• 대한환경공학회지
• /
• 제32권11호
• /
• pp.1001-1010
• /
• 2010

광주지역 다중이용시설 54개소와 공중이용시설 15개소에 대한 입자상물질(미세먼지, 석면), 가스상물질($CO_2$, CO, $NO_2$, HCHO, Rn, VOCs), 총부유세균의 농도에 대해서 조사하고 각 항목간의 상관성분석을 실시하였다. 미세먼지($PM_{10}$)는 실내주차장에서 평균 $69.2\;{\mu}g/m^3$로 가장 높았고, 이어서 보육시설, 대규모점포, 지하역사 순이었다. 일산화탄소는 실내주차장에서 평균 2.7 ppm으로 가장 높았고, 이산화탄소는 의료시설에서 604.1 ppm으로 가장 높았으며, 이산화질소는 실내주차장에서 0.036 ppm으로 가장 높았다. 포름알데하이드는 54개 전체시설에서 기하평균 $3.6\;{\mu}g/m^3$이었으며, 미술관은 $631.8\;{\mu}g/m^3$로 가장 높았다. 휘발성유기화합물질(VOCs)은 모든 시설에서 기하평균 $24.14\;{\mu}g/m^3$이었고, 이 중 톨루엔이 $15.30\;{\mu}g/m^3$로 가장 높았으며, 이어서 자일렌, 에틸벤젠, 벤젠, 스티렌 순으로 조사되었다. 총부유세균은 찜질방에서 평균 $625.3\;CFU/m^3$로 가장 높았고, 보육시설, 의료기관, 대규모점포 순이었다. 석면은 보육시설에서, 라돈은 미술관에서 높은 것으로 조사되었다. 보육시설에서 미세먼지와 총부유세균은 로그함수의 결정계수($R^2$) 0.5332로 양의 상관성을 보여주었고, 이산화탄소와 일산화탄소는 보육시설과 실내주차장에서 양의 상관성을 보여주었다. 휘발성물질간의 상관식은 모든시설에서 직선함수보다는 로그함수에 의해 잘 설명되었다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.48-59
• /
• 2023

본 연구에서는 새롭게 개발된 식생의 BVOCs 배출계수를 기반으로 MEGANv2.1을 구동 후 BVOCs 배출량을 산출하여 질소산화물과의 결합을 통해 대류권 오존농도에 어떠한 영향을 미치는지 분석하고 그에 대한 신뢰성을 검토하고자 한다. BVOCs 대상물질은 이소프렌(Isoprene)과 모노테르펜(Monoterpenes)으로 한정하였고, 모델링 도메인의 공간적 범위는 남한지역을 포함하는 한반도의 남부(위도 : 32.8N~39.3N, 경도 : 123.4E~130.9E)와, 시간은 2008년 5월 1일부터 6월 30일까지를 대상으로 하였다. 식생 BVOCs 배출 모델의 입력자료를 생성하기 위해 토지피복 자료는 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)의 MCD12Q1 (Land Cover type 5, PFT)와 환경부의 중분류 토지피복도를 사용하였고, 엽면적지수 자료는 MODIS의 MCD15A2를 사용하였다. 또한, 인위적 활동에 의한 배출량을 산출하기 위해 사용된 모델은 SMOKE-Asia 1.20 버전(Woo et al., 2009)이며, 오존농도를 모의하기 위해 CAMx v6.0 모델을 사용하였다. 연구의 진행은 1) 기존에 우리나라에서 측정된 식생 배출 값들을 조사하여 새로운 식생 배출계수를 BVOCs 배출모델에 적용하고, 2) GIS S/W을 이용하여 식생 배출모델(MEGAN)에 사용되는 입력자료를 생성하고, 3) MEGANv2.1을 구동하여 식생 배출량을 산출하고, 4) 인위적 배출을 산출하는 모델(SMOKE-Asia)을 구동하여 나온 인위적 배출량과 식생 배출량을 결합하여 대기화학 수송 모델(CAMx)의 입력자료로 사용하고, 5) 대기화학 수송 모델에서 구동된 오존농도의 결과 값을 실제 측정 값과 비교하여 식생 배출량 결과의 적정성에 대해 검토하였다. CAMx 모델을 통해 5개의 시나리오(인위적+식생 VOCs 배출 시나리오 4개 : A, B, C, D / 인위적 VOCs 배출 시나리오 1개 : E)에 대해 오존 생성농도를 비교한 결과, 본 연구에서 새롭게 적용한 식생 배출계수와 MODIS PFT를 사용한 시나리오 C에서 오존농도가 가장 높게 모의되었고, 인위적 VOCs 배출만을 고려한 시나리오 E보다 지역별로는 최대 53ppb, 도메인 평균으로는 2ppb 정도 높게 오존농도를 모의하고 있었다. 배출계수와 토지피복지도의 변화로 인한 오존농도의 차이 중에서는 배출계수의 변화로 인한 오존농도의 변화가 더 큰 것으로 확인되었다. 오존농도에 대해 모델링한 결과를 6개 도시지역의 오존 측정망 값과 비교한 결과, 자연적 VOCs 배출량이 상대적으로 작은 대도시와 주변 도시지역에서는 시나리오에 따른 모델과 측정 값과의 결정계수 값의 변화가 작게 나타났고, 자연적 VOCs 배출량이 높은 중소 도시지역에서는 시나리오에 따른 모델과 측정 값과의 결정계수 변화가 높게 나타났다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제46권5호
• /
• pp.576-587
• /
• 2020

