전도성 고분자인 poupyrrole과 polyaniline을 이용하여 센서를 제조하고 휘발성 유기화합물에 대한감응특성 및 감지막의 물성을 조사하여 지금까지 알려지지 않은 감응 기구를 설명하고자 하였다. Polypyrrole과 polyaniline은 두께가 얇은 경우가 두꺼운 경우보다 감도가 높았으며, 1분간 도펀트를 제거한 센서가 가장 높은 감도를 나타내었다. 또한 두 가지 센서 모두 극성이 강한 분자가 흡착될수록 감도가 증가하였는데, 이는 극성을 갖는 분자가 감지막 내부로 침투하여 polaron 및 자유 carrier를 고착시키거나 추가의 자유 carrier를 형성하여 전도도에 변화를 주기 때문인 것으로 판단된다.

실리콘(PDM)막을 통한 휘발성유기화합물(VOCs)과 질소 혼합물의 증기투과시 공급부 경계층에서 발생하는 VOCs의 농도분극 현상을 정량적인 평가를 위하여 저항직렬연결의 개념을 바탕으로 한 수학적인 모델식을 확립하였다. feed속도를 변화시키면서 여러 VOCs 혼합물에 대한 증기투과를 시행하였는데 본 연구에 사용한 VOCs는 염소화 탄화수소계 중에서 응축도가 다른 methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane 등을 선정하여 사용하였다. 확립한 모델식에 각 혼합물의 투과 실험치들의 frtting 및 regression을 통하여 각 모델 파라메타들을 구하고 물질전달계수 및 농도분극탄성률 등을 결정하였다. 결정한 모델 파라메타를 분석한 결과 VOCs의 응축도가 클수록 경계층 저항이 현저함을 관찰할 수 있었으며 또한 모델링을 통해서 고 투과성 고 선택성막을 통한 증기투과에서 경계층저항의 중요성을 확인할 수 있었다.

증기투과를 이용한 휘발성유기물(volatile organic compounds, VOCs)/N2 혼합물의 분리에서 농도분극현상이 투과거동에 미치는 영향을 연구하였다. 막 재료는 VOCs와 친화력이 큰 poly(dimethylsiloxane)(PDMS) 막을 사용하였으며, VOCs는 염소화탄화수소류 중에 탄소수와 치환된 염소수를 고려하여 CH2Cl2, CHCl3, C2H4Cl2, C2H3Cl3 를 사용하였다. Feed의 유속, 투과온도, VOCs의 농도 등의 변화에 따른 투과거동의 변화를 관찰하였다. 유속이 감소함에 따라 막의 투과분리성능의 감소가 관찰되었으며, 응축성이 큰 VOCs일수록, VOCs의 농도가 높을수록 또는 투과 온도가 낮을수록 감소 폭이 큰 경향을 보였다. 이와 같은 투과거동의 변화는 농도분극현상에 의한 것으로, 유속이 감소함에 따라 경계층 내의 물질전달계수가 감소하여 농도분극현상이 증가하기 때문에 나타나는 투과거동의 변화로 해석하였다. 결과적으로 VOCs/기체 혼합물의 증기투과를 통한 분리 시 농도분극현상이 크지 않을 것이라는 일반적인 생각과는 달리 고무상 막을 통한 증기투과에서는 농도분극현상에 의한 막 성능의 감소가 크게 나타났다.

광양만 해수를 대상으로 총 17개의 조사정점을 선정, 1996년 7월부터 1997년 4월까지 계절별로 19종류의 VOCs를 분석.조사하였다. 조사대상 VOCs 중 methylene chloride, tetrachloromethane, 1, 1, 1-trichloroethane, trichloroethane, 1, 1, 1, 2-tetrachloroethane, trichloroethylene, bromoethane, dibromoethane, bromo

