본 연구에서는 중공사형 지지체막을 폴리술폰(polysulfone, PSf) 고분자를 이용하여 비용매 상분리법(non solvent induced phase separation, NIPS)에 의해 제조하였다. 제조된 중공사 지지체막을 PDMS와 Pebax를 코팅하여 중공사형 복합막 을 제조하고 CO2, H2, O2 그리고 N2에 대한 순수 투과도(permeance)와 선택도를 측정하였다. 제조된 복합막 모듈 중에서 선 택도(CO2/H2)가 가장 높은 모듈을 선정하여 모사가스를 사용하여 스테이지컷(stage cut, SC)의 변화에 따라 분리성능을 측정 하였다. 이때 사용된 모사가스는 PSA에서 버려지는 off gas의 농도인 CO2 70% : H2 30%인 것을 사용하였다. 1단 실험에서 는 H2 농도 약 60%, H2 회수율 12%의 값을 얻을 수 있었다. 낮은 H2 농도와 회수율을 극복하기 위해 2단 직렬 테스트를 수 행하였으며, 이를 통해 H2 농도 약 70%, H2 회수율 70%를 달성할 수 있었으며, 이를 통해 CO2/H2 분리에 대하여 분리 공정 구성을 도출할 수 있었다.

As a replacement for activated carbon, biochar was synthesized and used for the adsorptive removal of formaldehyde and nitrogen oxide. Biochar was produced from the fast pyrolysis of the red marine macro alga, Pyropia tenera. The P. tenera char was then activated with steam, ammonia and KOH to alter its characteristics. The adsorption of formaldehyde, which is one of the main indoor air pollutants, onto the seaweed char was performed using 1-ppm formaldehyde and the char was activated using a range of methods. The char activated with both the KOH and ammonia treatments showed the highest adsorptive removal efficiency, followed by KOH-treated char, ammonia-treated char, steam-treated char, and non-activated char. The removal of 1000-ppm NO over untreated char, KOH-treated char, and activated carbon was also tested. While the untreated char exhibited little activity, the KOH-treated char removed 80% of the NO at 50°C, which was an even higher NO removal efficiency than that achieved by activated carbon.

Refuse-derived fuel (RDF) produced using municipal solid waste was pyrolyzed to produce RDF char. For the first time, the RDF char was used to remove aqueous copper, a representative heavy metal water pollutant. Activation of the RDF char using steam and KOH treatments was performed to change the specific surface area, pore volume, and the metal cation quantity of the char. N2 sorption, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES), and Fourier transform infrared spectroscopy were used to characterize the char. The optimum pH for copper removal was shown to be 5.5, and the steam-treated char displayed the best copper removal capability. Ion exchange between copper ions and alkali/alkaline metal cations was the most important mechanism of copper removal by RDF char, followed by adsorption on functional groups existing on the char surface. The copper adsorption behavior was represented well by a pseudo-second-order kinetics model and the Langmuir isotherm. The maximum copper removal capacity was determined to be 38.17 mg/g, which is larger than those of other low-cost char adsorbents reported previously.

The oxyfluorination effects of activated carbon nanofibers (OFACFs) were investigated for CO2 storage. Electrospun CFs were prepared from a polyacrylonitrile/N,N-dimethylformamide solution via electrospinning and heat treatment. The electrospun CFs were chemically activated in order to generate the pore structure, and then oxyfluorination was used to modify the surface. The samples were labeled CF (electrospun CF), ACF (activated CF), OFACF-1 (O2:F2 = 7:3), OFACF-2 (O2:F2 = 5:5) and OFACF-3 (O2:F2 = 3:7). The functional group of OFACFs was investigated using X-ray photoelectron spectroscopy analysis. The C-F bonds formed on surface of ACFs. The intensities of the C-O peaks increased after oxyfluorination and increased the oxygen content in the reaction gas. The specific surface area, pore volume and pore size of OFACFs were calculated by the Brunauer-Emmett-Teller and density functional theory equation. Through the N2 adsorption isotherm, the specific surface area and pore volume slightly decreased as a result of oxyfluorination treatment. Nevertheless, the CO2 adsorption efficiency of oxyfluorinated ACF improved around 16 wt% due to the semi-ionic interaction effect of surface modificated oxygen functional groups and CO2 molecules.

