온도영향을 반영한 건축자재의 오염물질 방출특성에 관한 연구

현승민,홍길환,고영환,김만구,권영진,최임성 한국분석과학회 2021 학술대회논문집 Vol.2021 No.11

한국의 고유 건축문화인 온돌방식은 바닥면 또는 벽면의 표면온도를 높여 열이 공기 중 복사를 통해 전달되는 난방방식으로 라디에이터 방식인 공기의 대류를 이용하여 온도를 조절하는 방식보다 에너지 효율이 높아 세계적으로 온돌방식의 관심이 증대되고 있다. 그러나 온돌방식의 난방에 의해 바닥재, 바닥장판, 벽지 등 실내공간에서 사용되는 건축자재가 가열되어 시공 초기에는 오염물질 방출량이 증가될 것으로 예상된다. 현재 건축자재 시험방법은 난방 등 온도영향은 고려하지 않고, 항온조건에서 시험하고 있어 온도에 의한 건축자재 방출특성을 확인할 필요가 있다. 또한 온돌식 난방에 직접적인 영향을 받는 건축자재를 대상으로 온도에 의한 영향을 정확하게 예측할 수 있는 평가방식을 도출 할 필요가 있다. 건축자재에 온도의 영향을 확인하기 위해 바닥면을 가열하는 방식의 온돌효과와, 챔버 주변온도를 고온으로 유지하는 방식의 온도효과에 대한 방출특성을 비교하였다. 건축자재 온도의 영향을 확인하기 위해 챔버의 분위기 온도를 40℃로 유지하여 7일 후 건축자재의 TVOC 방출량을 확인하였을 때 25 ℃ 항온 조건 대비 305 % 증가되었다. 또한 바닥장판 건축자재의 온돌 효과에 대한 휘발성유기화합물 방출량을 평가하기 위하여 소형챔버 바닥면에 건축자재를 놓고 40℃로 일정하게 가열하였을 때 7일 후 건축자재의 TVOC 방출량은 25 ℃ 항온 조건 대비 441 % 증가되었다. 자재 특성에 따라 온도에 영향에 의한 휘발성유기화합물 방출량을 확인하고자 바닥재(Floor material) 바닥타일(Floor tile), 강마루(Wood) 제품을 대상으로 20L 챔버 바닥면을 가열하여 7일 후 방출량을 확인한 결과, 25℃ 조건에서 방출량 대비 바닥재는 495 %, 바닥장판은 565 %, 강마루는 317 % 증가되었다. 건축자재에 직접 열을 전달하였을 때 단기간 방출강도는 높게 나타나며, 열을 가하였을 때 자재에서 유해물질이 짧은 시간 더 많은 양이 방출됨에 따라 난방 등을 고려하여 온도 변화에 따른 오염물질 방출시험방법에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

솔-젤법에 의한 Al-doped ZnO 투명전도막의 제조 및 특성

현승민,홍권,김병호,Hyun, Seung-Min,Hong, Kwon,Kim, Byong-Ho 한국세라믹학회 1996 한국세라믹학회지 Vol.33 No.2

ZnO and Al-doped ZnO thin films were prepared by sol-gel dip-coating method and electrical and optical properties of films were investigated. Using the zinc acetate dihydrate and acetylaceton(AcAc) as a chelating agent stable ZnO sol was synthesized with HCl catalyst. Adding aluminium chloride to the ZnO sol Al-doped ZnO sol could be also synthesized. As Al contents increase the crystallinity of ZnO thin film was retarded by increased compressive stress in the film resulted from the difference of ionic radius between Zn2+ and Al3+ The thickness of ZnO and Al-doped ZnO thin film was in the range of 2100~2350$\AA$. The resistivity of ZnO thin films was measured by Van der Pauw method. ZnO and Al-doped ZnO thin films with annealing temperature and Al content had the resistivity of 0.78~1.65$\Omega$cm and ZnO and Al-doped ZnO thin film post-annealed at 40$0^{\circ}C$ in vacuum(5$\times$10-5 torr) showed the resistivity of 2.28$\times$10-2$\Omega$cm. And the trans-mittance of ZnO and Al-doped ZnO thin film is in the range of 91-97% in visible range.

