도시고형폐기물 소각시설의 N₂O 배출계수 개발

고재철,최상현,Ko, Jae Churl,Choi, Sang Hyun 한국청정기술학회 2019 청정기술 Vol.25 No.1

본 연구에서는 도시고형폐기물 소각시설을 대상으로 2018년 8월 27일부터 2018년 10월 22일 동안 총 3회에 걸쳐 도시고형폐기물의 소각에 의해 발생되는 $N_2O$ 농도를 24시간 동안 연속적으로 측정하여 발생량과 배출특성을 조사하였으며, 배출가스 중 $N_2O$ 농도측정은 비분산 적외선 분석기(NDIR)를 이용하였다. $N_2O$ 배출특성을 조사한 결과 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 발생량 및 발생농도는 폐기물의 성상 보다는 소각시설의 소각로 온도와 산소농도 같은 운전조건에 따라 상이하게 발생하는 것으로 판단된다. 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 일일평균 발생농도는 53.6 ~ 59.5 ppm이며, 전체 평균농도는 55.6 ppm으로 측정되었다. 또한 $N_2O$ 농도를 이용하여 계산된 $N_2O$ 발생량은 $90.41{\sim}108.44kg\;day^{-1}$이며, 평균 발생량은 $98.05kg\;day^{-1}$로 조사되었다. 이러한 결과를 바탕으로 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 배출계수를 산출한 결과 $1,066.13g_{N_2O}\;ton_{waste^{-1}}$로 생활폐기물의 Tier 2 방법으로 산출된 $N_2O$ 배출계수에 비해 약 20배 정도 높은 결과를 얻었다. 따라서, 폐기물 종류와 소각량을 이용한 폐기물 소각시설의 $N_2O$ 발생량 산출방식은 정확성에 대한 보완이 필요할 것으로 판단된다. In this study, nitrous oxide ($N_2O$) emission concentration was measured 3 times continuously for 24 hours from August 27, 2018 to October 22, 2018 and non-dispersive infrared (NDIR) spectrometer was used to calculate $N_2O$ concentration of exhaust gas from municipal solid waste (MSW) incinerator. As a result of $N_2O$ emission characteristics, it is estimated that $N_2O$ emission concentration is due to the difference of furnace temperature, oxygen concentration rather than the chemical component of waste. The measured $N_2O$ emission concentration of MSW incinerator was obtained in the range of 53.6 ~ 59.5 ppm and the total average concentration was measured 55.6 ppm. Therefore, the amount of $N_2O$ emissions calculated from the $N_2O$ concentration was $98.05kg\;day^{-1}$ on average and the amount of $N_2O$ distribution in the range of $90.41{\sim}108.44kg\;day^{-1}$ was obtained. As a result, the $N_2O$ emission factor of the MSW incinerator was estimated to be $1,066.13g_{N_2O}\;ton_{waste^{-1}}$. The estimated $N_2O$ emission factor of the MSW incinerator was 20 times higher than calculated emission factor used in the Tier 2 method. Consequently, it is considered that the method of calculating the amount of $N_2O$ emission in the MSW incineration facilities using waste type and incineration amount needs to be supplemented to ensure accuracy.

대기확산모델을 이용한 산업단지 내 미세먼지 확산 특성 분석

고재철 ( Jae-churl Ko ),류경원 ( Kyong-won Ryu ),박일건 ( Il Gun Park ) 한국환경기술학회 2018 한국환경기술학회지 Vol.19 No.4

본 연구에서는 확산모델을 이용하여 시흥스마트허브 내 미세먼지(PM₁₀, PM_2.5) 주요 오염원을 기준으로 배출된 미세먼지가 주변지역으로 확산되는 특성을 분석하였다. 그 결과, 모든 지점(A-1~A-6)에서 주풍향에 따라 서풍과 동풍계열에 의해 양방향으로 확산되는 것으로 예측되었고, 특히 서해안쪽에서 불어오는 바람과 내륙에서 부는 바람이 공존하는 지리적인 특징으로 인해 오염물질이 멀리 확산되지 못하고, 배출원지점 인근에 머물러 있는 것으로 예측되었다. 또한, 계절별 PM₁₀의 확산 특성에서는 A-3 지점에서 대체적으로 정체되어 농도 수준이 높은 것으로 나타났고, 주변 주거지역에 미치는 영향은 낮은 것으로 예측되었다. In this study, the dispersion characteristics of particle matter(PM₁₀ and PM_2.5) discharged in the industrial complex(Siheung Smart Hub) were analyzed based on the pollution sources of particle matter. As a result, it was predicted that it spread in both directions by westerly winds and east winds at all points (A-1~A-6) according to the main wind direction. Especially, it is a geographical feature that winds blowing from west coast and winds blowing from inland It was predicted that the pollutants could not spread far enough and stayed near the source site. In addition, the dispersion characteristics of PM₁₀ in season showed that the concentration level was generally stagnant at the A-3 point, and the influence on the surrounding residential areas was predicted to be low.

