Removal of Phenol in Water by Granular Activated Carbon: Parameter Estimation

Young Sam Yun 한국화학공학회 1997 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.35 No.5

수용액에서 입상활성탄에 의한 페놀류의 제거

권성헌,강원석,김인실,박판욱,윤영삼,정용옥 한국환경과학회 1998 한국환경과학회지 Vol.7 No.4

Aqueous phase adsorption of phenols by granular activated carbon was studied in a batch adsorption vessel. Adsorption isotherms of phenol(Ph), p-chlorophenol(PCP) and p-nitrophenol (PNP) from aqueous solution on granular activated carbon have been obtained. The experimental data were analyzed by the surface and pore diffusion models. Both models could be applied to predict the adsorption phenomena. However, the pore diffusion model was slightly better than the surface diffusion model in representing the experimental data for the initial concentration changes. Therefore, the pore diffusion model was used to predict the change of operating variables such as the agitation speed and particle size of adsorbent which have influence on the film resistance and intraparticle diffusion.

에너지 절감형 돈사 모델 개발 : 시험용 돈사 및 에너지 모델 설계

김성헌 ( Seong-heon Kim ),이시영 ( Si-young Lee ),권진경 ( Jin-kyung Kwon ),김형권 ( Hyung-kweon Kim ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

축산물은 인류 식생활에 있어서 양질의 단백질 공급원일 뿐만 아니라 맛과 영양학적 가치로 인해 소비량이 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라는 지리·기후적 특성으로 인해 축산업이 발달한 유럽 및 오세아니아, 미주국가들에 비해 단위 면적당 겨울철 열환경 관리에 소비되는 에너지가 매우 높은 편이다. 국내 축산업에서의 연간 에너지 소비량은 약 48만 TOE에 달하며, 이 중 온풍기 및 보일러 등과 같은 난방설비의 비중이 약 80%로 가장 높다. 또한 냉방 시스템이 설치된 대규모 공장형 돈사의 보급이 늘어남에 따라 에너지 소비량은 더 크게 증가할 것으로 판단된다. 특히 돼지는 열환경에 민감한 가축이므로 돈사의 에너지 효율 향상을 위한 단열 및 난방 구조 개선 등에 관한 연구의 추진이 필요하다. 본 연구는 에너지 절감형 파일럿 돈사 모델을 구축하기 위한 기초연구로, 파일럿 돈사 모형과 에너지 모델을 설계하는 데에 목적을 둔다. 파일럿 돈사의 규격은 가로 3.1m, 세로 4.1m, 높이 4m이며, 사육실 바닥을 지면으로부터 0.8m를 띄우고 격자형 그레이팅을 설치하여 피트를 구성하였다. 그레이팅 상부에 돼지 개체의 발열, 하부에 열 발생 및 가스환경 조성을 위한 공간을 마련하였다. 단열재로는 지붕과 벽에 각각 두께가 150mm, 100mm인 난연 2급의 샌드위치판넬(EPS)을 사용하였다. 또한 에너지 모델을 검증하기 위해 지붕과 벽에는 열관류 센서를, 돈사 내외부에는 온습도 센서를 각각 설치하였다. 에너지 모델은 Heat Balance Method를 기반으로 작성하였고 EnergyPlus22를 이용하여 시뮬레이션하였다. 여기서 에너지 모델의 입력값은 돈사 건물(지붕, 벽, 바닥)의 열전도도, 돈사 내부(돼지, 조명, 각종 장비)에서 발생하는 열, 그리고 환기율로 구성하였다. 시험용 돈사 모형과 에너지 모델은 실증시험을 통해 성능을 평가하고 문제점을 보완하여 시나리오별 에너지 소비량을 최소화하는 적정 단열재 두께 및 최적 환기량을 산정할 예정이다.

돈사 환경관리 연구를 위한 테스트베드의 환기 특성 조사

김성헌 ( Seong-heon Kim ),이시영 ( Si-young Lee ),김형권 ( Hyung-kweon Kim ),권진경 ( Jin-kyung Kwon ),문종필 ( Jong-pil Moon ),이충건 ( Chung-geon Lee ),최인찬 ( In-chan Choi ),전문석 ( Moon-seok Jeon ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

