열풍건조 시스템의 열 및 물질전달은 기본적으로 수분과 온도 구배에 의해서 이루어지며, 이 과정은 수증기 압력의 변화로 인한 증기의 확산, 함수율에 따른 피건조물의 비열, 열전도 계수, 확산계수 등의 변화, 공기와의 접촉면에서 수분의 증발량과 증발열에 의한 에너지 손실 및 피건조물로부터 증발한 수분의 확산과 대류에 의한 공기 중으로의 물질 전달 등 복잡한 현상들이 포함되어 있으며 이러한 건조현상에 대한 열 및 물질전달 연구는 다양하게 추진되었다. 그러나 대부분의 건조분야 연구는 이들 건조현상들에 대한 해석을 통해 장치의 크기, 가열형태, 운전성 및 피건조물의 특성에 따른 형식 등의 측면에서만 그 중요성이 강조되어 왔으며, 에너지 이용효율 측면에서의 장치개발이나 폐열회수기술에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 기존의 직접열 건조방식의 여러 가지 단점을 개선한 연속 감압식 직･간접열 방식의 건조장치를 개발하고자 하는 것으로, 1ton/day용량의 연속식 벨트형 컨베이어 건조장치를 제작하여 고효율 열풍 건조 기술을 이용하여 발생되는 열원을 통하여 180℃ 이하의 온도에서 건조시킴으로서 대기오염물질 발생이나 2차 오염물질의 생성이 없다. 열풍 건조기의 운전조건 변화에 따른 피건조물의 특성 연구 결과는 시료의 투입량이 증가함에 따라 건조물의 함수율도 증가하는 경향을 나타내고 있으며 건조기의 RPM이 느릴수록 열풍공급 히터의 개수가 많을 경우 열전달이 더욱 촉진되어 수분 증발이 양호해져 건조물의 함수율이 낮게 나타나는 것을 알 수 있다. 또한 건조후 피건조물의 함수율이 약 12.4%에서 감압조건시 5.1%로 낮게 계측이 되어, 감압 조건하에서의 건조후 피건조물의 함수율이 상압하에 비하여 월등히 낮게 나타났고, 간접열 건조기의 특성상 건조기의 크기와 사용열량을 일정 비율 이하로 줄일 경우 그 비율이 비례적으로 줄어들지 않기 때문에 건조가 이루어지지 않을 수 있으므로 현실적으로는 20%까지 건조기의 크기가 감소하지는 않는다. 열풍 직･간접열 방식을 통한 적용 장비의 우수성을 확인하였으며 감압방식의 적용에 대한 건조성능의 향상을 확인하였다.

전 세계적으로 석유와 석탄 등 화석연료의 지속적 사용으로 인한 지구온난화가 가속화됨과 폐수, 축산폐수, 분뇨 등의 유기성 오니와 같이 해양투기로 인하여 해양생태계는 물론이며, 인간보건 환경에 미치는 영향도 극히 심하여 이에 따라 파생된 국제협약인 런던협약이후 정부는 2006년부터 해양투기 감량정책을 펼쳐왔다. 2012년부터는 가축분뇨 및 하수･폐수오니의 투기금지, 2013년에는 음식물 페수의 투기금지, 2014년에는 모든 폐기물을 바다에 투기하는 행위를 금지하여 현재 우리나라에서는 모든 폐기물의 해양배출이 금지된 상태이다. 하지만 매년 늘어나는 슬러지량과 슬러지 처분형태에 따른 처분량이 2013년도 하수슬러지 중 재활용 41.6%, 소각 24%, 기타 13%, 육상매립 11.5%, 연료화 9.9%, 해양투기 0%로 재활용 다음으로 소각의 비율이 높다. 이에 따라 기존의 슬러지 처분방식과 다른 하수슬러지의 육상처리 기술을 위한 대책을 강구하기 위하여 열 에너지를 소모하면서 슬러지를 감량화 시키는 소각, 건조 등의 처리방법 외에 녹생토, 지렁이 사육, 시멘트 원료화 및 퇴비화를 중심으로 한 자원화가 대안으로 제시된 바 있다. 본 연구는 슬러지에 함유된 수분을 악취발생 없이 탄화공정이 아닌 열풍 건조 시스템을 개발하여 경제성 및 환경성 문제에 대한 하수슬러지의 적정처리법을 찾는 것이 새로운 과제로 대두하고자 한다. 또한 MRT 값의 산정을 통해 열전달기작 및 장치 내의 물질이동 거동을 파악하는데 중요한 기초자료로 필요하며, 컨베이어 벨트의 rpm과 슬러지의 수분변화에 따라 MRT 변화 값을 도출하여 비교하였다. 열풍건조 박스형 컨베이어 벨트에 따른 슬러지의 MRT(체류시간)와 hold-up은 컨베이어벨트의 속도를 각각 20, 30, 40, 50, 60 rpm으로 슬러지 이송할 시에 sample A의 수분이 35.1%인 슬러지의 체류시간은 각각 2,462 sec, 1,644 sec, 1,244 sec, 990 sec, 809 sec로 나타났으며, sample B의 수분이 51.3%인 슬러지의 체류시간은 각각 2,732 sec, 1,816 sec, 1,439 sec, 1160 sec, 941 sec로 나타났다. 슬러지의 수분이 50% 이상일 경우가 hold-up되는 양이 많은 것으로 나타났는데 이는 슬러지의 수분으로 인해 처리초기에 장치의 내부의 벨트형 컨베이어의 특성상 건조 전에 벨트의 표면에 침착되기 때문에 수분이 낮은 슬러지에 비해 hold-up되는 양이 많은 것으로 판단된다. 또한 건조장치의 벨트는 건조 시 발생되는 증기를 순환시키기 위해 기체가 통과할 수 있도록 벨트의 표면에 메시형태로 제조하였으며 그사이로 흘러내린 수분의 양이 전체의 중량에 영향을 미친 것으로 사료된다.

