• 제목/요약/키워드: Waste-to-Energy

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고준위폐기물처분장 공학적방벽시스템의 열-수리-역학적 복합거동 해석 모델 개발 현황 (Current Status of the Numerical Models for the Analysis of Coupled Thermal-Hydrological-Mechanical Behavior of the Engineered Barrier System in a High-level Waste Repository)

  • 조원진;김진섭;이창수;최희주
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.281-294
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    • 2012
  • 현재까지 개발된 고준위폐기물 심지층처분장의 열-수리-역학적 복합거동 해석을 위한 전산 코드의 현황을 조사하고, 문헌에 보고된 각 코드에 의한 계산치와 현장실험 측정치의 비교 결과를 이용하여, 기존 전산 코드들의 신뢰도를 분석하였다. 개발된 전산코드들은 완충재가 없는 처분장에서는 붕괴열에 따른 암반의 열-수리-역학적 거동을 비교적 잘 모사하였으나, 포화 경암층에 위치한 완충재가 존재하는 처분장의 공학적방벽시스템 내에서 일어나는 열-수리-역학적 복합거동의 예측은 만족스럽지 못하였다. 현재 제안된 열-수리-역학적 복합거동 해석모델을 고준위폐기물 처분장 공학적방벽시스템의 거동 해석에 적용하기 위해서는 완충재 내의 수분함량 및 전 압력 분포를 보다 정교하게 모사할 수 있도록 수학적 모델의 개선이 필요하다.

The Performance and Evaluation for Recycling of Waste Glass

  • Chang, Tein-Chin;Huang, Jian-Er;Yen, Jia-Huei
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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    • pp.80-83
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    • 2001
  • According to the EPA in Taiwan report, 9.05 million metric tons of solid wastes were generated in 1999, and the waste glass was accounted of 4.95 percent. However, with the increasing tonnage of disposal cost and existing disposal sites are reaching full capacity, recycling is currently accepted as a sustainable approach to waste management. Therefore, it's essential and urgent that the government in Taiwan establish the recycling and recovery framework for the minimization of the solid waste, reduction of materials and energy consumption, and the encouragement for the reuse, recycle and recovery development. To achieve this Boal, Taiwan has been strived for a long period of time in waste glass recovery and recycle. Waste glass, unlike other kinds of resource waste, is 100% recyclable. The EPA in Taiwan now center on a lot of different kinds of waste glass, such as glass container, flat glass, CRT glass, windshields glass, fluorescent lamps, and waste pesticide glass container. This article will focus on the framework of the recycling market access, and also try to provide some strategies to improve waste glass recycling efficiently.

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BMP test를 통한 음폐수와 하수슬러지의 병합소화 특성 평가 (Anaerobic Co-Digestion Characteristics of Food Waste Leachate and Sewage Sludge)

  • 이수영;윤영삼;강준구;김기헌;신선경
    • 유기물자원화
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    • 제24권1호
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    • pp.21-29
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    • 2016
  • 혐기성 소화의 주요 조건 중 하나인 C/N비의 경우 하수슬러지는 5.40으로 낮게 나타난 반면 음폐수(Food waste leachate)는 21.84로 높게 나타났다. C/N비가 낮을 경우 혐기성소화의 저해 요인으로 작용될 수 있기 때문에 음폐수의 높은 유기물 농도 및 C/N 비를 활용하여 메탄가스 발생량 증가시킬 수 있었다. Tchobanoglous이 제안한 이론적 메탄가스 발생량 예측수식을 적용하여 메탄 및 바이오가스 발생량을 산정한 결과 하수슬러지 단일 혐기소화의 경우 $305.6mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$, $689.4mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$의 메탄, 바이오가스가 발생하였고 음폐수 : 하수슬러지를 1:9로 혼합한 시료는 약 $322mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$, 3:7시료에서는 약 $354mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$, 5:5시료에서는 약 $386mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$의 메탄가스가 발생하는 것으로 분석되었다. BMP 실험 결과 1:9, 3:7, 5:5 비율로 병합 처리한 경우 각각 약 233, 298, $344mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$의 메탄가스가 발생하였다. 따라서 음폐수의 혼합비율이 높아질수록 메탄가스 발생량은 증가하였고 하수슬러지와 음폐수의 혼합비율에 따른 병합처리 시 하수슬러지 단독처리에 비해 다량의 메탄가스가 발생되었다. BMP 실험을 통해 생산된 메탄가스의 누적생산 곡선을 Modified Gompertz model과 first order kinetic model에 적용하여 추정한 결과, 메탄생성량은 Modified Gompertz model에서는 238.5, 302.3, $353.6mL/g{\cdot}VS$ 발생하였고 first order kinetic model에서는 242.8, 312.5, $365.5mL/g{\cdot}VS$로 음폐수와의 혼합비율이 증가할수록 높게 나타났으며, 최대 메탄생성속도의 경우 3:7비율에서 $48.2mL/gVS{\cdot}day$로 최대 메탄생성 속도를 보였다. first order kinetic model의 1차 반응속도상수 k값은 1:9, 3:7, 5:5 비율에 따라 0.32, 0.22, $0.08day^{-1}$ 나타났다. 1차 반응속도 상수의 경우 음폐수의 혼합비율이 낮을수록 높게 나타났다. Modified Gompertz와 first order kinetic model 모두 실험결과를 잘 모사하였으며, 실험결과와 모의결과의 적합도를 나타내는 상관계수($R^2$)의 경우 0.92~0.98으로 높은 상관성을 나타내었다.

