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- 저자 : 김석휘(Seok-Hwi Kim) (검색결과 21 건)
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모사 Spray Type 배연탈황설비를 이용한 소성패각 슬러리의 SO<sub>2</sub> 흡수능 평가: 석회석과의 비교연구
김석휘,홍범의,이진원,차왕석,김강주,문보경,Kim, Seok-Hwi,Hong, Bum-Uh,Lee, Jin-Won,Cha, Wang-Seok,Kim, Kangjoo,Moon, Bo-Kyung 대한자원환경지질학회 2019 자원환경지질 Vol.52 No.2
국내에서는 연간 약 30만 톤 내외의 굴패각이 발생되고 있어, 이를 대규모로 활용할 수 있는 적절한 방안이 요구되고 있다. $CaCO_3$가 주성분인 굴패각을 탈황재료로 사용하는 연구들이 많이 진행되어 왔으나, 지금까지는 주로 건식탈황을 대상으로 한 것이었다. 본 연구에서는 굴패각을 소성하여 습식탈황재료로 활용하는 가능성에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 습식배연탈황공정의 하나인 spray type 방식의 모사탈황장치를 제작하여 소성 굴패각의 탈황특성을 석회석과 비교하였다. 연구결과, 소성 굴패각은 석회석이나 소성하지 않은 굴패각에 비하여 우수한 $SO_2$ 흡수능을 보였다. 이는 굴패각이 소성 및 수화반응을 통해 상대적으로 반응성이 높은 형태($Ca(OH)_2$)로 전환되었기 때문이다. 이로 인하여 반응잔류물 중에 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)의 함량이 다른 경우에 비하여 높게 나타났다. 본 연구의 연속탈황실험에서는 소성 굴패각이 석회석에 비하여 큰 pH 변동폭을 보였으며, 석회석과 소성 굴패각을 혼합하여 수행된 탈황실험에서도 소성 굴패각의 혼합비율이 증가됨에 따라 pH변동폭이 커지는 결과를 보였다. 이러한 현상은 소성 굴패각의 $SO_2$ 흡수 반응성이 큰 것을 잘 보여주는 것이다. 본 연구결과는 소성 굴패각을 습식탈황에 이용할 경우 탈황효율을 크게 향상시킬 수 있음도 보여준다. About 300,000 tones of oyster shell are annually produced in Korea and, thus, a massive recycling plan is required. Many desulfurizing studies using oyster shells with chemical composition of $CaCO_3$ have been performed so far; however, most of them have focused on dry desulfurization. This study investigates the possibility of using oyster shells for wet desulfurization after calcination. For this, a simulated wet desulfurization facility of spray type was devised and compared the SOx-stripping characteristics of calcined oyster shell with those of limestone. The calcined oyster shell slurry indicate a better desulfurizability than the slurries of raw shell or limestone because the oyster shell transformed to a more reactive phase ($Ca(OH)_2$) by the calcination and hydration. Because of this reason, when the calcined oyster shell slurries were used, the reaction residue showed the higher gypsum ($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) contents than any other cases. In the continuous desulfurization experiments, calcined oyster shell slurry showed a wider pH variation than limestone or raw oyster shell slurries, another clear indication of high reactivity of calcined oyster shells for $SO_2$ absorption. Our study also shows that the efficiency of wet desulfurization can be improved by the use of calcined oyster shells.