연료전지용 술폰폴리이미드의 물성 연구

고재철 ( Jae Churl Ko ),안범종 ( Bum Jong Ahn ),박영구 ( Young Goo Park ) 한국유화학회 2005 한국응용과학기술학회지 Vol.22 No.2

산업단지에서 발생하는 미세먼지의 입경분포 및 금속성분 함유 특성조사

고재철 ( Jae-churl Ko ),양정하 ( Jeong-ha Yang ) 한국환경기술학회 2018 한국환경기술학회지 Vol.19 No.3

본 연구에서는 시흥스마트허브에서 발생되는 미세먼지의 입경별 분포 및 금속성분 함유특성을 조사하여 저감정책 수립의 기초자료로 활용하고자 하였다. 입도분포 조사결과에서는 0.54 ㎛ 이하의 초미세입자가 현저히 높은 비율을 차지하고 있었고, PM_2.5/PM₁₀ 비율은 일반적인 주거지역보다 높았다. 가을철에 채취된 시료의 이온성분 조사 결과에서는 질산염이온과 황산염이온이 특정지점에서 높게 함유되어 있는 점을 미루어 연소공정 및 화학공정에서 배출되는 초미세먼지의 영향을 받고 있는 것으로 판단되었다. 금속성분 함유특성 조사결과에서는 계절별로 차이를 보이나 알루미늄, 철, 아연 농도가 상대적으로 높게 나타났고, 공업지역과 주거지역간의 상관성은 발견되지 않았다. 시흥스마트허브에서 발생되는 미세먼지의 특성을 고려했을 때 초미세먼지의 저감이 우선시되어야 할 것으로 판단되었다. The distribution of fine particulate matter(PM) and the characteristics of metal components in PM from Siheung Smart Hub are investigated to utilize them as basic data for establishing the reduction policy. Particle size distribution shows that the PM below 0.54 ㎛ accounted for a significantly high proportion, and the PM_2.5/PM₁₀ ratio is higher than that of ordinary residential areas. The ionic components analysis results of the samples collected in autumn shows that nitrate ions and sulfate ions are highly contained at specific sites, and it is considered to affected by ultra-fine PM emitted from the combustion process and chemical process. The characteristics of metal components have seasonal difference and aluminum, iron, and zinc concentrations are relatively high, but there is no correlation between industrial and residential areas. Considering the characteristics of PM emitted in Siheung Smart Hub, the reduction of ultra-fine PM should be given priority.

고분자 전해질 연료전지용 바이폴라 플레이트의 유로 연구

고재철(Jae-Churl Ko),조영도(Young-Do Jo),안범종(Bum Jong Ahn) 한국가스학회 2004 한국가스학회지 Vol.8 No.2

도시고형폐기물 소각시설의 N₂O 배출계수 개발

고재철(Jae Churl Ko),최상현(Sang Hyun Choi) 한국청정기술학회 2019 청정기술 Vol.25 No.1

본 연구에서는 도시고형폐기물 소각시설을 대상으로 2018년 8월 27일부터 2018년 10월 22일 동안 총 3회에 걸쳐 도시고형폐기물의 소각에 의해 발생되는 N₂O 농도를 24시간 동안 연속적으로 측정하여 발생량과 배출특성을 조사하였으며, 배출가스 중 N₂O 농도측정은 비분산 적외선 분석기(NDIR)를 이용하였다. N₂O 배출특성을 조사한 결과 도시고형폐기물 소각시설의 N₂O 발생량 및 발생농도는 폐기물의 성상 보다는 소각시설의 소각로 온도와 산소농도 같은 운전조건에 따라 상이하게 발생하는 것으로 판단된다. 도시고형폐기물 소각시설의 N₂O 일일평균 발생농도는 53.6 ~ 59.5 ppm이며, 전체 평균농도는 55.6 ppm으로 측정되었다. 또한 N₂O 농도를 이용하여 계산된 N₂O 발생량은 90.41 ~ 108.44 kg day<SUP>-1</SUP>이며, 평균 발생량은 98.05 kg day<SUP>-1</SUP>로 조사되었다. 이러한 결과를 바탕으로 도시고형폐기물 소각시설의 N₂O 배출계수를 산출한 결과 1,066.13 gN₂O tonwaste<SUP>-1</SUP>로 생활폐기물의 Tier 2 방법으로 산출된 N₂O 배출계수에 비해 약 20배 정도 높은 결과를 얻었다. 따라서, 폐기물 종류와 소각량을 이용한 폐기물 소각시설의 N₂O 발생량 산출방식은 정확성에 대한 보완이 필요할 것으로 판단된다. In this study, nitrous oxide (N₂O) emission concentration was measured 3 times continuously for 24 hours from August 27, 2018 to October 22, 2018 and non-dispersive infrared (NDIR) spectrometer was used to calculate N₂O concentration of exhaust gas from municipal solid waste (MSW) incinerator. As a result of N₂O emission characteristics, it is estimated that N₂O emission concentration is due to the difference of furnace temperature, oxygen concentration rather than the chemical component of waste. The measured N₂O emission concentration of MSW incinerator was obtained in the range of 53.6 ~ 59.5 ppm and the total average concentration was measured 55.6 ppm. Therefore, the amount of N₂O emissions calculated from the N₂O concentration was 98.05 kg day<SUP>-1</SUP> on average and the amount of N₂O distribution in the range of 90.41 ~ 108.44 kg day<SUP>-1</SUP> was obtained. As a result, the N₂O emission factor of the MSW incinerator was estimated to be 1,066.13 gN₂O tonwaste<SUP>-1</SUP>. The estimated N₂O emission factor of the MSW incinerator was 20 times higher than calculated emission factor used in the Tier 2 method. Consequently, it is considered that the method of calculating the amount of N₂O emission in the MSW incineration facilities using waste type and incineration amount needs to be supplemented to ensure accuracy.