발생지역 및 주거형태에 따른 생활폐기물의 물리・화학적 특성

현승민,윤균덕,고영환,임은주,이우찬,이장근 한국폐기물자원순환학회 2014 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2014 No.11

각종 산업공정 및 생활과정에서 발생되는 폐기물을 처리하는 방법에는 다양한 방법이 존재하나 화석연료를 대체할 신재생에너지의 필요성이 확대되면서 폐기물도 처리되어야 할 대상에서 에너지원으로 다양한 활용방법이 제안되고 있다. 생활폐기물 고형연료제품 제조시설을 비롯한 전처리가 필요한 시설에서 중요한 것은 반입대상 폐기물의 물성이다. 본 연구는 전라남도 Y시의 생활폐기물의 물리화학적 특성을 파악하여 전처리 시설의 최적 설계 및 운영의 효율성을 증대시키기 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. Y시 소각장 반입폐기물에 대한 물리적 성상조사는 폐기물 수집운반차량에 적재되어있는 폐기물 전량을 대상으로 실시하였다. 폐기물 전량을 방수포 위에 쏟아 부은 뒤에 4가지 기준(조대폐기물, 종량제봉투, 비종량제봉투, 파봉폐기물으로 분류하였다. 조대폐기물은 선별공정에 투입되었을 때 문제가 생길 수 있을 것으로 판단되는 500mm 이상 크기로 구분하고 폐기물을 분류한 뒤에 종량제 봉투와 비종량제 봉투를 구분하였다. 비종량제봉투는 일반비닐봉투나 마대자루등으로 밀봉되어 반입된 폐기물이며 파봉폐기물은 수집운반차량에서 조대폐기물 및 밀봉된 폐기물을 제외한 파봉된 상태로 수집된 폐기물로 구분하였다. 조사대상 폐기물의 수거지역은 공동주택지역(가-지역, 나-지역), 단독주택지역, 시외곽지역 및 재활용선별장(재활용 선별하고 남은 잔재물)으로 선정하였다. 반입되는 폐기물은 종량제폐기물이 22.07 wt%, 비종량제폐기물은 23.99 wt%, 파봉폐기물이 44.39 wt%, 조대폐기물의 발생량이 9.55 wt%로 확인되었다. 반입되는 폐기물 중 전처리 시설을 가동할 때 조대폐기물을 제거한다고 가정하여 조대폐기물을 제외한 시료를 대상으로 물리적 조성을 분석하였다. 분석 결과 가연성 물질은 85.66 wt%이고 그 중 비닐이 21.77 wt%로 가장 높게 나타났으며 음식물(18.14 wt%), 종이(17.47 wt%), 기저귀/생리대(6.83 wt%)순으로 발생 되었다. 삼성분 분석을 실시한 결과 평균 수분은 36.01wt%이며 폐기물의 습기준 저위발열량은 2,573kcal/kg으로 다소 낮은 것으로 확인되었는데, 이는 대상폐기물 중 수분함량이 높은 음식물의 양이 많아 발열량에 영향을 미친 것으로 판단된다.

방출셀과 소형챔버를 이용한 건축자재의 온도영향에 따른 방출특성 연구

현승민,홍길환,고영환,김만구,권영진,최임성 한국분석과학회 2021 학술대회논문집 Vol.2021 No.5

A-03 : 바이오매스와 폐플라스틱의 혼합가스화를 통한 수소생성 특성 연구

현승민,여상구,박주경,동종인 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2013 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2013 No.-