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모사 Spray Type배연탈황설비를이용한소성패각슬러리의 SO₂흡수능평가:석회석과의 비교연구
김석휘(Seok-Hwi Kim),홍범의(Bum-Uh Hong),이진원(Jin-Won Lee),차왕석(Wang-Seok Cha),김강주(Kangjoo Kim),문보경(Bo-Kyung Moon) 대한자원환경지질학회 2019 자원환경지질 Vol.52 No.2
국내에서는 연간 약 30만 톤 내외의 굴패각이 발생되고 있어, 이를 대규모로 활용할 수 있는 적절한 방안이 요구되고 있다. CaCO3가 주성분인 굴패각을 탈황재료로 사용하는 연구들이 많이 진행되어 왔으나, 지금까지는 주로 건식탈황을 대상으로 한 것이었다. 본 연구에서는 굴패각을 소성하여 습식탈황재료로 활용하는 가능성에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 습식배연탈황공정의 하나인 spray type 방식의 모사탈황장치를 제작하여 소성 굴패각의 탈황특성을 석회석과 비교하였다. 연구결과, 소성 굴패각은 석회석이나 소성하지 않은 굴패각에 비하여 우수한 SO₂ 흡수능을 보였다. 이는 굴패각이 소성 및 수화반응을 통해 상대적으로 반응성이 높은 형태(Ca(OH)2)로 전환되었기 때문이다. 이로 인하여 반응잔류물 중에 석고(CaSO4·2H2O)의 함량이 다른 경우에 비하여 높게 나타났다. 본 연구의 연속탈황실험에서는 소성 굴패각이 석회석에 비하여 큰 pH 변동폭을 보였으며, 석회석과 소성 굴패각을 혼합하여 수행된 탈황실험에서도 소성 굴패각의 혼합비율이 증가됨에 따라 pH변동폭이 커지는 결과를 보였다. 이러한 현상은 소성 굴패각의 SO₂ 흡수 반응성이 큰 것을 잘 보여주는 것이다. 본 연구결과는 소성 굴패각을 습식탈황에 이용할 경우 탈황효율을 크게 향상시킬 수 있음도 보여준다. About 300,000 tones of oyster shell are annually produced in Korea and, thus, a massive recycling plan is required. Many desulfurizing studies using oyster shells with chemical composition of CaCO3 have been performed so far; however, most of them have focused on dry desulfurization. This study investigates the possibility of using oyster shells for wet desulfurization after calcination. For this, a simulated wet desulfurization facility of spray type was devised and compared the SOx-stripping characteristics of calcined oyster shell with those of limestone. The calcined oyster shell slurry indicate a better desulfurizability than the slurries of raw shell or limestone because the oyster shell transformed to a more reactive phase (Ca(OH)2) by the calcination and hydration. Because of this reason, when the calcined oyster shell slurries were used, the reaction residue showed the higher gypsum (CaSO4·2H2O) contents than any other cases. In the continuous desulfurization experiments, calcined oyster shell slurry showed a wider pH variation than limestone or raw oyster shell slurries, another clear indication of high reactivity of calcined oyster shells for SO₂ absorption. Our study also shows that the efficiency of wet desulfurization can be improved by the use of calcined oyster shells.
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머신러닝 기법을 활용한 공용부 관리비 이상징후 검측 모델 연구
김석휘(Seok-Hwi Kim),박종수(Jong-su Park),양성현(Sung-Hyun Yang) 대한전자공학회 2021 대한전자공학회 학술대회 Vol.2021 No.6
최근 관리비 남용이 지속적으로 이루어지고 있지만 해당 행위 감지가 어렵다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 수집된 데이터를 통하여 다음과 같은 단계별로 연구를 진행하였다. 첫째, 통계학적 기법을 통하여 분석대상인 공용관리비와의 관계가 적은 데이터를 제외하였으며 둘째, 주성분 분석을 통하여 다수의 차원을 가지는 데이터의 차원을 축소하여 최적화를 진행하였다, 마지막으로 머신러닝 기반 분류 알고리즘을 활용하여 관리비 오남용을 감지하는 모델을 개발하였다. 최초 70개가 넘는 특징을 가지는 Raw Data를 사용한 모델의 정확도는 45%, 앞선 과정을 거친 16개의 특징을 가지는 정제된 데이터를 사용한 모델의 분류 정확도는 95%로 증가하였다. 이에 본 논문에서는 머신러닝 기법을 활용한 최적의 공용관리비 이상징후 검측 모델을 제시하였다.
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국내 모 유연탄 발전소의 석탄회 매립 염호수 내 미량원소 농집에 대한 지구화학적 연구
김석휘 ( Seok Hwi Kim ),최승현 ( Seung Hyun Choi ),정기영 ( Gi Young Jeong ),이재철 ( Jae Cheol Lee ),김강주 ( Kang Joo Kim ) 한국광물학회 2014 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.27 No.1
본 연구에서는 유연탄을 원료로 하는 국내 모 화력발전소에서 발생하는 비회(fly ash)와 석탄회 매립염호수(saline ash pond)에 대하여 지구화학적으로 조사함으로써 석탄회와의 반응에 의한 매립호수의 수질변화와 염수와의 반응에 의한 석탄회내의 원소용출 특성을 고찰하였다. 이를 위해, 각각 1개씩의 비회와 바닥재, 그리고 7개의 매립호수 수질시료를 채취하였다. 이 중, 비회와 바닥재, 그리고 2개의 수질시료는 총 55개 항목의 미량금속원소에 대한 분석을 수행하였다. 비회 내에는 Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Cd, Sb, Au, Pb, B 등과 같은 친황원소들의 함량이 비교적 높게 나타났다. 하지만, 매립호수 내에서는 해수에 비하여 As, Ba, Co, Ga, Li, Mn, Mo, Sb, U, V, W, Zr 등이 상대적으로 농집되어 있었다. 또한, 각 원소에 대하여 비회 내의 농도와 매립호수 내의 농도 비를 비교한 결과, Ag, Bi, Li, Mo, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, W 등이 타 원소들과 비하여 매립호수에 농집되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 상대적 휘발정도에 의해 일부 금속원소가 비회의 표면에 농집된다 하더라도 금속원소의 용출특성이 용해도나 흡착처럼 각 원소의 지화학적 거동 특성에 영향 받음을 의미하는 것이다. In present study, we geochemically investigated the fresh coal ashes and the saline ash pond of an electric power plant in Korea, which burns imported bituminous coals. The goals are to see the chemical changes of the ash pond by reaction with coal ashes and to investigate the relative leach ability of elements from the ashes by reaction with saline waters. For this study, one fresh fly ash, one fresh bottom ash, and 7 water samples were collected. All the ash samples and 2 water samples were analyzed for 55 elements. The results indicated that the fly ashes are enriched with chalcophilic elements such as Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Cd, Sb, Au, Pb, and B relative to other elements. On the other hand, concentrations of As, Ba, Co, Ga, Li, Mn, Mo, Sb, U, V, W, and Zr are much higher in the ash pond than those dissolved in the seawater. Ag, Bi, Li, Mo, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, and W show high ratios of elemental concentrations in pond water to those in the fly ash. Our results imply that the leaching of trace elements is regulated by geochemical controls such as solubility and adsorption even though the trace elements are relatively enriched on the ash surfaces after the coal combustion due to their volatilities.