우리나라에서 돼지는 가장 보편적인 육류로 인식되며 소비량 또한 육류 중에서 가장 높다. 돼지고기 소비량은 2000년대에 약 80만 톤에서 2020년대에 140만 톤으로 증가하였다. 우리나라에서 돼지는 일반적으로 무창돈사와 같이 밀폐된 곳에서 사육된다. 돼지는 열에 민감한 동물이기 때문에 무창돈사 내부 환경은 매우 정밀하게 관리되어야 한다. 무창돈사에서는 환기 및 냉난방장치가 24시간 작동되므로 다른 축종에 비해 더 높은 에너지를 소비한다. 과도한 에너지 소비는 농가의 생산비를 상승시킬 뿐만 아니라 온실가스 배출량을 높이는 문제를 일으킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 돈사에서 소비되는 에너지를 절감하고 내부 환경을 정밀하게 관리할 수 있는 기술이 개발·보급되어야 할 것이다. 그러나 농가는 방역 등의 이유로 실제 돈사를 테스트베드로 제공하는 것을 꺼린다. 따라서 본 연구는 돈사 환경관리 연구를 위한 테스트베드를 소개하고, 테스트베드의 기초적인 환기 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 테스트베드의 크기는 가로 3.2m, 세로 4.4m, 높이 4m이며, 지붕과 측벽에 각각 150mm, 100mm 두께의 난연 2급 샌드위치 판넬을 단열재로 사용하였다. 돈사 내부는 사육실에 해당하는 공간(3×4×1.9m)과 그 아래에 격자 그레이팅으로 구분된 피트에 해당하는 공간으로 구성하였고, 피트 내부에는 실제 돈사 내부 환경을 모사하기 위한 가습기, 온열기, CO₂ 공급기 등을 설치하였다. 또한 돈사의 환기를 위해 양쪽 벽면에 배기용 환기팬 4대, 입기용 루버창 4대를 설치하였다. 환기량 조절은 배기팬의 개수와 회전속도로 조절할 수 있도록 하였다. 테스트베드의 환기 특성을 조사하기 위해 배기팬 4대의 총 환기량이 20㎥/min, 40㎥/min일 때, 배기팬 2대(상부)의 총 환기량이 20㎥/min, 40㎥/min일 때의 내부기온 변화를 2분 동안 측정하였다. 내부기온은 배기팬 4대의 총 환기량이 40㎥/min일 때 가장 빨리 하강하였고, 배기팬 2대의 총 환기량이 20㎥/min일 때 가장 느렸다. 또한 환기량이 동일할 때에는 많은 배기팬이 사용될수록 내부기온이 조금 더 빠르게 하강하는 것으로 나타났다. 추후에는 보다 구체적인 환기 조건에서 다양한 요인을 이용한 환기 특성 분석을 수행할 예정이다.

순환팬 및 배기팬에 의한 아치형 단동온실의 환기 중 기온변화 특성 분석

김성헌 ( Seong-heon Kim ),김형권 ( Hyung-kweon Kim ),권진경 ( Jin-kyung Kwon ),이시영 ( Si-young Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1

국내 온실 면적 중 가장 높은 비율을 차지하는 단동 플라스틱 온실은 기후변화로 인한 여름철 이상고온 현상에 대응하기 위해 강제환기장치를 설치·운용함으로써 온실 열환경을 관리하고 있으나 강제환기장치 운용방안이 정립되지 않아 작물 생육에 적합한 열환경 유지에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 효율적인 단동온실 강제환기장치 운용방안을 제시하기 위해 수행되었으며, 강제환기장치 사용에 따른 온실 내 열환경 변화 특성을 조사하였다. 실험은 2021년 10월부터 11월까지 국립농업과학원 농업공학부에 동서 방향으로 설치된 단동 이중 플라스틱 온실(길이 30m, 폭 7.6m, 동고 3.7m, 측고 1.7m)에서 수행되었다. 강제환기장치로는 순환팬과 배기팬을 온실 내부에 설치하였다. 환기는 총 3가지 방식으로, 측창을 이용한 환기, 측창과 순환팬을 이용한 환기, 측창 및 순환팬, 배기팬을 모두 이용한 환기로 설정하였다. 시험은 오전(11:00~12:00)과 오후(14:00~15:00)에 진행되었다. 환기 중 실내외 온도, 일사량 및 풍속을 기록하였고, 환기 방식별 정규기온차를 계산하여 기온 강화 효과를 비교하였다. 오전에는 환기 방식에 상관없이 환기 초반 정규기온차가 일시적으로 증가했다가 감소하는 것으로 나타났다. 강제환기장치가 더 많이 사용될수록 최대 정규기온차는 감소하였고 최대 정규기온차에 도달하는 시간도 단축되었다. 강제환기장치의 사용은 정규기온차가 일정 수준까지 감소하는 데 소요되는 시간을 약 40% 감소시켰다. 오후에는 환기 초반 정규기온차의 증가 없이 감소하기 시작했다. 또한 강제환기장치가 더 많이 사용될수록 정규기온차가 감소하는 시간도 약 30% 감소하였다. 보다 효과적이고 경제적인 환기를 위해 강제환기장치는 오전과 같이 열부하가 높은 환경에서 적극적으로 사용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