고분자 합성기술의 발전에 따른 플라스틱의 생산율이 높아짐에 따라 배출되는 폐 플라스틱의 다양성에 따른 환경오염 문제의 관심사로 대두되면서 폐 플라스틱 처리의 해결 필요성이 높아지고 있다. 화석연료의 고갈로 인하여 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있는 현재 폐기물을 대상으로 하는 가스화 공정은 환경문제와 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 공정 중 하나이다. 가스화는 소각기술과는 달리 열화학적 변환기술로서 환원성분위기에서 반응이 진행되므로 폐기물 내의 탄소 및 수소 성분은 일산화탄소 및 수소가 주성분인 고부가 가치의 가스를 생산하여 활용성이 높은 재생에너지를 생산하는 기술이다. 생산된 합성가스는 CO, H2가 주성분으로서 다양한 공정을 거쳐 합성하면 다양한 원료 물질의 제조가 가능하다. 또한 친환경적인 수소생산을 위해서는 원료선정에 있어서 자원화 및 재생 가능한 원료로 활용하는 것이 바람직하며 이러한 측면에서 수소를 생산하는 다양한 방법 중 폐자원인 바이오매스 및 폐기물을 이용한 가스화를 통해 수소생산방식이 유용하다고 할 수 있다. 폐자원을 자원화 하는 경우 원료 비용 및 처리에 따른 비용절감 효과를 이룰 수 있다. 국내외에서 바이오매스 및 폐기물 각각의 원료에 대한 가스화 실험은 많이 수행되었으나 혼합원료에 대한 연구는 매우 적은 상황이다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스 중 반응이 용이한 톱밥과 폐플라스틱 중 많은 비중을 차지하는 polypropylene, polyethylene을 혼합비율에 따른 가스화 반응특성을 알아보는 연구를 수행하였다. 폐 플라스틱 가스화를 통하여 저 발열량을 가지는 물질과 함께 넣어줌으로써 고발열량의 생성물을 생성시켜 줄 것으로 사료 된다. 이를 이용하여 합성가스 조성, 탄소전환율, 냉가스효율등의 가스화 효율을 연구하고자 한다. 혼합가스화의 변수별 가스화반응 특성을 알아보기 위해 회분식 가스화 반응기를 이용하여 실험을 수행하였으며 시료 입자크기에 따른 영향을 최소화하기 위해 입자크기를 균일하게 분쇄, 혼합하여 사용하였다. 가스화의 변수는 반응온도와 Equivalence Ratio, 시료혼합비율이며, 각각의 변화에 따른 합성가스 조성 및 수소수율, 일산화탄소 수율변화 등 실험적인 가스조성 변화의 영향을 파악하여 최적 원료 혼합조건을 파악하였다.

발생지역 및 주거형태에 따른 생활폐기물의 물리ㆍ화학적 특성

현승민,윤균덕,고영환,임은주,이우찬,이장근 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2014 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2014 No.-

각종 산업공정 및 생활과정에서 발생되는 폐기물을 처리하는 방법에는 다양한 방법이 존재하나 화석연료를 대체할 신재생에너지의 필요성이 확대되면서 폐기물도 처리되어야 할 대상에서 에너지원으로 다양한 활용방법이 제안되고 있다. 생활폐기물 고형연료제품 제조시설을 비롯한 전처리가 필요한 시설에서 중요한 것은 반입대상 폐기물의 물성이다. 본 연구는 전라남도 Y시의 생활폐기물의 물리화학적 특성을 파악하여 전처리 시설의 최적 설계 및 운영의 효율성을 증대시키기 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. Y시 소각장 반입폐기물에 대한 물리적 성상조사는 폐기물 수집운반차량에 적재되어있는 폐기물 전량을 대상으로 실시하였다. 폐기물 전량을 방수포 위에 쏟아 부은 뒤에 4가지 기준(조대폐기물, 종량제봉투, 비종량제봉투, 파봉폐기물으로 분류하였다. 조대폐기물은 선별공정에 투입되었을 때 문제가 생길 수 있을 것으로 판단되는 500mm 이상 크기로 구분하고 폐기물을 분류한 뒤에 종량제 봉투와 비종량제 봉투를 구분하였다. 비종량제 봉투는 일반비닐봉투나 마대자루등으로 밀봉되어 반입된 폐기물이며 파봉폐기물은 수집운반차량에서 조대폐기물 및 밀봉된 폐기물을 제외한 파봉된 상태로 수집된 폐기물로 구분하였다. 조사대상 폐기물의 수거지역은 공동주택지역(가-지역, 나-지역), 단독주택지역, 시외곽지역 및 재활용선별장(재활용 선별하고 남은 잔재물)으로 선정하였다. 반입되는 폐기물은 종량제폐기물이 22.07 wt%, 비종량제폐기물은 23.99 wt%, 파봉폐기물이 44.39wt%, 조대폐기물의 발생량이 9.55 wt%로 확인되었다. 반입되는 폐기물 중 전처리 시설을 가동할 때 조대폐기물을 제거한다고 가정하여 조대폐기물을 제외한 시료를 대상으로 물리적 조성을 분석하였다. 분석 결과 가연성 물질은 85.66 wt%이고 그 중 비닐이 21.77 wt%로 가장 높게 나타났으며 음식물(18.14 wt%), 종이(17.47 wt%), 기저귀/생리대(6.83 wt%)순으로 발생 되었다. 삼성분 분석을 실시한 결과 평균 수분은 36.01wt%이며 폐기물의 습기준 저위발열량은 2,573kcal/kg으로 다소 낮은 것으로 확인되었는데, 이는 대상폐기물 중 수분함량이 높은 음식물의 양이 많아 발열량에 영향을 미친 것으로 판단된다. 사사: 본 연구는 환경부의 폐자원에너지화 기술개발사업의 일환으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