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전주시 덕진연못의 수생태 복원을 위한 용수확보방안 연구: 도시 저수지 복원의 새로운 패러다임
최승현,김석휘,이진원,김강주,오창환,Choi, Seung-Hyun,Kim, Seok-Hwi,Lee, Jin Won,Kim, Kangjoo,Oh, Chang Whan 대한자원환경지질학회 2015 자원환경지질 Vol.48 No.6
덕진연못은 전주를 대표하는 명소이나, 수질이 불량한 상태이다. 본 연못은 저수량 $88,741m^3$에 $3.77km^2$의 집수유역을 가진다. 그러나 무분별한 도시화로 인하여 덕진연못으로 유입되는 과거 하천이 차단되었고, 상류에서 양수되는 지하수와 수면에 내리는 강우로만 유지되고 있는 실정이다. 양질의 물갈이용수 부족은 호저에 쌓인 유기퇴적물과 함께 덕진연못 수생태환경 악화의 주범으로 지목되고 있다. 본 연구에서는 덕진연못 수생태 유지용수확보방안에 대하여 고찰하였다. 본 연구결과, 현재의 배수시스템을 개발이전으로 복원한다면 강우유출량만으로도 덕진연못을 연간 32회 물갈이 할 수 있는 것으로 분석되었다. 이와 같은 논리를 뒷받침하기 위하여, 양호한 수질상태를 보이는 인근의 오송지의 상태와 비교하였다. 오송지는 집수구역면적은 $0.535km^2$으로 덕진연못의 약 1/7에 불과하지만, 저수량은 $47,200m^3$으로 덕진연못의 반이 넘는다. 작은 집수구역으로도 오송지가 건강한 수생태환경을 보이는 이유는 강우의 상당부분이 땅으로 침투되어 오송지로 서서히 유입되는 자연배수시스템을 갖추고 있기 때문이다. 저영향개발(LID)은 물순환상태를 개발이전의 상태로 복원하는 도시개발기법이다. 덕진연못 유역 내에 내린 강우가 자연적인 방식으로 배수될 수 있도록 LID기법을 응용한다면 덕진연못 물갈이용수 확보는 충분히 가능할 것으로 보인다. The Deokjin Pond is one of the places representing Jeonju City's history but has the poor water quality. The pond has a storage of $88,741m^3$ and a drainage area of $3.77km^2$. It has been maintained only by the groundwater pumped from the upstream wells and the direct rainfalls on the water surface since the old streams replenishing the pond were turned into a part of the sewer system due to indiscreet urbanization. The lack of replenishing water as well as the organic-rich bottom sediment were suggested as two main causes deteriorating the water-ecosystem. In this study, possible measures obtaining waters for restoration of Deokjin Pond ecosystem are discussed. It is estimated that the present pond can be replenished about 32 times a year by the runoff when the drainage system in the watershed is recovered to a state before urbanization. To support this, the drainage system is compared with that of nearby Osong Pond, which shows relatively better water-ecosystem. Even though Osong Pond has a drainage area one-seventh of that of Deokjin Pond, its storage is more than the half of it. It is because its watershed has a near natural drainage system where the rain mostly infiltrates into soil and slowly discharges into the pond. Therefore, it is believed that the low impact development (LID), which is known as a technique restoring the water circulating system to a condition before development, would be helpful in obtaining waters required for Deokjin Pond ecosystem management.
