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TiO<sub>2</sub>를 이용한 질소산화물 제거 특성 평가
박준규,임희아,박영구,Park, Jun-Gu,Lim, Hee-Ah,Park, Young-Koo 한국응용과학기술학회 2019 한국응용과학기술학회지 Vol.36 No.2
대기오염물질 중 미세먼지는 심각한 사회적 환경문제로 인식되고 있다. 미세먼지의 원인 물질 중 하나인 질소산화물(NOx)은 석탄화력발전소의 연소공정에서 주로 발생하므로 효율적인 NOx 제거가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 이용한 NOx 제거에서 $TiO_2$ 광촉매의 NO 제거효율을 연구하였다. NO 제거효율을 평가하기 위해 발열제가 내장된 $Al_2O_3$ 기판 표면에 $TiO_2$ 촉매와 인산염의 접착 바인더를 혼합하여 도포한 후 제조된 기판을 열처리하면서 실험을 수행하였다. 온도에 따른 촉매의 NO 제거효율을 평가하였고, 촉매의 물리화학적 특성을 위하여 XRD, SEM, TG-DTA, BET 분석을 수행하였다. NOx 제거 효율은 시간에 따른 온도변화($250^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$)로 20분에서 제거효율은 58.7%~65.9%이며, 30분에서 63.7%~66.0%로 나타났다. 질소산화물 제거용 SCR로 사용되는 $TiO_2$는 $300^{\circ}C$가 제거효율이 가장 효율적인 것으로 판단된다. Fine dust in air pollutants is recognized as one of the most serious social environmental problems. Most of the NOx is generated in a combustion process such as that of a coal-fired power plant, and therefore efficient elimination of the NOx from the coal-fired power plants is needed. This study investigates the removal efficiency of using $TiO_2$, a photocatalyst, to remove NOx by Selective Catalytic Reduction (SCR). To evaluate the NOx removal efficiency, $TiO_2$ catalyst and phosphate binder were mixed on the surface of the $Al_2O_3$ substrate with the exothermic agent, and the substrate was heat-treated. The NOx removal efficiency of the catalysts was evaluated according to the temperature, and XRD, SEM, TG-DTA and BET analyzes were performed to investigate the physicochemical properties of the catalysts. NOx removal efficiency was 58.7%~65.9% at 20min, 63.7~66.0% at 30min with temperature change according to time($250^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$). The $TiO_2$ used in the SCR for NOx removal is judged to have the most efficient removal efficiency at $300^{\circ}C$.
박준규,임희아,박영구 한국응용과학기술학회(구 한국유화학회) 2019 한국응용과학기술학회지 Vol.36 No.2
대기오염물질 중 미세먼지는 심각한 사회적 환경문제로 인식되고 있다. 미세먼지의 원인 물질 중 하나인 질소산화물(NOx)은 석탄화력발전소의 연소공정에서 주로 발생하므로 효율적인 NOx 제거가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 이용한 NOx 제거에서 TiO2 광촉매의 NO 제거효율을 연구하였다. NO 제거효율을 평가하기 위해 발열제가 내장된 Al2O3 기판 표면에 TiO2 촉매와 인산염의 접착 바인더를 혼합하여 도포한 후 제조된 기판을 열처리하면서 실험을 수행하였다. 온도에 따른 촉매의 NO 제거효율을 평가하였고, 촉매의 물리화학적 특성을 위하여 XRD, SEM, TG-DTA, BET 분석을 수행하였다. NOx 제거 효율은 시간에 따른 온도변화(250℃∼500℃) 로 20분에서 제거효율은 58.7%∼65.9%이며, 30분에서 63.7%∼66.0%로 나타났다. 질소산화물 제거용 SCR로 사용되는 TiO2는 300℃가 제거효율이 가장 효율적인 것으로 판단된다. Fine dust in air pollutants is recognized as one of the most serious social environmental problems. Most of the NOx is generated in a combustion process such as that of a coal-fired power plant, and therefore efficient elimination of the NOx from the coal-fired power plants is needed. This study investigates the removal efficiency of using TiO2, a photocatalyst, to remove NOx by Selective Catalytic Reduction (SCR). To evaluate the NOx removal efficiency, TiO2 catalyst and phosphate binder were mixed on the surface of the Al2O3 substrate with the exothermic agent, and the substrate was heat–treated. The NOx removal efficiency of the catalysts was evaluated according to the temperature, and XRD, SEM, TG-DTA and BET analyzes were performed to investigate the physicochemical properties of the catalysts. NOx removal efficiency was 58.7%∼65.9% at 20min, 63.7∼66.0% at 30min with temperature change according to time(250℃∼500℃). The TiO2 used in the SCR for NOx removal is judged to have the most efficient removal efficiency at 300℃.