Objectives: This study calculated local residents exposures to VOCs (Volatile Organic Compounds) released into the atmosphere using the CalTOX model and carried out uncertainty analysis and sensitivity analysis. The model validity was analyzed by comparing the predicted and the actual atmospheric concentrations. Methods: Uncertainty was parsed by conducting a Monte Carlo simulation. Sensitivity was dissected with the regression (coefficients) method. The model validity was analyzed by applying r² (coefficient of determination), RMSE (root mean square error), and the Nash-Sutcliffe EI (efficiency index) formula. Results: Among the concentrations in the atmosphere in this study, benzene was the highest and the lifetime average daily dose of benzene and the average daily dose of xylene were high. In terms of the sensitivity analysis outcome, the source term to air, exposure time, indoors resting (ETri), exposure time, outdoors at home (ETao), yearly average wind speed (v_w), contaminated area in ㎡ (Area), active breathing rate (BRa), resting breathing rate (BRr), exposure time, and active indoors (ETai) were elicited as input variables having great influence upon this model. In consequence of inspecting the validity of the model, r² appeared to be a value close to 1 and RMSE appeared to be a value close to 0, but EI indicated unacceptable model efficiency. To supplement this value, the regression formula was derived for benzene with y=0.002+15.48x, ethylbenzene with y ≡ 0.001+57.240x, styrene with y=0.000+42.249x, toluene with y=0.004+91.588x, and xylene with y=0.000+0.007x. Conclusions: In consequence of inspecting the validity of the model, r² appeared to be a value close to 1 and RMSE appeared to be a value close to 0, but EI indicated unacceptable model efficiency. This will be able to be used as base data for securing the accuracy and reliability of the model.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.381-389
• /
• 2009

