토양 내 복합유종에 의한 오염 해석 연구

임영관,김정민,김종렬,하종한,Lim, Young-Kwan,Kim, Jeong-Min,Kim, Jong-Ryeol,Ha, Jong-Han 한국지하수토양환경학회 2017 지하수토양환경 Vol.22 No.1

Over 30% of domestic soil contamination has occurred via petroleum products and complex oil. Moreover, contamination by complex oil is more intense than it is by a single petroleum product species. In this study, we analyzed sectional TPH (total petroleum hydrocarbon) pattern and sectional ratio of current domestically distributed petroleum products, such as kerosene, diesel, bunker C, and lubricant and complex oils, to determine pollution characteristics of the soil. In the TPH pattern, kerosene, which is a light distillate, had an early retention time, and lubricant oil, which is a heavy distillate, had a late retention time in the gas chromatogram. In addition, we obtained a complexly contaminated soil via diesel and lubricant oil from the Navy and inspected it for its ratio of complex oil species. The inspection results showed that this soil was contaminated with 85% diesel and 15% lubricant oil. The method developed in this study could be used to determine complex petroleum sources and ratios at sites with accidentally contaminated soil.

국내 유통 엔진오일 고온모사증류시험 분석

임영관 ( Young-kwan Lim ),김지연 ( Jiyeon Kim ),김종렬 ( Jong-ryeol Kim ),하종한 ( Jong-han Ha ) 한국공업화학회 2017 공업화학 Vol.28 No.6

자동차용 윤활유가 국내 윤활유 시장의 35%를 차지하고 있으며, 이 중 엔진오일이 자동차용 윤활유의 75%를 차지하고 있다. 운전자와 엔진보호를 위해 유통 엔진오일의 품질이 적절하게 관리되어져야 한다. 하지만 KS제품과 합성엔진오일(합성기유가 30% 이상 포함된 제품)은 석유 및 석유대체연료 사업법상 품질관리에서 제외되어져 있다. PAO (poly alpha olefin)와 같은 합성오일은 기존 광유보다 내마모성, 바니쉬 조절 및 산화안정도와 같은 특성이 우수한 것으로 알려져 있으며, 이러한 이유로 PAO는 엔진오일, 로터리 스크류, 중장비, 왕복 압축기, 극압장비 등에 많이 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 고온모사증류시험(SIMDIST)을 이용하여 광유, PAO, 일정 비율의 PAO가 혼합된 광유시료를 분석하였다. 분석결과, 광유는 브로드란 크로마토그램을 얻은 반면, PAO는 특정한 머무름시간에서 샤프한 피크를 보였다. 또한 점도가 큰 물질은 큰 분자량과 높은 끓는점을 지녀 긴 머무름시간을 보였다. 특히 20%의 PAO가 함유된 시료에서 전형적인 광유와 다른 PAO 패턴의 크로마토그램을 보였다. 유통엔진오일 내 PAO 함량을 모니터링하기 위해 국내 판매량이 높은 27종류의 유통엔진오일을 분석한 결과, 모든 제품에서 PAO 함량이 20%보다 낮은 것으로 나타났다. 더욱이 제품명에 PAO라 표현한 제품조차도 PAO 함량이 낮은 것을 보였다. 따라서 합성엔진오일에 대한 적절한 관리 법규가 필요한 것으로 판단된다. The vehicle lubricant occupies upto 35% in a total lubricant market and engine oil occupies upto 77% in the vehicle lubricant market in Korea. A suitable quality management of the circulating engine oil is necessary for driver and engine protection. But, KS and synthetic engine oil products (involved over 30% synthetic oil) are exempt to any quality management under Petroleum and Alternative Fuel Business Act. It is also known that synthetic oils such as PAO (poly alpha olefin) have ex-cellent properties and performance like anti-wear, varnish control and oxidation stability than those of mineral oils. For this reason, PAO has been used for an engine oil, rotary screw and reciprocating compressor in addition to heavy duty and other extreme service applications. In this study, our research group analyzed the chromatogram pattern for the mineral oil, PAO and mineral oil involved a typical ratio of PAO using SIMDIST (simulated distillation). In the SIMDIST chromatogram, the mineral oil showed a broad peak, while PAO showed a sharp typical peak. Also the oil with a large viscosity grade exhibited a long retention time due to the heavy molecular weight and high boiling point. In particular, the blended mineral oil with 20% PAO sample showed a distinctly different pattern compared to that of using the conventional mineral oil. For monitoring PAO contents in distributing engine oils, we analyzed the SIMDIST for 27 kinds of engine oils which were popularly sold in Korea. The analytic results indicate that all kinds of engine oils showed that PAO contents were below 20% in engine oil products. Moreover, the PAO titled product was found to have a small amount of PAO. Thus, we conclude that the related laws for the proper quality management of synthetic oils are needed to be established.