실리콘 코팅한 복합막을 이용하여 톨로엔이나 메탄올 같은 휘발성 유기화합물의 제거 및 회수에 관한 연구를 수행하였다. 사용된 막은 코팅층의 두께가 얇고(~1μm), 지지층의 기고율이 커서 투과저항은 적었으며 코팅층과 지지층은 플라즈마 중합에 의해 결합되어 있어서 높은 압력에도 견딜 수 있었다. Feed의 유속은 60cc/min. 이하일 때 사용된 모듈에 위해 휘발성 유기화합물의 제거율은 96~99%이었으며, feed의 농도가 높을수록 제거율은 더 증가하였다. 이 공정은 휘발성 유기화합물의 농도가 높고 유속이 낮은 흐름을 처리하는데 아주 적합함을 알 수 있었다. 사용된 막을 통한 휘발성 유기 화합물들의 투과도는 4~30 × 10-9gmol/sec · cm2· cmHg 이었고, 질소의 투과도는 3~9 × 10-10gmol/sec · cm2 · cmHg 의 범위에 있었다. 휘발성 유기화합물과 질소의 선택도는 유속과 휘발성 유기화합물의 농도에 따라 톨루엔/질소의 경우 10~55, 메탄올/질소의 경우 15~125의 값을 얻었다.

Industrial emissions, mainly from industrial complexes, are important sources of ambient Volatile Organic Compounds (VOCs). Identification of the significant VOC sources from industrial complexes has practical significance for emission reduction. VOC samples were collected from July 2019 to June 2020. A Positive Matrix Factorization (PMF) receptor model was used to evaluate the VOC sources in the area. Four sources were identified by PMF analysis, including coating-1, coating-2, printing, and vehicle exhaust. The coating-1 source was revealed to have the highest contribution (41.5%), followed by coating-2 (23.9%), printing (23.1%), and vehicle exhaust (11.6%). The source showing the highest contribution was coating emissions, originating from the northwest to southwest of the sample site. It also relates to facilities that produce auto parts. The major components of VOC emissions from the coating facilities were toluene, m,p-xylene, ethylbenzene, o-xylene, and butyl acetate. Industrial emissions should be the top priority to meet the relevant control criteria, followed by vehicular emissions. This study provides a strategy for VOC source apportionment from an industrial complex, which is helpful in the development of targeted control strategies.

This study investigates the concentration distribution of aldehydes and volatile organic compounds (VOCs) in the archive of the National Library in Korea and evaluates the health risks to workers from hazardous chemicals. Acetaldehyde had the highest concentration among the nine species of aldehydes present in the archive and the concentration of toluene was the highest among the six species of VOCs. Most of the detected substances showed that their indoor concentrations were higher than the outdoor ones, suggesting the possibility of indoor sources of aldehydes and VOCs. The evaluation of health risks for workers based on these measurement results showed that not all substances were hazardous to the human body. However, considering the possibility of the presence of indoor sources and the potential limits of our study owing its short period, it is necessary to conduct long-term studies on the concentration distribution of indoor pollutants in the archive environment.

This study analyses the characteristics of volatile organic compounds (VOCs) emissions from the painting and printing facilities, as well as ambient VOCs at industrial complexes in Gwangju. The major components of VOCs emissions from painting facilities were toluene, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, ethyl benzene, o-xylene and m,p-xylene. The printing facilities mostly emitted ethyl acetate, 2-butanone, acetone and toluene. Aromatics (49.9%) and oxygenated VOCs (43.6%) were dominant in painting facilities, while oxygenated VOCs (92.7%) were the largest group in printing facilities. The total hydrocarbon concentration (THC) in printing facilities was approximately six times higher than in the painting facilities. The painting and printing facilities use many solvents. Their THC concentrations differed considerably depending on the type of prevention facilities. To reduce THC, it is necessary to improve the prevention facilities and operating conditions. The dominant species of ambient VOCs in industrial complexes were investigated with toluene, ethyl acetate, 2-butanone, ethyl benzene, m,p-xylene, butyl acetate, o-xylene, hexane and acetone. Factor analysis of ambient VOCs showed that the main sources of the VOCs were organic solvents used in painting, coating, and printing, as well as automobile emissions.