무기성 순환자원의 수소 활성화 및 이산화탄소 분해

고재철(Jae Churl Ko),전제열(Jae Youl Jeon),박준석(Joon Seok Park),박영구(Young Koo Park) 한국유화학회 2008 한국응용과학기술학회지 Vol.26 No.4

This research was conducted to estimate the characteristics of carbon dioxide decomposition using an inorganic sludge. The inorganic sludge was composed of high amount (66.8%) of Fe2O3. Hydrogen could be reduced with 0.247, 0.433, 0.644, and 0.749 at 350, 400, 450, and 500℃, respectively. The carbon dioxide decomposition rates at 250, 300, 350, 400, 450, and 500℃ were 32, 52, 35, 62, 75, and 84%, respectively. High temperature led to high reduction of hydrogen and better decomposition of carbon dioxide. The specific surface area of the sludge after hydrogen reduction was higher than that after carbon dioxide decomposition. The specific surface area of the sludge was more decreased with increasing of temperature.

연료전지 유로의 시뮬레이션 및 실험적 연구

고재철(Jae-Churl Ko),조영도(Young-Do Jo),박달영(Dal-Ryung Park),안범종(Bum-Jong Ahn) 한국가스학회 2005 한국가스학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.5

소성온도에 따른 제지공정 슬러지의 중금속 용출특성 연구

고재철 ( Jae Churl Ko ),김승호 ( Seung Ho Kim ),박영구 ( Young Koo Park ),전제열 ( Jea Yeoul Jeon ),박준석 ( Joon Seok Park ) 한국유화학회 2009 한국응용과학기술학회지 Vol.26 No.1

고형연료 소각시설의 N₂O 배출특성 및 배출계수 조사

최상현(Sang Hyun Choi),고재철(Jae Churl Ko) 대한환경공학회 2019 대한환경공학회지 Vol.41 No.2

본 연구에서는 고형연료 소각시설을 대상으로 3회에 걸쳐 고형연료의 소각에 의해 발생되는 N₂O 농도를 24시간 동안 연속적으로 측정하여 발생량과 배출특성을 조사하였다. 고형연료 소각시설의 N₂O 배출특성에 대한 영향인자를 조사한 결과 N₂O 발생농도는 폐기물의 성상 또는 선택적 무촉매 환원장치(SNCR) 가동 유무보다는 소각시설의 소각온도와 산소농도 같은 운전조건에 따라 상이하게 발생하는 것으로 판단되었다. 고형연료 소각시설의 N₂O 일일평균 발생농도는 114.8~134.7 ppm이며, 전체 평균농도는 125.0 ppm으로 측정되었다. 또한 고형연료 소각시설의 N₂O 배출계수를 산출한 결과 2,345.74 g-N₂O/ton-waste로 tier 2 방법에서 사용되는 하수슬러지의 N₂O 배출계수와 비교하여도 약 4배 정도 높은 결과를 얻었다. In this study, N₂O emission concentration was measured 3 times continuously for 24 hours from Solid Refuse Fuel (SRF) incinerator. As a result of investigating the influence factors on N₂O emission characteristics, it is estimated that N₂O emission concentration is due to the difference of furnace temperature, oxygen concentration rather than the chemical component of waste and SNCR operating. The measured N₂O emission concentration of SRF incinerator was obtained in the range of 114.8~134.7 ppm and the total average concentration was measured 125.0 ppm. Therefore, the N₂O emission factor of the SRF incinerator was estimated to be 2,345.74 g-N₂O/ton-waste. The estimated N₂O emission factor of SRF was about 4 times higher than that of sewage sludge cake used in tier 2 method.