Confined spaces are inherently dangerous workplace and many fatal and nonfatal accidents have been reported. Even though these accidents occur in various kinds of confined spaces, there has rarely been reported on the health hazard agent, i.e., the types of gases and their concentration ranges. Therefore in this study, we evaluated several toxic and asphyxiating gas concentrations in various confined spaces. We surveyed 57 manholes, 3 sewage treatment plants, 2 yellow radish manufacturing companies and 7 barges to measure the concentrations of oxygen($O_2$), hydrogen sulfide($H_2S$), carbon monoxide(CO), ammonia($NH_3$). Lower Explosion Limits(LEL) and Volatile Organic Compounds (VOCs). Those four types of confined spaces occupies 56% of accidents during last 9 years in Korea. In 57 manholes, the concentration varied according to the types of manholes; rainfall and sewage, and by location; residential and industrial areas. Sewage manhole in industrial area was evaluated as the most hazardous than other types of manhole like rainfall manholes, residential sewage manholes. The highest $H_2S$ concentration and the lowest $O_2$ concentration at sewage manhole in industrial area were 300 ppm, 8.7% respectively. In 3 sewage treatment plants, $H_2S$ and $NH_3$ concentrations were reached up to the 500 ppm and 200 ppm respectively. Two yellow radish manufacturing companies showed the concentrations of 316 ppm, 505.2 ppm, 90 ppm and 15.7% for $H_2S$, CO, VOCs and $O_2$, respectively. Seven barges showed 15.9%~20.9% oxygen concentration. Gas species and concentration ranges varied by the types and location of confined spaces; CO, $H_2S$, $O_2$ could be hazardous in manhole, especially manhole connected to sewage plants. CO, $H_2S$, LEL, $O_2$, $NH_3$ should be controlled in sludge silo and sluge pumping confined spaces in sewage treatment plant. The activity of lifting out radish from the storage tank was evaluated more hazardous rather than the other activities in yellow radish manufacturing industry. The employers must conduct the survey to identify all possible confined spaces in their local workplace prior to performing the tasks. At the national level to reduce the accidents in the confined spaces, we suggest that systemic approach and active education program including possible hazards, standard operation procedures, ventilation plan, and personal protective equipment in confined spaces should be implemented.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.293-301
• /
• 2008

UV-TiO$_2$ 광촉매를 이용한 공기 정화 시스템에 운전조건에 대한 연구가 수행되었다. 이 연구에서 시스템의 운영 조건이 바뀜에 따른 오염물질 제거 특성을 관찰하기 위해 덕트 형태의 반응기를 제작하고, 스테인레스 격자망에 TiO$_2$를 코팅하였다. 또한 benzene을 이용하여 UV/TiO$_2$ 공정으로 유입농도를 변화시키고, 반응기로 들어오는 유량을 조절하여 TiO$_2$를 코팅한 스테인레스 격자망을 부착한 평판에서의 유속을 변화시켰으며, 코팅한 TiO$_2$ 광촉매량을 변화시키고, 일정한 양의 TiO$_2$ 광촉매를 코팅한 면적을 변화시켰으며, UV light intensity를 변화시켜 그에 따른 영향을 관찰하였다. 모든 실험에서의 상대습도는 55%, 반응기 온도는 45$^{\circ}C$를 유지하였다. 실험의 결과를 살펴보면, benzene의 유입농도가 증가할수록 제거효율이 감소하였고, 유속이 느려질수록, 즉 농도 경계층 두께(concentration boundary layer thickness)가 증가할수록, 코팅한 광촉매량, 광촉매를 코팅한 면적, 조사한 UV 램프의 intensity가 증가할수록 benzene 제거효율이 증가하였다. 본 연구 자료를 바탕으로 실내 공기 중 저농도의 VOCs를 대상으로 공기 정화 시스템을 설계할 경우 유용하게 적용할 수 있는 자료를 제시할 수 있다고 판단된다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.245-252
• /
• 2004