주차장 바닥재로 많이 사용되는 A사 에폭시 코팅제와 B사 바닥코팅제(A, B type)에 대하여 GC/MS(Gaschromatography /Mass spectrometer)를 이용하여 제품별로 함유하고 있는 휘발성유기화합물(VOCs)의 종류와 함량을 측정해보고, 휘발성유기화합물(VOCs)중 작업자나 입주자들에게 유해한 폼알데하이드(Formaldehyde), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene)을 외부 환경에 따른 오차를 줄이고자 가장 안 좋은 (밀폐) 환경을 가정하고 가스검지관을 이용하여 가스배출량을 측정해 보았다. 그 결과 A사 에폭시코팅제가 제품 자체에도 휘발성유기화합물(VOCs)을 가장 많은 양 함유하고 있고, A사 에폭시코팅제에 비하여 B사 바닥코팅제 A type은 약 79%, B type은 약 96% 이상의 적은 양을 나타냈다. 또한, 밀폐된 환경 조건에서 1시간과 8시간 경과 후 가스검지관을 이용하여 폼알데하이드(Formaldehyde), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene)에 대한 가스배출량을 측정하고 TWA값으로 환산한 결과에서도 A사 에폭시코팅제가 가장 높게 측정되었다. A사 에폭시코팅제보다 B사 바닥코팅제 A type은 약 42.3%이상의 적은 측정값을 나타냈으며, B type의 경우 밀폐된 환경 조건에서도 시간가중평균노출기준(TWA)을 모두 만족하였다.

In this study, the low-temperature vacuum swing adsorption (low temp. VSA) process was applied to the activated carbon adsorption tower for treatment of volatile organic compounds (VOCs) to extend the replacement period of the adsorbent and to solve the difficulties of operation management. A practical application study was performed based on continuous operation in the field. The VSA process removes the adsorbate by reducing the pressure at a relatively low temperature (90℃ or less) to compensate for the disadvantages of the conventional thermal swing adsorption (TSA) process. A pilot scale VSA process with a size of 30 m and 2 min−1 was applied to the small scale painting plant, which is the main source of VOCs, and subject to 100 adsorption/desorption cycles. After the sampling of activated carbon every 20 cycles, the specific surface area and derivative thermogravimetric analysis (DTA) analysis were investigated to analyze the change of activated carbon characteristics with increasing cycles. During 100 continuous cycles, toluene gas was arbitrarily supplied to the pilot VSA process to compare toluene adsorption capacity with respect to raw activated carbon. More than 99% of the VOCs emitted from the paint plant were adsorbed and removed during the operation of the VSA process. The increase in cycle did not affect the specific surface area and micropores of activated carbon. However, the physical adsorption amount of the non-desorbed adsorbate remaining in the micropores tends to increase; therefore, it is considered that the effective adsorption amount decreases as the number of regeneration increases. As a result of the toluene adsorption test of the pilot plant after 100 consecutive cycles, 91% removal efficiency relative to the raw activated carbon was maintained. Thus, stable application of low-temperature VSA equipment is feasible in field application.

Landfill gases (LFGs), which consists of sulfur compounds, odorous substances such as ammonia and amines, and volatile organic compounds (VOCs), is generated during the natural process of bacterial decomposition of organic material contained in municipal solid waste (MSW) landfills. The VOCs in the LFGs cannot be only decomposed easily into the soil after landfilling but they also can cause serious problems for the surrounding atmosphere, soil, and groundwater because of their toxicity. Moreover, VOCs have been identified as precursors of photochemical smog and they are toxic and carcinogenic chemicals. Furthermore, VOCs comprise a low rate of the emissions, but they can cause cancer. Therefore, it is important to evaluate the hazard causing by VOCs in LFGs. This study is aim to identify chemicals in LFGs and the hazardous evaluation by mixing between chemicals in LFGs. The selected landfill site in the study is located in Daejeon. Waste generation data were obtained from the Ministry of Environment (MOE) of South Korea. To evaluate the amount of the selected VOCs (47) among the primary disintegration models, LFGs generation model in LandGEM program was used. For the gas mixing reaction, a program called CRW 4.0 was introduced by the NOAA in the United States was used. As a result, the cumulative capacity of landfills in 2015 was estimated at 7,650,682 tons. Therefore, the total LFGs generation in 2015 was 7.717 × 107m³. Also the LFGs showed almost all the hazardous reactions with NOx and O3 in the atmosphere. As VOCs in LFGs mixed air emissions, we confirmed that toxic potential gases such as phosgene, hydrogen halides, halogenated organics, chlorinated amines and acidic fumes are generated.

In the case of VOCs, it is known that the removal can be realized through the use of titanium dioxide (TiO2) photocatalyst. The experimental results reveal that VOCs removal efficiency for Mortar with Photocatalyst powder was effective and It was different depending on the Photocatalyst types.

