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1P-343 CCU 설비의 온실가스 저감량 산정을 위한 CO<sub>2</sub> 함량 분석 방법에 대한 연구
이봉재,황범구 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
본 연구에 적용되는 기술은 CO<sub>2</sub>를 포집하여 활용하는 기술(CCU, Carbon Capture Utilization)로 반응약제(CaO)를 발전배출가스(CO<sub>2</sub> 10~15%)와 직접포집 반응을 통하여 CO<sub>2</sub> 포집물을 생산하여 건설소재로 활용하고, 발전배출가스의 CO<sub>2</sub> 농도를 1%이하로 배출함으로써 온실가스 저감하는 방법이다. 이에 따라 본 연구를 통하여 반응약제가 직접반응을 통하여 CO<sub>2</sub> 포집물로 전환되는 과정에서 생성되는 CO<sub>2</sub> 포집물에 함유된 정확한 CO<sub>2</sub> 함량 측정을 통하여 CCU 설비를 통한 온실가스 저감량을 정확하게 산정하는 것에 목적이 있다. 연구 목적 달성을 위하여 CO<sub>2</sub> 포집물과 화학적 구성이 유사한 CaCO<sub>3</sub> 표준물질을 이용하여 CO<sub>2</sub> 감량 온도를 확인하고, 일정 농도로 제조된 표준물질을 통하여 강열감량(KS L 5201:2006), CO<sub>2</sub> 적정법(KS L 9004:2012), TGA 분석법(KS M ISO 11358)을 적용하여 최적의 시험 방법을 도출하고자 한다.
XRD와 TGA 분석을 이용한 시멘트 원료의 비탄산염 함량 분석과 이를 통한 온실가스 감축량 평가연구
이봉재,이정일,황범구 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
시멘트 생산에서 배출되는 온실가스 중 원료가 소성되면서 발생되는 CO<sub>2</sub>의 공정 배출은 CaCO<sub>3</sub>가 가열되면서 CaO와 CO<sub>2</sub>로 분해되면서 생성되며, 이는 시멘트 생산의 온실가스 주 발생원이다. 하지만 현재 우리나라 시멘트 생산은 석회석만을 사용하지 않고 일부 비탄산염광물인 규산염광물 또는 슬래그 같은 물질을 부원료로서 원료에 혼합하고 있다. 이러한 부원료로 사용되는 물질들은 일부 CaO가 포함되어 있어나 온실가스 산정은 원료에 투입되는 사용량을 CaCO<sub>3</sub>로 적용하여 배출량을 산정하고 있어 CO<sub>2</sub> 배출량이 과대평가되고 있다. 그러므로 정확한 분석을 통하여 비탄산염을 제외할 수 있다면 온실가스 다배출업종인 시멘트 산업에서의 온실가스 저감효과는 크게 나타날 것이다. 따라서 본 연구에서는 XRD분석을 통해 확인한 CaO, MgO의 중량을 기본으로 TGA와 LOI 분석결과를 이용하여 비탄산염의 함량을 산정한 후 실제 사업장에 적용하여 온실가스 감축량을 비교하였다.
