 파워 서플라이를 사용할 경우 15 kV 이상이 인가될 때 아주 약하게 오존이 발생하는 현상이 관찰되었으나 육안으로 구분이 될 만큼의 플라즈마 방전은 발생하지 않았다. 20kHz의 고압파워 서플라이를 사용한 경우에는 비교적 낮은 전압인 7 kV에서 방전이 관찰되었으며 분당 22 mg의 오존이 발생하였다. SDIP를 이용한 경우 플라즈마가 발생하는 조건은 SDIP의 기하학적 형상에 많이 의존하게 된다. 본 실험에 SDIP 장치는 매우 낮은 전압에서 방전을 시작하였다. 기존의 DBD와는 다르게 1.7 kV에서 플라즈마 발생하였으며 1.8 kV에서 정상적인 플라즈마 방전이 발생하였다. 이때 분당 3.1 mg의 오존이 발생하였다. 오존 발생양은 앞에 빗살형 플라즈마 방전장치에 비하여 낮은데 인가되는 전력을 고려하면 입력된 전기 에너지당 오존발생양은 비슷한 수준이였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.35 no.5
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• pp.421-428
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• 2002

Lab-scale experiments were conducted to evaluate the effect of surface tension reduction on the extension of the influence zone and the VOC removal efficiency of ground water sparging. A glass column packed with coarse sand was used for VOC removal test at two different surface tensions. A glass column without porous media was also used fer control purpose prior to sand-packed column test. A quasi-two-dimensional glass box model, packed with a sand, was used fer sparging zone tests at different water surface tensions. Surface tension of the aquoues solution used in this study was controlled using sodium dodecyl sulfate (SDS). For the glass, sand column experiments, total amount of air filled in the media increased as surface tension decreased. Toluene (used as VOC in this study) removal rate increased slightly with decreased surface tension f3r both free water column and sand-packed column. Air sparging zone extended up to 500% as the surface tension decreased. Combining the results from two different experiments, VOC removal efficiency is expected to increase significantly with surface tension reduction.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2001.05a
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• pp.158-158
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• 2001