Koreans have sedentary lifestyles and use under-floor heating called Ondol as home heating systems. Sick Building Syndrome (SBS) caused by VOCs released from flooring material has been of significant interest in residential apartments. In this study, we measured exposure to VOCs by having test subjects breathe under conditions of high surface temperature. The results showed that the emission level of VOCs was high at 40oC in the early stage of the experiment. However, 20 days after the experiment began, the emission level was reduced by 0.9-4 times in each product at 40oC. The exposure to VOCs released from floor coverings was measured by taking into account the average respiratory rate, weight, and activity hour of test subjects and presuming that people are exposed to VOCs all the time while staying indoors. The level of emission from FJR of low-cost PVC floor coverings was the highest among the tested coverings, but the exposure to VOCs emission from the covering was relatively low at 0.025 mg/kg/day at 40oC. The amount of toluene detected from this experiment was the highest among VOCs emitted from floor coverings. The hazard quotient (HQ) of toluene detected in this test was over 20 times smaller than the risk characterization level of 0.1. It was, therefore, estimated that the emission of toluene from the floor surface would not be critically harmful to residents.

국내 폐기물 관리법에 의한 사업장폐기물 중에서 주변 환경을 오염시킬 수 있는 유해한 물질을 함유한 폐기물인 지정폐기물은 보관, 수집운반 및 처리 등의 기준이 생활폐기물에 비해 엄격해 총 처리 과정에서 필연적으로 많은 비용이 발생한다. 이런 상황에서 지정폐기물의 유해성을 저감시켜 일반 폐기물화하여 처리하거나 재활용이 가능하다면 산업현장에 비용적 측면의 부담을 크게 완화할 수 있다. 이에 본 연구에서는 에폭시 수지 생산 산업공정에서 발생하는 지정폐기물을 대상으로 성상분석을 통해 유해물질의 이화학적 특성 및 성상을 파악하고 일반폐기물화 또는 재활용에 대한 가능성을 평가하였다. 2010년 환경부 폐기물 통계를 기준으로 가장 많은 폐기물을 배출하는 분야는 화학제품 제조업이며, 화학제품 제조업 중 본 연구에서는 에폭시수지 생산 공정 중 탈염분액 공정에서 나오는 폐기물을 현장에서 채취하여 실험에 사용하였다. 탈염분약 과정에서 나오는 폐기물은 주 원료인 비스페놀A와 여러 휘발성 유기화합물이 포함되어 있어 지정폐기물로 분류된다. 시료 운반과정에서 VOCs(휘발성유기화합물)의 휘발을 방지하기 위해 밀폐용기에 담아 실험실로 옮긴 후 냉장 보관하였다. 우선 폐기물의 이화학적 특성을 파악하기 위해 해당 시료에 대해 폐기물 용출시험, 발열량 분석 및 전원소 분석을 수행하였다. 분석 결과 중금속은 용출되지 않았으며, 발열량 4500 kcal/kg, 염소이온 0.67 %등으로 환경부 폐기물 재활용 기준은 충족하였다. 그러나 332,000 mg/kg 이상의 고농도 톨루엔이 존재했고 그 외에 자일렌 36 mg/kg, 에틸벤젠 23 mg/kg, 클로로벤젠 15 mg/kg 등 여러 휘발성 유기화합물도 함유되어있었다. 고농도의 VOCs는 인체에 노출될 경우 발암성 등의 유해성이 있으므로 재활용하기 위해서는 반드시 저감해야 한다. VOCs는 증기압이 높고 헨리상수가 크므로 고온 stripping이 가장 효율적인 방법으로 판단된다. 단, VOCs자체가 대기오염 물질이므로 stripping 후 배가스를 별도의 처리를 하지 않고 대기 중으로 방출할 경우 대기오염을 유발하게 된다. 따라서 stripping장치 후단에 활성탄을 충진한 column을 설치하여 탈기된 VOCs를 제거 할 수 있도록 설계하였다. 80℃온풍으로 폐기물 중의 VOCs를 stripping하자 초기에 8,000 ppm정도의 VOCs가 발생하였고, 약 20분 동안 농도가 급격히 저하되었다. 120분 후 부터는 20 ppm 내외의 농도를 나타내었다. 활성탄 후단에서는 유입농도에 관계없이 악취방지법에 의한 대기 배출허용기준인 30 ppm을 만족시켰다. 폐기물 중의 VOCs농도는 12900 mg/kg으로 감소하였으나 발열량은 거의 변화가 없어 폐기물 고형연료로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

