본 연구는 도로변 선형의 가로녹지 조성이 고밀시가지 대로와 건물 사이에 조성한 보행로 및 오픈스페이스의 미세먼지 농도에 미치는 영향을 살펴보고자 부산시 중앙대로와 부산광역시청 건물 사이에 폭 약 70m로 조성된 오픈스페이스를 대상으로 연구를 진행하였다. 조사결과 가로녹지가 없는 지역의 경우 주중과 주말 모두 차도와 인접한 오픈스페이스의 농도차이가 미미하였으나, 반대로 가로녹지가 조성되어 있는 지역은 차도에 비해 오픈스페이스의 농도가 현저히 높음을 확인할 수 있었다. 특히 가로녹지가 조성된 지역은 차도와 보도 모두에서 미조성지역보다 미세먼지량이 높게 나타나고 있어 차도와 건축물 사이가 넓은 공간의 경우 가로녹지의 조성이 전체적으로 도로 밖 오픈스페이스의 미세먼지농도를 높이는 효과를 보였으며, 특히 차도보다 오픈스페이스에 미치는 영향이 더 큰 것으로 확인되었다. 이러한 현상은 차량에 의해 발생한 미세먼지가 빠른 바람흐름에 의해 가로변 관목림을 통과하지만 바람흐름이 줄어든 보행공 간에서는 확산이 이루어지지 않아 발생하는 것으로 판단되었다. 본 연구에서와 같이 넓은 오픈스페이스를 확보하고 있는 도심 도로변 지역의 경우에는 가로녹지가 오히려 바람에 의한 확산을 억제하여 하여 차량이동에 따른 부유 미세먼 지를 녹지 내부에 가두어 보도를 포함한 오픈스페이스의 미세먼지 농도를 높이는 것으로 확인되었다. 도로에서 발생하는 미세먼지를 줄이기 위한 가로녹지의 조성에 있어 도로와 건물의 거리는 매우 중요하게 작용하는 것을 확인하였다.

With continuous industrial development, the types, and amount of particulate matter (PM) have been increasing. Since 2018, environmental standards regarding PM have become more stringent. Pulse air jet bag filters are suitable for PM under the 20㎛ and, can function regardless of size, concentration and type. Filtration velocity and shape are important factors in the operation and design of the pulse air jet bag filters however, few established studies support this theory. In this research, numerical simulations were conducted based on experimental values and, several methods were employed for minimizing the pressure drop. In the pilot system, as the inlet duct velocity was faster than 19 m/sec, flow was not distributed equally and, re-entrainment occurred due to the hopper directional vortex. The multi-inlet system decelerated the hopper directional vortex by 25 ~ 30% , thereby decreasing total pressure drop by 6.6 ~ 14.7%. The guide vane system blocked the hopper directional vortex, which resulted optimal vane angle of 53°. The total pressure of the guide vane system increased by 0.5 ~ 3% at 1.5 m/min conditions. However, the filtration pressure drop decreased by 4.8 ~ 12.3% in all conditions, thereby reducing the operating cost of filter bags.

본 연구에서는 재고미의 사료가치 평가를 위해 무처리(Control)를 비롯한 Extruding, Roasting, Steam 처리구들의 영양소 성분분석, in vitro 소화율, in situ 소화율을 분석하였다. In vitro 실험에서 Extruding은 건물 소화율과 gas 발생량이 타 처리구에 비해 상대적으로 높았고, 가장 낮은 pH를 보였으며, 특히 배양 시간 초기에 소화가 신속히 발생하였다. NH3-N 함량은 배양 6 h 이후에서 Control이 Extruding, Roasting, Steam에 비해 유의적으로 높은 값을 보였고, 이는 가열처리된 단백질의 반추위 미생물의 이용성 저하에 따른 결과로 보이나, 더 정확한 결과를 위해 건물 소화율 분석뿐 아니라 CP 소화율 분석이 필요할 것으로 사료된다. VFA 발생량에서는 Extruding이 다른 처리구들에 비해 배양 6, 12 h에서 유의적으로 높았는데 이는 Extruding 처리구의 분해가 배양 초기에 주로 이어져 발생한 결과로 추정된다. 전분을 발효시키는 박테리아에 의해 높은 비율로 생산되는 propionate 증가 폭에서도 같은 경향을 보였다. In situ 소화율은 in vitro의 소화율과는 다소 차이가 있는 것으로 여겨지나, 이는 실험 방법에 대한 오차로 여겨질 수 있으며, ED(유효분해율)를 통해 in vitro 시험과 소화율의 경향성이 유사한 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구결과를 근거로 상대적으로 적합한 사료가공 처리방법은 무처리, Roasting 및 Steaming인 것으로 보여진다. 또한 무처리(control)의 경우 가공처리에 따른 추가비용 발생이 없으므로 경제적으로 유리할 것으로 판단된다. 재고미가 TMR의 원료로 이용될 수 있다면 국내에서 자급 가능한 사료원료로써 우수한 경제성을 지닐 수 있을 것이다.