에너지 절감형 돈사 모델 개발 : 시험용 돈사 및 에너지 모델 설계

김성헌 ( Seong-heon Kim ),이시영 ( Si-young Lee ),권진경 ( Jin-kyung Kwon ),김형권 ( Hyung-kweon Kim ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

축산물은 인류 식생활에 있어서 양질의 단백질 공급원일 뿐만 아니라 맛과 영양학적 가치로 인해 소비량이 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라는 지리·기후적 특성으로 인해 축산업이 발달한 유럽 및 오세아니아, 미주국가들에 비해 단위 면적당 겨울철 열환경 관리에 소비되는 에너지가 매우 높은 편이다. 국내 축산업에서의 연간 에너지 소비량은 약 48만 TOE에 달하며, 이 중 온풍기 및 보일러 등과 같은 난방설비의 비중이 약 80%로 가장 높다. 또한 냉방 시스템이 설치된 대규모 공장형 돈사의 보급이 늘어남에 따라 에너지 소비량은 더 크게 증가할 것으로 판단된다. 특히 돼지는 열환경에 민감한 가축이므로 돈사의 에너지 효율 향상을 위한 단열 및 난방 구조 개선 등에 관한 연구의 추진이 필요하다. 본 연구는 에너지 절감형 파일럿 돈사 모델을 구축하기 위한 기초연구로, 파일럿 돈사 모형과 에너지 모델을 설계하는 데에 목적을 둔다. 파일럿 돈사의 규격은 가로 3.1m, 세로 4.1m, 높이 4m이며, 사육실 바닥을 지면으로부터 0.8m를 띄우고 격자형 그레이팅을 설치하여 피트를 구성하였다. 그레이팅 상부에 돼지 개체의 발열, 하부에 열 발생 및 가스환경 조성을 위한 공간을 마련하였다. 단열재로는 지붕과 벽에 각각 두께가 150mm, 100mm인 난연 2급의 샌드위치판넬(EPS)을 사용하였다. 또한 에너지 모델을 검증하기 위해 지붕과 벽에는 열관류 센서를, 돈사 내외부에는 온습도 센서를 각각 설치하였다. 에너지 모델은 Heat Balance Method를 기반으로 작성하였고 EnergyPlus22를 이용하여 시뮬레이션하였다. 여기서 에너지 모델의 입력값은 돈사 건물(지붕, 벽, 바닥)의 열전도도, 돈사 내부(돼지, 조명, 각종 장비)에서 발생하는 열, 그리고 환기율로 구성하였다. 시험용 돈사 모형과 에너지 모델은 실증시험을 통해 성능을 평가하고 문제점을 보완하여 시나리오별 에너지 소비량을 최소화하는 적정 단열재 두께 및 최적 환기량을 산정할 예정이다.

경남소재 일개조선소 근로자의 건강이상소견과 아르곤 용접과의 관련성

최우호 ( Woo Ho Choi ),진성미 ( Seong Mi Jin ),권덕헌 ( Deok Heon Kweon ),김장락 ( Jang Rak Kim ),강윤식 ( Yune Sik Kang ),정백근 ( Baek Geum Jeong ),박기수 ( Ki Soo Park ),황영실 ( Young Sil Hwang ),홍대용 ( Dae Yong Hong ) 한국산업보건학회 2014 한국산업보건학회지 Vol.24 No.4

Objective: This study was conducted to investigate the association between subjective distress symptoms and argon welding among workers in Gyeongnam Province shipyard. Method: 31 argon and 29 non-argon welding workers were selected as study subjects in order to measure concentrations of personal dust, welding fumes and other hazardous materials such as ZnO, Pb, Cr, FeO, MnO, Cu, Ni, TiO2, MgO, NO, NO2, O3, O2, CO2, CO and Ar. An interviewer-administered questionnaire survey was also performed on the same subjects. The items queried were as follows: age, height, weight, working duration, welding time, welding rod amounts used, drinking, smoking, and rate of subjective distress symptoms including headache and other symptoms such as fever, vomiting and nausea, metal fume fever, dizziness, tingling sensations, difficulty in breathing, memory loss, sleep disorders, emotional disturbance, hearing loss, hand tremors, visual impairment, neural abnormality, allergic reaction, runny nose and stuffiness, rhinitis, and suffocation. Statistical analysis was performed using SPSS software, version 18. Data are expressed as the mean ± SD. An χ2-test and a normality test using a Shapiro wilk test were performed for the above variables. Logistic regression analysis was also conducted to identify the factors that affect the total score for subjective distress symptoms. Result: An association was shown between welding type (argon or non-argon welding) and the total score for subjective distress symptoms. Among the rate of complaining of subjective distress symptoms, vomiting and nausea, difficulty breathing, and allergic reactions were all significantly higher in the argon welding group. Only the concentration of dust and welding fumes was shown to be distributed normally after natural log transformation. According to logistic regression analysis, the correlations of working duration and welding type (argon or non-argon) between the total score of subjective distress symptoms were found to be statistically significant (p=0.041, p=0.049, respectively). Conclusion: Our results suggest that argon welding could cause subjective distress symptoms in shipyard workers.