실제 규모(pilot-scale)의 바이오필터 시스템에 대한 연구가 진행되었으며, 각기 다른 운영 여건하에서 두번에 걸친 바이오필터 테스트가 행하여졌다. 첫 번째 실험은 페인트 부스에서 발생하는 휘발성유기화합물질 처리에 맞추어져 행하여졌다. 바이오필터의 미디어 자체 부피는 4.3 $m^3$이다. 첫 번째 실험에서는 바이오필터를 30일 동 안 운영하였는데, VOC제거효율이 99.9%에 이르렀다. 바이오필터 미디어 내부의 각 단계(stage)에서 측정한 온 도의 범위는 $34^{\circ}C$-$73^{\circ}C$였다. 미디어 각 단계에서 측정된 온도는 실험 초기에는 급격히 상승하였고 이후에 점차 로 낮아짐이 관찰되었다. 두 번째 실험에서는 바이오필터를 14일간 운영하였는데, 반응기가 실외에 설치되었고 실험이 겨울에 행해짐에 따라 바이오필터의 온도 조절이 필요하였다. 7 cm 두께의 단열재와 $150^{\circ}C$의 스팀이 온 도조절을 위해 이용되었다. 본 연구에서, 겨울철 바이오필터 운영상에 발생할 수 있는 온도조절 문제에 대하여 단열재와 스팀이 훌륭한 대안이 될 수 있음을 보였다. 미디어 내부의 온도는 단계 5(stage # 5)에서 가장 높았 으며, 단계 1(stage # 1)에서 가장 낮았다. 두 차례에 걸친 실험에서, 실제 규모(pilot-scale)의 바이오필터 내부의 높이 위치별, 단계별 온도변화에 대한 밀도있는 연구가 이루어졌다. 하중이 바이오필터의 운영에 미치는 영향이 본 실험들을 통해 관찰되어졌고, 바이오필터에 대한 최대 하중 결정 과정에는 추가적인 적응시간 및 실험기간이 요구되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제22권6호
• /
• pp.112-119
• /
• 2017

In this study, the availability of cow manure as raw material for solid fuel production was investigated. Since the water content of the cow manure was too high, it was dewatered using a laboratory hydraulic compressure ($11.3kg/cm^2$). The moisture content of the cow manure decreased from 82.01% to 73.36 wt.%. The dewatered cow manure was homogenized by the experimental apparatus and then put into the rotating cylindrical apparatus. From the consecutive processes, the cow ball-shaped pellet which size ranged from 3.0 to 25.0 mm was produced. The major factor for making palletized fuel from cow manure was the moisture content. Based on the experimental data, the moisture content of cow manure for pelletizing cow manure was identified as 65~75 wt.%. When the moisture content of the cow manure was lower than 30 wt.%, the diameter of the pellets maded from cow manure was smaller than 3 mm. On the other hand, when the water content of the cow manure was higher than 75 wt/%, the diameter of the processed pellets tended to be larger than 25 mm. The characteristics of the processed cow manure pellets was analyzed to be in accordance with the livestock solid fuel quality standard. The pyrolysis characteristic of the pellet was analyzed by raising the heating temperature of the experimental equipment from 200 to $900^{\circ}C$. The mass change between of 20 and $130^{\circ}C$ corresponds to the amount of moisture contained in the cow manure. The amount of moisture was about 15% of the total weight of cow manure samples. The cow manure pellet was thermally stable up to $280^{\circ}C$. It can be interpreted that combustion of cow manure pellet does not occur until the surface temperature reaches $280^{\circ}C$. The mass change of pellet between of 280 and $450^{\circ}C$ was considered to be due to the vaporization of volatile organic compounds (VOCs) present in the cow manure pellet. The maximum production of VOCs was showed near $330^{\circ}C$.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.99-104
• /
• 2007

[ $Febry-P{\acute{e}}rot$ ] 프린지 패턴 (fringe pattern)과 광발광성 (photoluminescence, PL)의 광학적 성질을 동시에 가지고 있는 다공성 실리콘을 이용하여 가스센서를 개발하였다. 다공성 실리콘 샘플은 p-type 실리콘 웨이퍼 (boron-doped, <100> orientation, resistivity $1{\sim}10{\Omega}$)를 이용하여 전기화학적 식각을 통하여 만들어 졌다. 다공성 실리콘 샘플들은 열적 산화 방법과 hydrosilylation 방법을 통하여 그 표면이 수소로 종결된 다공성 실리콘 (Si-H)과 산화된 다공성 실리콘(Si-OH), 두 가지 각각 다른 표면 성질을 갖는 다공성 실리콘을 제작 하였다. 준비된 두 가지 다른 다공성 실리콘 칩들은 메탄올, 아세톤, 헥산, 그리고 톨루엔의 증기에 노출 시켰을 때 Febry-P rot 프린지 패턴의 변화나 PL의 변화를 관측하여 다공성 실리콘을 이용한 VOCs (volatile organic compounds) 센서로서의 응용에 대하여 연구하였다. $Febry-P{\acute{e}}rot$ 프린지 패턴은 유기 물질의 증기압이 클수록 단파장으로 이동하는 폭이 컸고, 광 발광성은 극성도가 큰 물질일수록 소강현상이 크게 일어나는 것을 알 수 있었다.