As industry continues to develop, the amount of various recalcitrant substances that cannot be removed by conventional wastewater treatment has increased in modern society. The SCFs (Soluble Cutting Fluids) used in metalworking processes contain many chemical substances, such as mineral oils, anticorrosive agents, extreme-pressure additives and stabilizers, as well as high concentrations of organics. Recently, electrolysis has been expected to become an alternative to conventional processes and to be useful in various wastewater treatments. Electrolysis is a highly adaptable industrial wastewater treatment method, having a high efficiency, short processing time, and simple equipment composition, regardless of the biodegradable nature of the contaminants. The effects of operating time, current density, and electrolyte on COD removal of waste SCFs have been studied using the stainless steel (SUS316) electrode in a batch type reactor. The results were as follows. ① Without electrolytes, when the current density was adjusted to 40 A/m2, 60 A/m2, and 80 A/m2, the removal efficiencies of the COD were 25.0%, 37.7%, and 49.1% after 60 min, respectively. ② In the comparison between NaCl (5 ~ 10 mM) addition and non-addition, the removal efficiency with NaCl was higher than for without after 60 min for all current densities. ③ In the comparison between Na2SO4 (5 ~ 10 mM) addition and nonaddition, the removal efficiency with Na2SO4 showed no significant difference to that with NaCl at all current densities.

Soluble cutting fluids (SCFs) have been used in metal machining processes to improve the quality of metal processing equipment and products in modern society. Because the characteristics among metal machining processes differ, various types of cutting fluids are manufactured to enhance the cutting efficiency of different metals. Although SCFs are useful and essential materials, particular treatment is required attributable to the high concentration of nitrogen materials and chemical oxygen demand (COD). In this study, the removal efficiency of total nitrogen (T-N) contained in SCFs was analyzed using electrochemical treatment. The electrode was made of 316 stainless steel, which had been perforated to prevent an imbalanced sample concentration in the reactor. Cathodic and anodic electrodes were alternately inserted into an acrylic reactor. The removal efficiency of T-N in SCFs using 40 A/m2, 60 A/m2, and 80 A/m2 current density, was 48.2%, 61.5% and 69.3%, respectively. The removal efficiency of T-N in SCFs with the addition of 0, 5 mM, and 10 mM NaCl was 69.3%, 74.6%, 77.6%, respectively.

현대축산업에서 발생되는 수질오염 물질은 축사에서 배출되는 축산분뇨가 대부분을 차지하고 있다. 소규모 축산 농가는 대규모 축산 농가와 달리 정확한 배출현황의 파악이 어려운 비점오염원으로써 관리와 통제가 어렵고 잘 이뤄지지 않고 있다. 이에 따라 다량의 유기, 무기 오염물질들과, 특히 부영양화, 녹조, 수화현상을 발생시키는 인과 질소 중 용존물질인 인산염, 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소의 처리가 시급하다. 현재의 처리방법은 가격이 저렴하고 간편한 화학적 처리방법을 이용하고 있다. 하지만 이는 슬러지의 양을 증대시키고 화학응집제에 의한 이차적인 문제를 야기한다. 따라서 이런 문제를 해결할 방안 중 하나로 전기분해와 응집을 통한 축산폐수 처리가 모색하고 있다. 하지만 소규모 축산농가는 대체로 도서 산간지역에 있어 전기분해와 전기응집에 필요한 전기를 얻기 위해 송전탑과 배전설비를 설치하는 것은 매우 비효율적이다. 이를 개선하기 위해 태양광설비를 이용하여 소규모 축산농가에서 자체적으로 전력을 확보, 전기분해와 응집을 진행하려 한다. 생산된 전기는 플랜트의 전력수급 뿐만 아니라 잉여전력은 생활전력으로 활용하여 환경적 이점과 경제적 이익을 동시에 취할 수 있게 될 것이다. 따라서 위와 같이 소규모 축산농가에서 환경적, 경제적 두가지 장점을 모두 취할 수 있는 플랜트를 개발･제시하는 것이 이 연구의 핵심이라 할 수 있다. 따라서 소규모 축산농가 폐수처리를 위해 태양광설비를 이용하여 전력을 자체적으로 수급하여 전기분해와 응집을 통해 질소와 인의 농도를 줄이고, 독자적인 처리 플랜트를 개발･발전시키는 것이 이 연구의 핵심이라 할 수 있다. 본 연구는 실험실 규모의 장치를 이용하여 항온 70℃를 유지하며, anode(+)에 Fe, Cathode(-) 316-SUS, 전극간격은 10mm를 유지하여, 1A CC(Constant Current)조건으로 시간에 따른 인산염(PO43-), 질산성질소(NO3-), 아질산성 질소(NO2-), 암모니아성 질소(NH4+)의 농도를 측정하였다. 자외선 원자흡광광도계(UV spectro photometer)를 이용하여 분석 한 결과 인은 초기 30분 이내에 초기농도 1000ppm에서 280ppm 감소한 720ppm으로 약 28%대의 저감효율을 가지는 것으로 나타났으며 질소는 초기 2시간 이내에 초기농도 6000ppm에서 2280ppm 감소한 3720ppm으로 약 38%대의 저감효율을 가지는 것으로 나타났다.