딸기 온실 에너지절감을 위한 PVT모듈과 공기 대 물 히트펌프를 결합한 냉·난방 시스템 개발

이충건 ( Chung Geon Lee ),김성헌 ( Seong-heon Kim ),김형권 ( Hyung-kweon Kim ),문종필 ( Jong Pil Moon ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

현재 심각한 이상기후현상과 환경오염문제가 지속적으로 심화되고 있다. 전 세계는 이를 극복하기 위해 온실가스 감축방안, 탄소중립 등 다양한 대책과 탈석유화를 목표로 많은 연구와 기술개발활동이 이어지고 있다. 이에 따라 우리나라의 농업도 변화를 맞이하고 있다. 대표적으로 에너지수요가 높은 스마트팜에서 신재생에너지를 활용한 냉·난방이 필수적 요소로 자리잡고 있다. 기존에 국내 시설농업은 좁은 국토면적으로 인해 태양광발전이나 태양열 이용이 비효율적인 것으로 치부되어 이용이 어려웠다. 또한 PVT모듈은 이미 존재했던 기술이나 국내 농업에 적용하기에 비효율적인 것으로 판단되었다. 그러나 현재는 기술발달로 인해 PVT모듈을 시설농업에 적용해볼 수 있는 수준이며, 공간활용 측면에서 이점이 크다. 또한 현재 대중적으로 사용되는 히트펌프는 실증과 연구데이터가 누적됨에 따라 보조열원 또는 추가적인 신재생에너지원에 대한 필요성이 지속적으로 제기되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 PVT 모듈의 국내 농업 적용방안에 대하고 모색하고, 상대적으로 초기투자비용이 저렴하며 지역적 범용성을 갖는 공기열 히트펌프를 연계한 온실 냉·난방 시스템을 개발하고자 하였다. 연구를 위한 대상 온실은 국립농업과학원 내에 위치한 단동형 딸기온실을 대상으로 난방부하를 계산하였다. 난방부하는 안전계수를 고려하여 18,600kcal/h로 나타났으며, 이에 따라 공기열 히트펌프 6RT와 온실규모를 고려한 PVT모듈을 설치하여 축열조에 병렬형태로 연결하였다. 비교를 위해 기름보일러 난방이용 온실을 대조군으로 사용하여 에너지 사용량 및 탄소저감효과에 대해 분석하고자 한다.

입상활성탄에 의한 물 중의 monochloroacetaldehyde 의 제거

박판욱(Pan Wook Park),권성헌(Seong Heon Kweon),김인실(In Sil Kim),윤영삼(Young Sam Yun),윤태경(Tae Kyung Yoon),정용옥(Yong Ok Jeung) 大韓環境工學會 1995 대한환경공학회지 Vol.17 No.2

Comparative study on bone regeneration between silk mat incorporated 4-hexylresorcinol and collagen membrane

Seok, Hyun,Jo, You-Young,Kweon, HaeYong,Baek, Dong-Heon,Kim, Seong-Gon Korean Society of Sericultural Science 2017 International Journal of Industrial Entomology Vol.34 No.2

The purpose of this study was (1) to demonstrate the anti-microbial properties of 4-hexylresorcinol (4HR) loaded silk mat and (2) comparison of bone formation between 4HR incorporated silk mat and collagen membrane. Anti-microbial properties of 4HR incorporated silk mat was done after sterilization of silk mat (autoclaving and ethylene oxide gas). For the evaluation of bone formation, bilateral bony defects (size: 8 mm) were prepared in the parietal bone of the rabbits (n=10). 4HR incorporated silk mat (size: $10{\times}10mm$) was applied on the right defect. For the comparative purpose, the same size of commercial collagen membrane was applied on the left defect. The anti-microbial properties of 4HR incorporated silk mat were maintained after sterilization process. When compared bone mineral density and bone volume, there was no statistically significant difference between groups at 4 weeks and 8 weeks after operation (p>0.05). In conclusion, 4HR incorporated silk mat could be autoclaved without concern of anti-microbial properties loss. In addition, 4HR incorporated silk mat showed similar bone regeneration to collagen membrane. Therefore, 4HR incorporated silk mat might be considered for the application of open membrane technique.