휘발성 유기화합물(VOCs)은 유기용매를 주로 사용하는 산업공정에서 배출되는 일반적인 대기오염물질 중 하나로 그 물질 자체가 독성 및 발암성을 지니기도 하고 오존 생성의 전구체로 작용하기도 하여 인체 건강과 환경에 부정적인 영향을 주고 있다. 또한 최근 초미세먼지 2차생성에 기여하고 있음이 알려짐에 따라 VOCs 저감에 대한 국제적인 관심은 더욱 높아지고 있는 실정이다. 중소규모 사업장에서는 VOCs 처리를 위해 주로 활성탄 흡착탑을 이용하고 있으며 활성탄의 짧은 파과점으로 일정기간 사용 후 교체가 필요하지만, 교체 비용 부담에 따른 적절한 유지관리가 미흡하여 VOCs가 직접 대기로 방출되는 문제가 발생되고 있다. 따라서 본 연구에서는 활성탄 파과 후 현장에서 재생이 가능한 흡탈착 공정에 대하여 연구를 수행하였다. 기존 재생 공정인 열탈착(TSA) 공정은 에너지 비용이 많이 소요되며 수분 또는 고온 가스를 사용해야하므로 재생 시간이 길고 부대시설이 필요한 단점이 있어 현장에서 흡착 후 직접 재생하기에는 다소 무리가 따른다. 저온 감압탈착(VSA) 공정은 상대적으로 저온(80∼90℃)에서 진공펌프를 이용하여 탈착하는 방식으로 감압시에 VOCs가 휘발하는 온도가 낮아지므로 상대적으로 낮은 온도에서 탈착이 가능하다. 이에 따라 현장에서 자체재생 가능한 탈착 방법으로 저온 VSA 기술을 적용하였으며, 30 CMM급 흡탈착 시스템을 제작하여 실제 도장 공장의 배출가스에 대한 현장 적용성 연구를 수행하였다. 또한 저온 VSA 공정을 통해 배출되는 탈착가스는 재생시 캐리어가스 유량이 상대적으로 적어 고농도로 배출되므로 회수하여 유기용매로 재활용할 경우 원료 절감에 따른 경제적 효과가 매우 크다. 따라서 VOCs를 회수하기 위한 방법으로 기액 접촉 효율이 높은 용매 직접접촉식 응축 방식을 적용하였으며, 30 LPM 직접접촉식 회수장치를 제작하고 실 탈착가스를 이용한 회수실험을 수행함으로써 본 기술에 대한 현장 적용 가능성에 대하여 평가해보고자 하였다.

도시에서 발생되는 생활폐기물을 효과적으로 관리하기 위한 방안으로 폐자원에너지화에 대한 관심이 집중되고 있다. 기존의 도시형 생활폐기물 처리방식은 매립을 통해 관리하였으며 현재까지도 집중적인 관리대상이다. 특히 매립지 인근 주민의 생활환경에 직접적인 영향을 미치며, 폐기물 매립으로 인해 발생되는 매립가스는 온실가스 발생의 주요 원인으로 작용하고 있기 때문에 이에 대한 효과적인 관리계획이 필요한 실정이다. 또한 도시의 인구 밀도의 증가로 인해 매립에 의한 폐기물 관리는 더 이상 효과적인 처리방법이 아니기 때문에 지속가능한 도시형 생활폐기물 관리가 필요하다. 폐기물을 유용자원으로 전환을 위해서는 폐기물의 발생 단계에서부터 운송, 취급 및 저장 그리고 관리방안까지 최적의 활용계획을 세워야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 폐기물을 유용자원으로 효과적인 관리 시스템을 계획하기 위해 선형정수계획법을 도입하여, 도시단위에서 발생하는 폐기물의 종류 및 발생량 그리고 처리방법에 대한 통계자료와 폐기물의 성분분석과 발열량의 실측분석을 통해 최적화 계획을 실시하였다. 최적화 설계는 선형계획법을 통해 폐기물 처리기술에 대한 기술투자비, 온실가스 감축효과 등을 목적함수(Objective function)로 두어, 해당지역에서의 에너지 사용현황과 온실가스 발생량을 정량화하여 폐기물의 에너지전환계획에 따른 효과를 분석하였다. 제시된 방법론은 매립의 대안으로 도시형 생활폐기물을 다양한 유용자원으로 전환 방안을 소개함으로써 폐자원에너지화 활성화에 기여하고자 하였다.

In this research, we measured the number of lanes, distance, disposition of apartment that are affecting the road traffic noise to evaluate the current condition of G city’s road traffic noise. We decide on a basis regarding an apartment price formation factor, and the apartment current price and the results that compared. To have a point scale, we set the maximum road traffic noise at a 8 lane road for 5 points, give 4 points for a 6 lane road, which has a 2.1～2.5 dB(A) difference compared to a 8 lane road, give 3 points for a 4 lane road, which has a 5.2～5.5 dB(A) difference compared to a 8 lane road, and set 2 points for a 2 lane road and lower. If we set the standard floor plan as horizontal and a living room facing the roadside, the horizontal and living room facing the opposite side of the road is 1 point because it differs by 14.1 dB(A), and the vertical is 3 points since the difference is 5.3 dB(A). If we make grades by the distance, making standard the fifth floor with little soundproof effect from apartment to road, we observe a measurement below 2.9 dB(A) at a distance of less than 10 m and 5 dB(A), decreased at a distance of 20 m. Therefore, 4 points were given for less than 10m, 3 points for 10～20 m, 2 points for more than 20 m as we can apply the effect of a decay distance of line sound source and the decrease in noise effects of more than 6 dB(A), 1 point for more than 40m, and 0 points for more that 80 m since it is negligible. 28 apartments got 0 points because there is no effect of road traffic noise from other apartments, and 50 apartments where only the road at one side effect them got 5～10 points. 4 apartments (17-2, 6-3, 10-4, 3-3) received over 20 points. 15 cases showed a difference between developer price and resale price, and 11 cases (73%) among them showed the same trend (price increases with a low road traffic noise restriction factor point) with the point of road traffic noise restriction factor. 4 cases demonstrated the opposite trend, showing price increases with a high restriction factor point. Among the 4 cases, case numbers 2,6 and 9 appear to be more affected by the location factor (business district) than the road traffic noise restriction factor, and case number 1 appears to be affected by the building factor (openness and direction).