• 분석과학
• /
• 제28권6호
• /
• pp.385-397
• /
• 2015

본 연구를 통하여 담배 주류연에 포함되어 있는 HPHCs (Harmful and potentially harmful constituents) 중 7 개 그룹의 분석법을 확립하였다. 이 7 개 그룹에는 방향족 아민, 휘발성 유기화합물, 중금속, 담배특이니트로사민, 벤조[a]피렌, 암모니아, 카르보닐 그룹이 있다. 시험법 검증을 위하여 표준담배인 1R5F와 3R4F를 사용하여 분석법의 특이성, 직선성, 정성한계, 정량한계, 정확도, 정밀도 및 회수율을 확인하였다. 모든 상관계수(r²)는 0.995 이상 이였고 정성한계는 방향족 아민, 휘발성 유기화합물, 중금속, 담배특이 니트로사민, 벤조[a]피렌, 암모니아, 카르보닐 순으로 0.01-0.04 ng/cig, 0.01-0.16 μg/cig, 0.01-1.27 ng/cig, 0.06-0.28 ng/cig, 0.04 ng/cig, 0.08 μg/cig, 0.78-1.77 μg/cig으로 확인되었다. 또한 일간과 일내 상대표준편차는 모두 15% 이하였고, 회수율의 상대표준편차는 15% 이하, 회수율 범위는 79.2-117.5%로 나타났다. 이러한 결과들을 바탕으로 7 개 그룹에 대하여 확립된 시험법은 각각의 해당성분을 분석하기에 적합하다고 판단된다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제10권8호
• /
• pp.201-210
• /
• 2012

악취는 사람마다 느끼는 정도가 다르므로 법적 배출허용농도 이내로 배출된다고 하더라도 민원 발생 시 사회적으로 이슈화가 되는 특징이 있다. 본 연구는 산업공정에서 발생된 악취중의 아세트알데히드를 경제적으로 제거하기 위해 Mn-Cu 금속산화물 촉매의 실용화 가능성에 관한 연구이며, 실험실에서 성능평가를 통해 아세트알데히드 제거를 위한 최적 운전인자를 도출하였고, 파일럿 규모의 Scale-up을 통한 현장 실험으로 실제규모 시설에 적용하여 성능을 검증하였다. 지금까지 연구되어진 금속산화물 촉매의 운전온도는 최소 $220^{\circ}C$ 근방에서 아세트알데히드 제거효율이 50% 이하였다. 그러나 본 연구에서 Mn-Cu 금속산화물 촉매를 사용하여 실험한 결과 공간속도(GHSV)가 6,000 $hr^{-1}$ 이하일 때 최적의 제거효율을 보였으며, 촉매제어 온도가 $120^{\circ}C$일 때 평균 제거효율은 61.2%, $160^{\circ}C$에서는 93.3%, $180^{\circ}C$에서는 94.9%로 높은 제거효율을 보였다. 촉매의 비표면적은 사용 전 $200m^2/g$이었으나 24개월 경과 시 $47.162m^2/g$으로 나타나 비표면적은 시간이 지남에 따라 줄어들지만 성능에는 큰 영향이 없었고, 황화합물과 산성가스 등과 같은 피독물질이 유입되지 않는 현장에서 Mn-Cu 금속산화물 촉매장치를 2년 이상 운전한 결과 90% 이상의 제거효율이 유지되고 있는 것을 확인할 수 있었다.