남극유 대체연료 적합성 연구

임영관 ( Young-kwan Lim ),김지연 ( Ji-yeon Kim ),김종렬 ( Jong-ryeol Kim ),하종한 ( Jong-han Ha ) 한국공업화학회 2017 공업화학 Vol.28 No.4

극지방은 혹한의 날씨로 인해 일반 석유제품을 사용할 경우, 석유제품 내 왁스 성분 등이 고체상으로 석출되어 원활한 연료공급 등에 문제발생을 일으킬 수 있다. 따라서 극지방에서 사용하는 석유제품은 혹한의 온도에 적합하게 생산, 판매되고 있지만 해외로부터 공급받고 있어, 수급의 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 기존 남극유를 대체할 수 있는 석유제품을 검토하기 위해 기존 연료에 대한 연료적 특성을 분석한 뒤, 저온특성이 우수한 항공유에 윤활성 향상제를 일정농도 첨가하여, 남극유 대체연료로서 연료적 특성을 분석하였다. 분석결과, 윤활성 향상제인 R621A제품의 윤활성이 가장 우수하였으며, 윤활성 향상제 첨가량이 증가할수록 윤활성이 증가하였지만, 1000 mg/L만 첨가하여도 충분한 윤활성 향상효과를 보였다. 따라서 항공유에 윤활성 향상제를 첨가한 대체연료는 극지방의 혹한 기온에서 사용하여도 큰 문제가 없을 것으로 판단된다. The common petroleum can make precipitation such as a wax in a polar region due to severely cold weather condition, which can cause problems to fuel supply system. The petroleum product used in the polar region has thus been manufactured and sold suitable for the cold environment. However it is difficult to supply such petroleum products on time since these were mainly supplied abroad. In this article, the original fuel properties were first analyzed in order to find alternative fuel products for polar region. Jet fuel which is excellent cold characteristics was chosen and the fuel properties was tested by adding a constant concentration of lubricant additives to the jet fuel. As a result, the lubricant additive R621 showed the best lubricity, and adding 1000 mg/L of R621 content to the jet fuel was sufficient to enhance the lubricity. We envision that the jet fuel added 1000 mg/L of R621A can be suitable for alternative special antarctic blend diesel (SAB) in an severe polar environment.

HPLC를 이용한 석유제품 내의 가시적 식별제 분석

임영관 ( Young Kwan Lim ),김동길 ( Dong Kil Kim ),임의순 ( Eui Soon Yim ),신성철 ( Seong Cheol Shin ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.3

국내 유통 엔진오일 품질 모니터링

임영관 ( Young-kwan Lim ),이은율 ( Eun-yul Lee ),이경묵 ( Kyoung-mook Lee ),나용규 ( Yong-gyu Na ),김종렬 ( Jong-ryeol Kim ) 한국공업화학회 2018 공업화학 Vol.29 No.3