송석환,황정환,황범구,손해영,김현욱 한국산업보건학회 2009 한국산업보건학회지 Vol.19 No.1
This study is for the occurrence types of asbestos within 2 serpentinite mines, Baekdong and Kwangsi, Chungnam. They were exploited as serpentinite mines for several decades and closed in the 1980's. Asbestos with associated minerals were collected from the serpentinite bodies. They were examined with microscopes and FESEM, and analysed with EPMA, XRD and EDX to confirm for the types and/or compositions of the minerals. The serpentinites contain asbestos and nonasbestos minerals. Asbestos include chrysotile, tremolite and actinolite. The chrysotiles occur as veins of several ㎜ to cm thickness with random directions. The tremolite and actinolite occur along cracks and fractures of several ㎝ to ten ㎝ thickness. They show mineralogical characteristics showing common asbestos under the microscope. Non-asbestos including chrysotile, lizardite, antigorite, tremolite and actinolite were also found within the serpentinite. The serpentines form pseudomorphic mesh textures, and also show hourglass or ribbon textures. The tremolite and actinolite were formed from the alterations of the pyroxenes and amphiboles, and plot between tremolite and magnesio hornblende. Tremolitic grains are colorless and occur as commonly elongated grains whereas the magnesio hornblende grains mainly show light green and occur as subhedral to euhedral grains. Overall results suggest that three types of asbestos were found in the Baekdong and Kwangsi serpentinite mines with varieties of the occurrences. Based on the occurrence types for the asbestos, additional studies are required for the asbestos of the top soil and the air. This study is for the occurrence types of asbestos within 2 serpentinite mines, Baekdong and Kwangsi, Chungnam. They were exploited as serpentinite mines for several decades and closed in the 1980's. Asbestos with associated minerals were collected from the serpentinite bodies. They were examined with microscopes and FESEM, and analysed with EPMA, XRD and EDX to confirm for the types and/or compositions of the minerals. The serpentinites contain asbestos and nonasbestos minerals. Asbestos include chrysotile, tremolite and actinolite. The chrysotiles occur as veins of several ㎜ to cm thickness with random directions. The tremolite and actinolite occur along cracks and fractures of several ㎝ to ten ㎝ thickness. They show mineralogical characteristics showing common asbestos under the microscope. Non-asbestos including chrysotile, lizardite, antigorite, tremolite and actinolite were also found within the serpentinite. The serpentines form pseudomorphic mesh textures, and also show hourglass or ribbon textures. The tremolite and actinolite were formed from the alterations of the pyroxenes and amphiboles, and plot between tremolite and magnesio hornblende. Tremolitic grains are colorless and occur as commonly elongated grains whereas the magnesio hornblende grains mainly show light green and occur as subhedral to euhedral grains. Overall results suggest that three types of asbestos were found in the Baekdong and Kwangsi serpentinite mines with varieties of the occurrences. Based on the occurrence types for the asbestos, additional studies are required for the asbestos of the top soil and the air.
CO<sub>2</sub> 회피비용을 고려한 발전배출가스의 CO<sub>2</sub> 광물화(CCU) 전환 및 건설재료 활용에 따른 경제성 평가연구
이봉재,이정일,황범구 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
본 연구에서는 연소 배출가스 내에 포함된 CO<sub>2</sub>의 직접반응을 통하여 CO<sub>2</sub> 포집물 (CaCO<sub>3</sub>)을 생산하고, 이를 건설재료로 활용하는 CCU 기술에 대한 경제성 평가를 위하여 현재 연소배가스 CO<sub>2</sub> 반응장치가 설치되어 시범 운영 중인 인천 청라소각장을 대상으로 분석을 수행하였다. 본 연구의 경제성 분석은 2015년부터 시행된 국내 배출권거래제에 의하여 발생하는 편익인 CO<sub>2</sub> 회피비용(CO<sub>2</sub> Avoid Cost)을 고려하여 경제성 분석을 시행하였으며, 비용산출 결과 73,953원/tCO<sub>2</sub>으로 분석되었다. 경제성분석을 위한 기본조건은 CO<sub>2</sub> 회피비용, 전력비, 반응약제, CO<sub>2</sub> 포집물 판매가격 및 투자비를 대상으로 NPV 및 B/C 분석을 수행하였으며, 유동성이 큰 CO<sub>2</sub> 회피비용과 CO<sub>2</sub> 포집물 판매비용에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 20년간의 경제성 분석결과 CO<sub>2</sub> 회피에 대한 편익이 12,000원(배출권거래 가격 기준), CO<sub>2</sub> 포집물 판매비용이 18,500원이면 손익분기점에 도달하는 것으로 분석되었다.
최윤호 ( Yun Ho Choi ),김남준 ( Nam Jun Kim ),황범구 ( Beom Goo Hwang ),이재형 ( Jae Hyung Lee ),선일식 ( Yle Shik Sun ) 한국환경분석학회 2012 환경분석과 독성보건 Vol.15 No.1
In this study we observed microscopic characteristics of asbestos at different temperatures for different periods of exposure of asbestos containing material (ACM) using X-ray diffraction (XRD) and polarizing light microscopy (PLM). We observed the destruction of chrysotile crystal structure starting at 600oC using XRD and using PLM the Chrysotile fibers were heated at 1100oC for ten minutes resulting in parallel and perpendicular refractive indexes of 1.650 and 1.658 respectively. The sign of elongation was also changed from positive to negative. The results observed in this study may be useful for the quantitative analysis of asbestos which were denatured by the exposure to fire.