김지현(Ji Hyun Kim),임희아(Hee Ah Lim),박영구(Young Koo Park) 한국유화학회 2017 한국응용과학기술학회지 Vol.34 No.3
최근 시멘트 공장의 소성로 배출가스 악취로 인해 불편을 겪고 있는 민원이 지속적으로 제기되고 있으며, 생활환경질을 향상시키기 위한 노력이 다양하게 이루어지고 있다. 본 연구에 앞서, 시멘트 공장에서의 악취 발생 원인을 규명하고, 대안을 마련하기 위해 사업장 주요 악취발생원으로 예상되는 소성로 배출가스를 분석하였다. 본 연구는 악취 유발 가스의 대기 흐름과 희석, 확산 효과를 수치적으로 해석하고, 지역생활 환경 개선 및 친환경적 시멘트 생산시스템 구축을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 연구 결과, 일정한 풍향 및 풍속이 지속될 경우 특정 지점에서 악취의 영향이 발생될 수 있으며, 풍향 및 풍속의 변화율이 증가될수록 악취 영향은 감소될 것으로 판단된다. Many residents living near the cement factories are facing unpleasant odors. Thus, various efforts have been attempted to reduce the emission of odorous compounds from the cement manufacturing processes. This study focused on analysis of Acetaldehyde and their dispersion in vicinity of the residential area using theoretical calculation such as numerical simulation and dispersion model. The most significant odor species was acetaldehyde indicating 2 ppb at the test point, and the estimated concentration was similar to the value by Calpuff calculation. The modelling work revealed the emission source of the factory to influence the test site.
강석원,이재식,이강산,임희아,김지성,이정대,박월수,박영구 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.7
Offensive odor is recognized as a social environmental problem due to its olfactory effects. Ammonia(), hydrogen sulfide() and benzene() are produced from various petrochemical plants, public sewage treatment plants, public livestock wastes, and food waste disposal facilities in large quantities. Therefore efficient decomposition of offensive odor is needed. In this study, the removal efficiency of atmospheric-pressure plasma operating at an ambient condition was investigated by evaluating the concentrations at upflow and downflow between the plasma reactor. The decomposition of offensive odor using plasma is based on the mechanism of photochemical oxidation of offensive odor using free radical and ozone() generated when discharging plasma, which enables the decomposition of offensive odor at ordinary temperature and has the advantage of no secondary pollutants. As a result, all three odor substances were completely decontaminated within 1 minute as soon as discharging the plasma up to 500 W. This result confirms that high concentration odors or mixed odor materials can be reduced using atmospheric-pressure plasma. 대기오염 중 악취는 인간의 생활이나 활동, 건강에 직⋅간접적으로 영향을 주어 사회적 환경문제로 인식되고 있다. 악취물질 중 (암모니아), (황화수소), (벤젠)은 석유화학공장, 공공하수처리시설 및 분뇨처리시설, 가축분뇨 처리시설, 폐기물 처리시설과 음식물류 처리시설에 등에서 대량으로 발생하므로 효율적인 악취 제거가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용한 악취 제거와 제거효율을 연구하였다. 가스크로마토그래피(Gas Chromatography, GC)와 악취측정장치를 이용하여 대기압 플라즈마와 악취물질 반응 전후의 농도를 측정하였다. 측정 결과를 백분율로 환산하여 효율을 평가하였다. 플라즈마를 이용한 악취 분해는 플라즈마를 방전시킬 때 생성된 활성라디칼과 (오존)을 이용하여 악취물질을 중화처리 및 광화학적으로 산화하는 기전을 이용한 것으로 상온에서 악취 물질의 처리가 가능하며, 2차 오염물질의 발생이 없다는 장점이 있다. , , 3가지 악취 물질 모두 대기압 플라즈마의 출력을 500 W로 방전시켜 반응시켰을 때 모두 1분 내로 악취 물질이 완전히 분해되었다. 따라서 고농도의 악취 물질과 두 종류 이상의 냄새유발 물질이 반응할 때 발생한 복합악취 또한 대기압 플라즈마를 이용하여 제거할 수 있다고 판단된다.