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LID기법을 이용한 전주 덕진공원의 수생태 복원 가능성 평가
최승현,김석휘,김강주,Choi, Seung-Hyun,Kim, Seok-Hwi,Kim, Kangjoo 대한자원환경지질학회 2015 자원환경지질 Vol.48 No.6
본 연구에서는 빗물 함양사업을 통하여 전주시 덕진공원 유역 내 옛 하천들의 복원가능성을 검토하였다. 본 연구는 다양한 상황에서의 지하수유출량을 모사하는 방법으로 수행되었다. 덕진연못의 상류유역을 흐르던 하천을 복원한다고 했을 때, 이들이 비강우기에도 유량을 유지하기 위해서는 어디에 얼마만큼의 지하수 함양을 추가로 시켜야 하는 지, 그리고 하천들의 기저유출유량은 덕진연못의 수생태유지에 충분한 지를 지하수모델을 이용하여 평가하였다. 본 연구결과, 덕진연못의 빗물 배수를 저영향개발(low impact development; LID) 사업을 통하여 개발이전과 유사한 빗물배수체계를 만들어 준다면 복원되는 하천들은 갈수기에도 상당기간 기저유출로 유량이 유지될 수 있음을 알 수 있었다. 덕진연못 집수구역의 최상류구역인 동물원과 주변지역에서 지하수 함양을 증가시키는 것이, 하류 대지천의 기저유출 유량을 증가시키는 것에 유리함을 지시한다. 아울러, 몇몇 지점에서의 집중적인 지하수함양보다는 넓은 지역에서 고르게 일어나는 지하수함양이 하천의 건천화 방지에 더 유리한 것으로 나타났다. In this study, we investigated the restoration possibility of the old streams by enhancing the rainwater infiltration in the watershed of Deokjin Park, Jeonju City. This study was performed by modeling groundwater discharge to the streams under various conditions. We assessed the amount and location of groundwater recharge enhancement to restore the streams and evaluated whether the baseflows of the restored streams are sufficient to keep the water ecosystem of the Deokjin Pond. The results show that the baseflow of the streams can persist for a longer time even during the dry season when the rainwater drainage system is recovered similarly to the those before development using low impact development (LID) techniques. The enhancements of recharge in the headwater area, which is the area around the zoo and Daeji Village in the Deokjin Park watershed, is useful to increase the baseflows of the downstream reaches. Furthermore, spreaded recharge over a widespread area is better to prevent the streams from drying than the intensive recharge at a few sites.
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만경강유역 충적대수층 지하수의 비소오염현황 및 지구화학적 특성
문정태,김강주,김석휘,정천성,황갑수,Moon, Jeong-Tae,Kim, Kang-Joo,Kim, Seok-Hwi,Jeong, Cheon-Sung,Hwang, Gab-Soo 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.6
본 연구에서는 만경강에 의해 형성된 충적대수층에서 나타나는 고비소지하수를 지구화학적으로 고찰하였다. 연구지역에서는 조사된 관정 29개 중 15개에 해당하는 총 52%가 WHO의 비소 먹는물기준치($10{\mu}g/L$)를 초과하는 것으로 조사되었다. 비소가 부화된 지하수는 다른 지하수에 비하여 낮은 Eh값과 낮은 $NO_3$ 및 $SO_4$농도, 그리고 높은 pH, alkalinity와 Fe, $NH_4$ 및 $PO_4$농도를 보였다. 이는 세계최대의 비소오염지역인 벵갈만 충적층지역에서 흔히 관찰되는 비소용출기작인 철, 망간수산화물의 환원적 용해현상과 일치하는 수질특성이며, 국내의 충적층 지하수도 비소오염으로부터 자유롭지 못함을 지시하는 결과이기도 하다. 특히, 연구지역에서는 농업기원화학종인 $NO_3$와 $SO_4$의 존재가 비소 농도를 낮추는데 크게 공헌함으로써 농업활동이 비소의 농도를 낮추는 역할을 하였다. As-rich alluvial groundwaters occurring in the agricultural area of Mankyeong River watershed were geochemically studied. 15 out of 29 investigated wells (52%) showed As levels exceeding the WHO drinking water standard ($10{\mu}g/L$). Their chemistry is characterized by low Eh levels, low $NO_3$ and $SO_4$ concentrations, and high pH, alkalinity, Fe, $NH_4$, and $PO_4$ levels. This suggests that arsenic is enriched by the reductive dissolution of As-bearing Fe-/Mn-(hydro)oxides, the commonest process in Bangladesh and West Bengal of India, of which groundwaters are severely contaminated by As. It was also revealed that As concentrations in the area are strongly regulated by the presence of agrochemicals such as $NO_3$ and $SO_4$.
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