바이오매스와 폐플라스틱의 혼합가스화를 통한 수소생성 특성 연구

현승민,여상구,박주경,동종인 한국폐기물자원순환학회 2013 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2013 No.2

고분자 합성기술의 발전에 따른 플라스틱의 생산율이 높아짐에 따라 배출되는 폐 플라스틱의 다양성에 따른 환경오염 문제의 관심사로 대두되면서 폐 플라스틱 처리의 해결 필요성이 높아지고 있다. 화석연료의 고갈로 인하여 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있는 현재 폐기물을 대상으로 하는 가스화 공정은 환경문제와 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 공정 중 하나이다. 가스화는 소각기술과는 달리 열화학적 변환기술로서 환원성분위기에서 반응이 진행되므로 폐기물 내의 탄소 및 수소 성분은 일산화탄소 및 수소가 주성분인 고부가 가치의 가스를 생산하여 활용성이 높은 재생에너지를 생산하는 기술이다. 생산된 합성가스는 CO, H₂가 주성분으로서 다양한 공정을 거쳐 합성하면 다양한 원료 물질의 제조가 가능하다. 또한 친환경적인 수소생산을 위해서는 원료선정에 있어서 자원화 및 재생 가능한 원료로 활용하는 것이 바람직하며 이러한 측면에서 수소를 생산하는 다양한 방법 중 폐자원인 바이오매스 및 폐기물을 이용한 가스화를 통해 수소생산방식이 유용하다고 할 수 있다. 폐자원을 자원화 하는 경우 원료 비용 및 처리에 따른 비용절감 효과를 이룰 수 있다. 국내외에서 바이오매스 및 폐기물 각각의 원료에 대한 가스화 실험은 많이 수행되었으나 혼합원료에 대한 연구는 매우 적은 상황이다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스 중 반응이 용이한 톱밥과 폐플라스틱 중 많은 비중을 차지하는 polypropylene, polyethylene을 혼합비율에 따른 가스화 반응특성을 알아보는 연구를 수행하였다. 폐 플라스틱 가스화를 통하여 저 발열량을 가지는 물질과 함께 넣어줌으로써 고발열량의 생성물을 생성시켜 줄 것으로 사료된다. 이를 이용하여 합성가스 조성, 탄소전환율, 냉가스효율등의 가스화 효율을 연구하고자 한다. 혼합가스화의 변수별 가스화반응 특성을 알아보기 위해 회분식 가스화 반응기를 이용하여 실험을 수행하였으며 시료 입자크기에 따른 영향을 최소화하기 위해 입자크기를 균일하게 분쇄, 혼합하여 사용하였다. 가스화의 변수는 반응온도와 Equivalence Ratio, 시료혼합비율이며, 각각의 변화에 따른 합성가스 조성 및 수소수율, 일산화탄소 수율변화 등 실험적인 가스조성 변화의 영향을 파악하여 최적 원료 혼합조건을 파악하였다.

3D IC 패키지를 위한 TSV요소기술

현승민,이창우,Hyun, Seung-Min,Lee, Chang-Woo 대한용접접합학회 2009 대한용접·접합학회지 Vol.27 No.3

온도 영향을 고려한 건축자재의 휘발성유기화합물 방출특성에 관한 연구

현승민,홍길환,고영환,김만구,권영진,최임성 한국분석과학회 2019 학술대회논문집 Vol.2019 No.11

FDM 방식 3D프린터의 필라멘트 소재별 유해물질 방출 특성에 관한 연구

현승민,임은주,이준태,전유진 한국분석과학회 2023 학술대회논문집 Vol.2023 No.11