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초임계유체를 이용한 바이오차의 발열량 개선에 관한 연구
장진만(Jinman Chang),이재영(Jai-Young Lee) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
폐자원 에너지화 기술은 온실가스 감축과 탄소 중립을 위한 기술로 그 중요성이 더욱더 높아지고 있다. 고형연료화는 폐자원을 이용한 신재생 에너지 생산 기술로, 고형폐기물을 이용한 SRF 제조, 열분해 공정 등이 있다. 특히, 열분해 공정 중 열수가압탄화(Hydrothermal Carbonization)는 저온 고압의 반응 조건에서 반응이 이루어져 에너지 소비가 낮고, 원시료의 수분을 이용하기 때문에 수분 제거 등의 전처리 공정이 생략될 수 있다는 장점이 있다. HTC를 통해 생성된 고체 반응물을 바이오차라고 하며, 바이오차는 고체연료로 활용이 가능하여 주로 보조 연료로 활용되고 있다. 하지만, HTC 반용을 통하여 제조된 바이오차는 반옹 시간과 반응 온도가 충분하지 않을 경우 발열량 및 고정탄소 함량이 높지 않아 개선이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 바이오차의 발열량을 개선하기 위하여 초임계 이산화탄소를 이용하였다. 초임계 이산화탄소는 점성이 낮고 확산성이 높아 용매로서의 가치가 높으며, 식품, 제약 산업 공정 등 현대사회의 다양한 분야에서 사용되고 있다. 초임계 이산화탄소를 이용하여 제작된 바이오차의 고형연료로서의 가치를 파악하기 위하여 공업분석, 원소분석, 발열량 분석 등을 수행하였다.
폴리노르보넨계 수지 및 올가노 벤토나이트 혼합매질을 이용한 유기오염물질 차수능 평가
오승진 ( Seungjin Oh ),오민아 ( Minah Oh ),장진만 ( Jinman Chang ),서승범 ( Seungbum Seo ),임호진 ( Hojin Lim ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
토양은 매질 특성상 오염물질 유출 시 오염물질은 강우 등에 의해 주변 토양 및 지하수로 이동ㆍ확산되며, 심각한 지중 환경오염 문제를 발생시키고 있다. 이에 따라 정부에서는 오염물질 발생 예상시설(유류저장소, 화학 물질저장소)에 선제적으로 오염물질 확산 차단 시설인 차수재 설치를 통해 오염관리체계를 마련하고자 하고 있다. 현재 국내에서 주로 활용되는 차수재는 토목섬유 점토 차수재를 활용하고 있으나, 오염물질이 유출되지 않더라도 차수능이 발휘되어 지하수의 유동을 차단하는 단점을 가지고 있다. 지하수의 유동 방해 시 생태계에 교란이 발생하므로, 이러한 단점을 보완한 차수재 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기존 단점을 보완하고자 올가노 벤토나이트와 규사, 폴리노르보넨계 수지를 활용하여 스마트 차수재 가능성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 연구재료들의 기본특성 분석을 진행하였으며, 연구재료가 포함된 혼합차수재의 배합비 실험을 통해 오염물질(TCE) 접촉 전ㆍ후 투수계수 분석을 진행하였다. 연구결과, 혼합차수재의 TCE 접촉 전 투수계수는α×10<sup>-4</sup>-10<sup>-5</sup> cm/sec를 만족하였으며, TCE 접촉 후 24 시간이 경과한 혼합차수재의 투수계수는α×10<sup>-7</sup> cm/sec를 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 올가노 벤토나이트와 규사 및 폴리노르보넨계 수지는 스마트 차수재로써 활용이 가능할 것으로 판단된다.