열풍건조 시스템의 열 및 물질전달은 기본적으로 수분과 온도 구배에 의해서 이루어지며, 이러한 과정은 수증기 압력의 변화로 인한 증기의 확산, 함수율에 따른 피건조물의 비열, 열전도계수, 확산 계수 등의 물성치들의 변화, 공기와의 접촉면에서 수분의 증발량과 증발열에 의한 에너지 손실 및 피건조물로부터 증발한 수분의 확산과 대류에 의한 공기 중으로의 물질 전달등 복잡한 현상들이 포함되어 있으며 이러한 건조현상에 대한 열 및 물질전달 연구는 다양하게 추진되었다. 그러나, 대부분의 건조분야 연구는 건조현상들에 대한 해석을 통해 장치의 크기, 가열형태, 운전성 및 피건조물의 특성에 따른 형식 등의 측면에서만 그 중요성이 강조되어 왔으며, 에너지 이용효율 증대를 위한 관점에서의 장치개발이나 폐열회수기술의 적용에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에 투입된 슬러지는 Sample A 함수율은 35.1%, Sample B 함수율은 51.3% 무게는 40~50kg으로 실시하였다. 연구결과 Sample A는 180℃에서 40min의 예열건조시간 후 시료투입 10min 이후 부터 지속적으로 함수율이 낮아지다 20~25 min 동안 다소 급속히 함수율이 낮아지는 경향을 나타냈고, 그 이후 30min 이후부터 다시 서서히 함수율이 낮아지는 것으로 나타났으며, sample B는 예열건조시간 후 시료 투입 15min 이후 부터 지속적으로 함수율이 낮아지다 20~30min 동안 다소 급속히 함수율이 낮아지는 경향을 나타냈고, 그 이후 35min 이후 함수율의 변화가 크게 낮아지지는 않은 것으로 나타났다. Sample A와 Sample B의 함수율 절반이 감소되는 반건조기간(MR=0.5)인 지점은 모두 25min 이후로 나타났다. 슬러지의 건조시간이 길게 나타난 것은 슬러지 표면층으로부터 열풍 가열이 진행 되어 지며 건조기의 열풍이 원활히 진행되고 온도가 평행선을 이르는 20분 이후 시점부터 급속한 수분증발이 진행되기 때문인 것으로 나타났다. 또한 슬러지 입자가 건조, 비산되어 하부로 떨어진 입자를 송풍기를 통해 끌어 올려 상부에서 자유낙하하면서 열풍과 접촉하므로 회전드럼 내부에서의 슬러지 입자와 열풍의 접촉시간이 짧고, 슬러지 입자의 크기에 따라 먼저 건조된 미세 입자들이 수분함량이 30% 이하로 건조되지 않은 큰 입자들에 달라붙게 되는 것으로 나타났다. 건조기 후단에서는 고형화현상을 일으켜 건조효율이 저하되는 단점이 있는 것으로 나타났지만, 건조 후 발생되는 가스를 열풍발생기 외통과 내통사이를 통과시켜 재순환하여 건조기의 열원으로 이용하는 시스템을 구성함으로써, 에너지이용 효율을 높일 수 있다.

A purpose of the present study is to derive optimum study factors for removal of heavy metals using combinedalternating current electric/magnetic field and electric membranes for the area contaminated with heavy metals in soil orunderground water. ORP (Oxidation Reduction Potential) analysis was conducted to determine an intensity of tendencyfor oxidation or reduction of the samples contaminated with heavy metals, and electrical membrane treatment was usedwith adjustment of concentrations and voltages of liquid electrode to derive a high removal rate. Then, electrolysis wascarried out to collect deposits, and electrical conductivity increased again. However, as time passed, the ions weredecomposed, and ionic bonds of the heavy metals started to decompose due to a magnetized water device connected toeach line, resulting in gradual stabilization. Gas generated at the electrode is reduced with production of low heat resultingin an increased reaction rate, accompanied by no oxidation in anion exchange membrane and cation exchange membranewithout occurrence of a reduction phenomenon. Also power consumption may be reduced with a small amount ofelectricity, and treatment efficiency was also shown to be increased.

Non-Annex I parties announced the voluntary emission reduction targets including the U.S. in the conference of party. NAMAs would be focused to solve the negotiation clue for the post-kyoto regime. Since the country would not be involved in Annex I parties, the voluntary carbon market would be created for the greenhouse gas reduction targets. According to Bali Roadmap, voluntary carbon market should be constructed by the MRV manners since this country does not belong to Annex I parties. Carbon point system would be proposed by the ways of the international voluntary emission reduction credit. The voluntary carbon market should involve the potential GHG reduction credit and link with the ETS in the country. This study proposed the way of linkage between ETS and voluntary carbon market including the carbon-point system.