압전 폴리머를 접목한 초전-자기-압전 발전소자의 출력 특성 향상 연구 (Enhancement of Power Generation in Hybrid Thermo-Magneto-Piezoelectric-Pyroelectric Energy Generator with Piezoelectric Polymer)

  • 백창민;이건;류정호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권6호
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    • pp.620-626
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    • 2023
  • Energy harvesting technology, which converts wasted energy sources in everyday life into usable electric energy, is gaining attention as a solution to the challenges of charging and managing batteries for the driving of IoT sensors, which are one of the key technologies in the era of the fourth industrial revolution. Hybrid energy harvesting technology involves integrating two or more energy harvesting technologies to generate electric energy from multiple energy conversion mechanisms. In this study, a hybrid energy harvesting device called TMPPEG (thermo-magneto-piezoelectric-pyroelectric energy generator), which utilizes low-grade waste heat, was developed by incorporating PVDF polymer piezoelectric components and optimizing the system. The variations in piezoelectric output and thermoelectric output were examined based on the spacing of the clamps, and it was found that the device exhibited the highest energy output when the clamp spacing was 2 mm. The voltage and energy output characteristics of the TMPPEG were evaluated, demonstrating its potential as an efficient hybrid energy harvesting component that effectively harnesses low-grade waste heat.

Design Optimization of an Impact Limiter Considering Material Uncertainties

  • Lim, Jongmin;Choi, Woo-Seok
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.133-149
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    • 2022
  • The design of a wooden impact limiter equipped to a transportation cask for radioactive materials was optimized. According to International Atomic Energy Agency Safety Standards, 9 m drop tests should be performed on the transportation cask to evaluate its structural integrity in a hypothetical accident condition. For impact resistance, the size of the impact limiter should be properly determined for the impact limiter to absorb the impact energy and reduce the impact force. Therefore, the design parameters of the impact limiter were optimized to obtain a feasible optimal design. The design feasibility criteria were investigated, and several objectives were defined to obtain various design solutions. Furthermore, a probabilistic approach was introduced considering the uncertainties included in an engineering system. The uncertainty of material properties was assumed to be a random variable, and the probabilistic feasibility, based on the stochastic approach, was evaluated using reliability. Monte Carlo simulation was used to calculate the reliability to ensure a proper safety margin under the influence of uncertainties. The proposed methodology can provide a useful approach for the preliminary design of the impact limiter prior to the detailed design stage.

알카리화 및 산성화에 의한 우라늄 함유 슬러지의 열분해 고체 폐기물로부터 우라늄 제거 (Removal of Uranium by an Alkalization and an Acidification from the Thermal Decomposed Solid Waste of Uranium-bearing Sludge)

  • 이일희;양한범;이근영;김광욱;정동용;문제권
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.85-93
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    • 2013
  • 본 연구는 우라늄 변환시설 운전 중에 발생된 우라늄 함유 슬러지를 가열 처리하여 분말 형태로 저장 중인 우라늄 함유 슬러지의 열분해 고체폐기물 (Thermal Decomposed Solid Waste of uranium-bearing sludge : TDSW)을 대상으로 TDSW의 용해, TDSW 질산 용해액의 알카리화에 의한 불순물 제거 및 탄산염 알카리화 용액의 산성화에 의한 U 선택적 제거/회수 특성 등을 규명하였다. TDSW의 용해는 질산용해가 탄산염 산화용해 보다 효과적이었다. 1M 질산에서 TDSW의 약 30wt%가 고체 잔류물로 불용해되었고, TDSW 내 함유 U은 99% 이상이 용해되었다. TDSW의 질산 용해액의 알카리화는 탄산염에 의한 알카리화가 불순물 제거 측면에서 보다 효과적이며, 탄산염 알카리화 (pH 약 9)에서 U과 공용해된 Ca, Al, Zn 및 Fe 등의 $98{\pm}1%$가 제거되었다. 그리고 불순물이 거의 제거된 알카리화 용액 (0.5 M $H_2O_2$ 첨가)의 산성화 (pH 약 3) 에서 U의 99% 이상을 회수할 수 있어 TDSW로부터 U을 선택적으로 제거/회수할 수 있었다.