화석에너지 자원 고갈 및 경제발전에 따른 산업화가 가속화되면서 폐기물의 발생량이 지속적으로 증가하여 폐기물 에너지화 기술에 대한 관심이 급증하고 있다. 공정상에 발생하는 폐기물 중에서 특히, 메탄올의 경우에는 분리가 쉬우며 저장성이 용이하고 연료전지 사용 및 수소에너지로의 변환이 용이하므로 많은 전원장치에서 응용이 가능하다. 공정상에서 비상전원의 경우에는 배터리 또는 연료전지를 이용하게 된다. 이때 PEM 연료전지를 이용할 경우 배터리에 비해 에너지 밀도가 현저히 높기 때문에 장시간 비상전원 공급이 가능하다. 메탄올의 경우에는 다른 폐기물에 비해서 높은 수소 : 탄소 비를 가지며 낮은 끓는점을 가지면서 공정 폐기물에서 쉽게 추출할 수 있으며 저장하는데 별도의 장치가 필요 없고 또한 낮은 온도에서 간단한 조건에서 쉽게 개질이 가능하므로 연료전지 시스템에 적용이 용이하다. 본 연구에서는 공정상 추출한 메탄올을 비상전원장치의 연료로 사용한 PEM 연료전지에 적용이 가능한 메탄올 개질 반응에 대한 연구를 수행하였다. 수소를 생산하는 개질반응에는 열분해 반응, 수증기 개질 반응, 부분 산화 반응 및 수증기 개질 반응 및 부분 산화 반응의 조합으로 이루어진 자열 개질 반응이 존재한다. 4가지의 개질반응에 대한 각각의 실험을 수행하여 비상전원시스템으로의 적합성에 대한 연구를 수행하였다. 비상전원시스템의 경우에는 구조가 간단하고 부가 장치가 적을수록 가공, 제작 및 장치 구동 면에서 유리하고 또한 성공적인 비상 PEM 연료전지 구동을 위한 수소 생산을 위해서는 연료 개질 시스템은 복잡하게 구성되며 연료전지의 구동 온도가 낮을수록 더 많은 과정을 거치게 된다. 비상전원시스템에서 동적 부하 변동에 빠른 응답성을 가지며 동시에 메탄올에 대해서 비교적 안정적인 운전이 가능하며 외부 열원의 사용을 최소화 할 수 있는 개질 반응 연구를 수행하였다. 다양한 개질 반응에 대한 수소 발생률 및 BOP(Balance of Plant)의 비교 검증을 통하여 비상전원시스템에 가장 적합한 개질 반응에 대한 선택을 하였으며 선택된 개질 반응을 이용하여 비상 PEM 연료전지 전원장치 시스템에 적용시켰다. 이는 비상 PEM 연료전지 전원장치 뿐만 아니라 다양한 연료 처리 장치에 적용 가능할 것으로 판단된다.

Development and performance evaluation of the hydrogen generator by autothermal reforming process for emergency PEM fuel cell using methanol from process waste were carried out. Supply of gaseous hydrogen has been a technical barrier for its wide application. As a result, conventional reformer has either a separate heat source such as a catalytic combustor or a parallel process in the same reactor to generate heat. The later device is called ATR (Autothermal reforming). Typical product gas of ATR still contains a large amount of carbon monoxide that poisons electro-catalyst of the MEA. In the present study, we used the decomposition of hydrogen peroxide as a parallel exothermic reaction in the same reactor as the reformer. The decomposition of hydrogen peroxide releases water vapor and gaseous oxygen with enormous heat. The heat sustains the reforming reaction and the oxygen is used to recombine the carbon monoxide by oxidation. By parametric study, at the condition of 200oC and the rate of methanol to 40% of hydrogen peroxide is 4 to 1, the Carbon monoxide contents are reduced by less than 800 ppm. Using the present concept we could reduce the concentration of carbon monoxide in the product gas of the reformer by more than 80%. At that carbon monoxide contents, we can be possible to load the methanol-hydrogen peroxide ATR system without any devices.