자동차용 윤활유가 국내 윤활유 시장의 35%를 차지하고 있으며, 이 중 엔진오일이 자동차용 윤활유의 77%를 차지하고 있다. 운전자와 엔진보호를 위해 유통 엔진오일의 품질이 적절하게 관리되어져야 한다. 하지만 KS제품과 합성엔진오일(합성기유가 30% 이상 포함된 제품)은 석유 및 석유대체연료 사업법상 품질검사에서 제외되어져 있다. 본 연구에서는 국내 유통되고 있는 합성엔진오일 30개 제품에 대한 품질 모니터링을 실시하였다. 품질 모니터링 결과, 2개 제품이 품질이 부적합하였는데, 이 중 1개 제품은 해외에서 수입한 합성엔진오일이며, 다른 1개 제품은 KS제품이면서 합성엔진오일이었다. 또한 고온모사증류시험(SIMDIST)을 이용해 엔진오일의 패턴을 분석한 결과, 해외 수입제품 몇 개를 제외하고는 대부분 일반 광유 엔진오일의 전형적인 넓은 탄소수 분포 패턴을 보였다. 따라서 소비자의 피해를 예방하기 위해 KS제품과 합성엔진오일에 대한 적절한 품질관리 법규가 필요한 것으로 판단된다. The vehicle lubricant has captured 35% of the total lubricant market while the engine oil possessed 77% of the vehicle lubricant market in Korea. The suitable quality management of circulating engine oil is thus required for the driver and engine protection. But, KS and synthetic engine oil products (containing over 30% synthetic oil) are exempt to any quality inspections under Petroleum and Alternative Fuel Business Act. In this study, our research group investigated the quality monitoring of 30 kinds of domestic distributing synthetic engine oils. Two kinds of the engine oil showed an off specification from the test results; one engine oil is an imported and the other is a KS synthetic one. Also, the pattern of engine oils were analyzed using SIMDIST (simulated distillation) and the most engine oils had a broad carbon number spectrum, which is a typical of mineral oils except several imported products. Thus, we concluded that relevant laws for the proper quality management of synthetic oils and KS products are needed to be established for preventing consumer’s damages.

연구 논문 : 토양오염 원인자 판단을 위한 항공유 분석

임영관 ( Young Kwan Lim ),정충섭 ( Choong Sub Jeong ),한관욱 ( Kwan Wook Han ),장영주 ( Young Ju Jang ) 한국공업화학회 2014 공업화학 Vol.25 No.1

석유누출 사고로 인해 토양과 지하수 오염이 점차 증가되면서, 토양환경에 대한 중요성이 늘고 있다. 토양오염은 다른 환경오염에 비해 많은 정화비용과 긴 정화기간이 요구된다. 이런 이유로 토양오염이 발생되면, 어떤 오염물질에 의해 토양이 오염되었으며, 토양정화의 책임이 있는 오염자가 누구인지 법적 분쟁이 많이 발생되고 있다. 본 연구에서는 토양오염을 발생시킬 수 있는 항공유에 대한 물성 분석과 함께 항공유 내의 특정 첨가제를 분석함으로써 등유와 항공유의 구분법을 찾아내었다. 특히 발색제에 의해 등유 내 화학적 식별제만 발색되었으며, GC-MS 분석결과 항공유에서만 산화방지제와 금속불활성제가 분석되었다. 이는 추후 항공유에 의한 토양오염 야기 시, 어떤 석유제품에 의한 오염인지 쉽게 판단이 가능할 것이다. The significance of soil environment is gradually increased due to the soil and underwater contamination caused by petroleum leak accidents. It requires a high cost and long period for the purification of soil compared with other environmental matrix such as water and air. For this reason, it has been embroiled in a legal conflict to find the pollution source and charge of cleanup. In this study, we analyzed the physical properties and typical additives of jet fuel to search a method that can dis-tinguish kerosene and jet fuel contamination. In particular, the chemical marker in kerosene was visualized by the developer and the additives in jet fuel, such as antioxidant and metal deactivator were detected by GC-MS. This study could be used to judge petroleum source at soil contaminant accident sites.