폐열을 이용한 열공급 실증 연구 (An Application Study on the Actual Site for Using Waste Heat)

  • 이덕기;박수억;이승진
    • 에너지공학
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    • 제10권4호
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    • pp.327-334
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    • 2001
  • 산업단지와 같은 공장이 많이 밀집되어 있는 곳에서 열은 많이 버려지고 있다. 본 연구는 폐열을 신속하게 이용하기 위하여 폐열을 발굴하여 실재 사업 실행에 이르기 전까지의 내용을 단계적으로 나타내었으며 사업에 직접 적용할 수 있는 폐열 이용방안을 제시하였다. 특히, 열공급처와 수요처의 열공급 및 수요조사를 통하여 상호간의 열 이용을 분석하였으며 열공급 수송의 기본설계를 하였고 열 수요처에 공급하는 열에 대하여 경제성 및 타당성을 검토하였다. 이에 따른 실증분석에 수요처 열사용 투자회수기간은 1,909년으로 비교적 짧은 것으로 나타났다.

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방사성폐기물 처분장의 입지선정에 있어서 ′도우넛효과′에 관한 연구 (A Study on The ′Doughnut Effect′in Siting A Nuclear Waste Repository)

  • 김지용;최기련
    • 에너지공학
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    • 제6권2호
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    • pp.220-229
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    • 1997
  • 본 연구이전에 다양한 몇몇 연구를 통하여 울진원전 인근주민들에게서 '도우넛효과'의 발생가능성이 가장 크다는 판단을 기초로 본 연구이전에 수행된 몇몇 연구결과를 검토하여 울진원전 인근주민에게서 '도우넛효과'의 발생가능성이 있는 것으로 판단하였다. 이에 해당지역에 대한 직접면접과 분석을 통하여 '울진원전 인근지역'에서 도우넛효과를 활용한 시설입지의 가능성을 확인하였다. 향후 방사성 폐기물 처분장 입지선정에 있어서 '도우넛효과'를 활용한 사전연구의 유용함을 실증적으로 제시하였다.

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폐타이어 재활용 처리를 위한 열분해 열병합 복합공정기술개발 (Development on Integrated Pyrolysis Cogeneration System for Waste Tire Recycling Treatment)

  • 김성연;하만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.1990-1995
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    • 2008
  • The thermochemical recycling of waste tires by pyrolysis is studied to recover the value added three by-products; a pyrolytic carbon black, a pyrolytic oil, and a non-condensable gas. The exhausted energy from pyrolysis of waste tires is converted for electricity power and process steam in cogeneration system. The characteristics of the pyrolysis recovered by-products as alternative energy resource are investigated with the design of a demonstration and a commercialization plant including cogeneration system, as called integrated pyrolysis cogeneration system.

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장심도 시추공 정밀수리시험 장비 구축 (The Development of Straddle Packer Hydraulic Testing Equipment to Characterize Permeability in Deep Boreholes)

  • 김경수;박경우;지성훈
    • 지질공학
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    • 제20권2호
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    • pp.213-220
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    • 2010
  • 현재 국내의 수리시험 장비는 적절한 장비가 갖추어지지 않은 상태로 시행되고 있기 때문에 투수성 해석 자료의 신뢰성은 그리 높다고 볼 수 없다. 본 연구는 고도의 정밀성을 요구하는 고준위폐기물의 처분기술 개발을 위해서는 무엇보다도 자연방벽에 대한 특성 평가가 중요하므로 현행 시험 장비의 기술적 문제들을 해결하기 위한 목적으로 장심도 (1,000 m) 시추공에서 정밀한 수리시험이 가능한 장비를 성공적으로 구축하였다. 본 장비에서 가장 중요하게 반영된 기술사항은 공내 저류효과를 최소화시키기 위하여 H-DHSIV를 장착하고, 시험 자료의 품질을 향상시키기 위하여 실시간으로 시험 구간을 포함한 3개 구간의 압력 변화자료를 취득할 수 있는 DAS를 구축한 것이다. 본 연구의 결과로 구축된 심부 시추공에서의 정밀 수리 시험 장비는 국내 현장조사 기술력의 획기적인 향상을 선도할 것이며, 방사성폐기물 처분기술 개발을 위한 연구와 부지 특성평가에 직접 적용될 것이다.