This study characterized PM and VOC emissions from cow dung combustion in a controlled experiment. Dung from grass-fed cows was dried and combusted using a dual cone calorimeter. Heat fluxes of 10, 25, and 50 kW/m² were applied. The concentrations of PM and VOCs were determined using a dust spectrometer and gas chromatography/mass spectrometry, respectively. PM and VOC emission factors were much higher for the lower heat flux, implying a fire ignition stage. When the heat flux was 50 kW/m², the CO₂ emission factor was highest and the PM and VOC emission factors were lowest. Particle concentrations were highest in the 0.23-0.3-μm size range at heat fluxes of 25 kW/m² and 50 kW/m². Various toxic VOCs including acetone, methyl ethyl ketone, benzene, and toluene were detected at high concentrations. Although PM and VOC emission factors at 50 kW/m² were lower, they were high enough to cause extremely high indoor air pollution. The characteristics of PM and VOC emissions from cow dung combustion indicated potential health effects of indoor air pollution in developing countries.

휘발성 유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)은 자연계에서 발생하지만, 대부분 인간의 산업 활동에 의해 배출된다. 이는 주로 도장, 인쇄, 금속표면처리, 드라이클리닝 등 유기용제의 사용 외에 액체연료의 수송, 저장, 사용 등의 고정 배출원과 자동차 등과 같은 이동 배출원에서 배출된다. 이들은 증기압이 높아 대기중으로 증발되면, 대기 중에서 질소산화물(NOx) 존재 하에 오존, OH 라디칼 등과 같은 광화학 옥시던트를 발생시키며, 자극성 및 독성이 매우 강하여 인체에 피해를 준다. 또한 각종 산업분야에서 발생되는 VOC는 각각의 발생원에 따라 농도, 조성 및 가스량, 온도 등의 조건이 크게 다르므로, VOC를 경제적이고 효율적으로 제어하기 위해서는 각각의 조건이나 처리목적에 따라 처리방식과 적절한 방지기술이 선정되어야 한다. 현재까지의 VOC 처리장치에 의한 제어기술은 저농도나 회수가 불가능할 경우 이용되는 분해기술과 회수하여 재사용하고자 하는 회수기술로 분류되며, VOC 파괴기술로는 연소기술이 이용되는데, 재생열 회수장치를 포함한 열 산화법과 촉매산화법이 이 기술에 해당한다. VOC 회수기술에는 흡착, 흡수, 응축 등이 포함되며 이외에도 생물학적 처리법, 분리막법, 플라즈마 기술이나 Hybrid기술을 이용한 방지기술이 개발되어 활용되고 있다. 본 연구는 VOCs 및 악취를 동시에 처리하기 위한 하이브리드 시스템에서 사용하고자하는 촉매의 선정과 촉매특성에 관한 내용으로, 알루미나 지지체에 담지된 촉매별 톨루엔의 제거 특성을 실험규모에서 실시하였는데, 비교적 저온 영역인 400℃이하에서 니켈과 망간이 톨루엔의 분해 전환율이 99%로 매우 높았으며 또한 암모니아에 대한 분해 특성도 망간이 99%로 매우 우수하여 하이브리드 촉매로 망간을 선정하였다. 망간의 담지량은 대략 3 ~ 7% 담지시 매우 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었으며, 또한 망간 5%담지된 알루미나 촉매의 경우 반응 실험 결과 공간속도가 20,000~24,000 hr-1 범위에 있을 때 동시 처리가 가능함을 알 수 있었으며, 망간 촉매의 톨루엔 유입농도 특성을 분석한 결과 400 PPM까지는 안정적인 분해가 이루어졌으며, 암모니아의 경우 유입농도가 증가할수록 분해효율이 감소하는 현상을 나타내고 있었는데 이는 톨루엔과는 다르게 암모니아 산화반응에서는 암모니아 자체가 열 공급원의 역할을 하지 않고 단지 산소를 소모시키게 되므로 더욱 많은 열에너지가 필요함을 확인할 수 있었다.