신재생에너지로서 바이오가스 현황

임영관 ( Young Kwan Lim ),이정민 ( Joung Min Lee ),정충섭 ( Choong Sub Jung ) 한국공업화학회 2012 공업화학 Vol.23 No.2

현재 화석연료사용의 급증으로 인한 지구온난화와 자원고갈의 문제가 전세계적으로 크게 대두되어지고 있다. 이를 해결하기 위해 세계적으로 재생 가능한 바이오매스의 개발에 관심을 기울이고 있다. 바이오가스는 다양한 바이오매스로부터 생산된 기체상태의 연료로 전력생산 및 기존 난방용 연료와 자동차연료로 대체할 수 있는 친환경적 석유대체 연료이다. 우리나라의 유기성폐기물은 발생량의 상당부분을 차지하는 음식물쓰레기와 가축분뇨는 매년 증가 추세에 있으며, 유기성폐기물에서 발생하는 가스는 60% 이상의 고농도 메탄을 함유하고 있다. 이를 에너지원으로 이용할 경우 에너지의 효율적 이용에 큰 효과를 기대할 수 있다. 본 논문에서는 국내 신재생에너지로서 바이오가스의 현황을 살펴보고자 한다. In these days, there has been increased focus on global warming and the exhaustion of resources recently caused by the heavy consumption of fossil resources. In order to resolve these problems, biomass is increasingly gaining international attention as a renewable energy source. Biogas derived from various biomass is environmental friendly alternative fuel for power generation, heating and vehicle fuel. Large amounts of sewage sludge, food waste and manure are generated from human activity, but these organic wastes contain high levels of organic matter and thus they are potential substrates for producing methane of biogas. The biogas contains 60% of highly concentrated methane, which is expected to be used effectively as energy. In this paper, we investigate the status of biogas in Korea as an alternative energy.

단신 : 바이오디젤 구성성분에 따른 윤활성향상 효과

임영관 ( Young Kwan Lim ),박소라 ( So Ra Park ),김종렬 ( Jong Ryeol Kim ),임의순 ( Eui Soon Yim ),정충섭 ( Choong Sub Jung ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.6

동식물 유지의 주성분인 트리글리세라이드를 메탄올과 반응시켜 생산된 바이오디젤은 기존 석유디젤에 비해 윤활성이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 대두유, 팜유, 들기름으로부터 합성된 식물성 바이오디젤과 우지, 돈지로부터 생산된 동물성 바이오디젤의 윤활성을 측정한 결과 대두유와 들기름으로부터 합성된 바이오디젤은 다른 바이오디젤보다 윤활성이 높게 측정되었다. 순수한 바이오디젤의 윤활성과 이들 바이오디젤의 구성분자 조성을 가스크로마토그래피-질량분석기를 이용해 분석한 결과, 올레핀 함량이 높고 분자길이가 긴 바이오디젤일수록 윤활성 향상효과가 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. Biodiesel produced from the reaction of methanol and triglyceride which is the main component of animal fats and vegetable oils is known for remarkable lubricity. In this study, the lubricity of 3 kinds of biodiesel came from vegetable oils such as soybean oil, palm oil, and perilla oil and 2 kind of biodiesel which were produced from beef tallow and pork lard were analyzed using HFRR (High frequency reciprocating rig). In HFRR test result, the lubricity of perilla and soybean`s biodiesel was higher than other biodiesels. After analysis of biodiesel components by GC-MS and determination of the lubricity of pure biodiesel components using HFRR, it was found that a higher olefin content and long alkyl chaining biodiesel had an excellent lubricity property.

지방산 메틸에스테르 성분에 따른 윤활성 효과

임영관(Y. K. Lim),정충섭(C. S. Jung),김종렬(J. R. Kim),임의순(E. S. Yim) 한국트라이볼로지학회 2010 한국트라이볼로지학회 학술대회 Vol.2010 No.11

첨가제 혼합에 따른 GTL연료의 윤활성

임영관(Young-Kwan Lim),정충섭(Choong-Sub Jung),김종렬(Jong-Ryeol Kim),임의순(EuiSoon Yim) 한국트라이볼로지학회 2010 한국트라이볼로지학회지 (Tribol. Lubr.) Vol.26 No.3

GTL(gas-to-liquid) fuel produced by the Fischer-Tropsch process using carbon monoxide(CO) and hydrogen(H₂) is expected to be one of the environmental friendly fuel for alternative and blended to petrodiesel. But GTL have poor lubricity due to paraffin as main component of GTL which is not involve polar materials. In this paper, we had investigated the lubricity improvement of GTL fuels with various lubricants using HFRR(high frequency reciprocating rig).