본 연구는 등유를 사용하는 농업용 난방기에서 배출되는 가 스를 포집하고, 농업용 난방기의 사용 연식에 따른 이산화탄 소의 배출농도를 파악하고자 수행되었다. 선형 회귀분석의 결과로 농업용 난방기의 연식에 따른 이산화탄소의 배출량은 R2 = 0.84로 y = 26.99x+721.98의 식을 따른다고 나타났다. 농업용 난방기의 사용 연식에 따라 세 그룹으로 분류하여 분 산분석을 수행하였다. 분산분석을 수행한 결과, 분석을 위해 설정한 유의확률 0.05보다 작은 2.1961×10-13으로 나타났으 며 이는 적어도 한 그룹에서 차이가 나타난다는 것을 의미한 다. 본 연구에서는 농업용 난방기의 기본적인 배출농도의 차 이를 분석하고자 기기의 제작사와 상관없이 농업용 난방기의 기기 연식만을 고려하여 배출가스 데이터를 수집하였다. 기 기의 연소 방식에는 제작사에 따라 연소 방식에 차이가 미미 하게 있었을 것으로 판단되며 데이터 변수의 개수가 늘어난다 면, SVR(support vector regression) 기반의 선형회귀 분석 등 을 실시하여 농업용 난방기의 이산화탄소 데이터가 온실가스 발생량 파악에 더욱 활용도가 높아질 것으로 판단된다. 추후 연구에서는 더욱 세분화된 데이터의 수집 방식을 따라 더욱 높은 정확도를 가진 결과값을 도출할 수 있다고 판단된다. 이 처럼 우리나라의 농업 분야에서 용도별 온실가스 발생량을 조 사하기 위하여 고정형 농기계인 농업용 난방기의 이산화탄소 발생량을 정확히 파악하여 온실가스 배출량 조사에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Membrane-based gas separation is one of the next generations’ gas separation technology for carbon capture and storage (CCS). Membrane process has the advantages of i) low energy consumption without a phase change during the separation, ii) small footprint and easy scale-up of membrane modules, and iii) clean process without any emission of harmful byproducts. However, the requirement of CO2 separation membrane for CCS has limited the application of gas separation membranes in the industrial field. Here, we demonstrate the strategies to approach to the current limitation by developing a high flux of polymeric hollow fiber membrane. The membrane performance in this work is 900 GPU (1 GPU = 10-6 cm3/cm2‧sec‧cmHg) of CO2 permeance. The CO2 capture pilot plant using multi-stage membrane processes at KDHC has been on-site tested.

분자체(molecular sieve)로 알려진 제올라이트 분리막 중에 8-membered ring 구조를 지닌 제올라이트를 연속적인 분리막 형태로 제작하고자 한다. 이를 통해 영구 기체 분자간의 크기 차이를 기반으로 한 분자체 역할을 할 수 있는 분리막으로 사용하고자 한다. 이렇게 얻은 연속적인 분리막을 이용하여 석탄기반의 화력발전소에서 발생하는 배가스 내에 존재하는 이산화탄소를 효과적으로 분리·포집하려고 한다. 도전적인 과제로서 수분이 존재하는 상황에서도 높은 이산화탄소/질소 분리 능력을 지닐 수 있도록 분리막을 제작하고자 한다. 이번 발표에서는 최근에 얻은 제올라이트 분리막 기반의 이산화탄소 포집 능력과 관련된 내용에 대해 발표하고자 한다.

CO2 분리막 기술은 화학 유해 물질 사용·배출이 없는 친환경 기술로, 규모나 위치, 적용처별 사업 다각화가 가능한 기술이다. 전력연구원에서는 저비용 분리막 대량 생산 기술을 확보하고, 적층 방식의 분리막 모듈 상용화를 추진 중에 있다. Lab-scale의 분리 모듈의 성능 평가 결과를 기반으로 96% 순도, 90% 포집률을 동시달성하는 분리막 공정의 설계를 완료하였다. 현재 ’17년 8월 준공을 목표로 세계 최대 규모인 1MW급 CO2 분리막 테스트 베드를 당진 화력에 건설진행 중이다.

분리막 공정은 압력장치에 사용되는 전기 사용량이 많아 이를 줄이기 위한 다양한 공정 옵션이 연구되고 있다. 본 연구에서는 분리막 공정에서 막 모듈에 sweeping 기체를 permeate에 불어넣어 모듈의 구동력을 증가시키는 방법으로, 특별한 공정 장치 추가 없이도, 효율적인 CO2 분리가 되는 공정을 연구하였다. 분리막 공정은 주요 장치비용(분리막, 압축기 등)과 운영비용(전기, 스팀)을 평가 하였다. MATLABⓇ에서 분리막 모델을 개발하었으며, 분리막 공정에 가능한 모 든 구조들을 초구조로 경제성 평가 모델을 기준으로 평가되었다. 본 연구는 2014년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 (재)한국이산화탄소포집 및 처리연구개발센터의 지원을 받아 수행된 연구임(2014M1A8A1049305).

Membrane is a relatively new industrial gas separation technology and has been studied as an alternative CO2 capture technologies to amine absorption. Membrane processes have a merit such as low energy use, small footprint, no by-products formation, and simple operating condition. When applied to flue gas CO2 capture, low CO2 concentration and normal pressure of flue gas stream places a practical limits on the membrane operation. The up-to-date membranes should allow module performance to rise to levels practical for fossil-fuel power station use. In this talk, membrane module is being evaluated for flue gas treatment. Membrane processes using several membranes, which are now being studied under the R&D projects granted by KCRC, are investigated to capture CO2 from the simulated gas.

사용후핵연료를 다루는 각종 공정에서는 열처리 온도, 분위기 가스 등에 따라 Cs 뿐만 아니라 I, Tc, Ru, Te 등의 다양한 준휘발성 핵분열 가스들이 발생된다. 이들 발생되는 핵분열가스들 중 고방사능, 고방열 핵종인 세슘을 환경으로 방출되지 않도록 선택적으로 안전하게 포집하는 기술 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다. 최근 석탄회필터를 이용하여 이를 기체상 세슘과 반응시켜 세슘알루미노실리케이트를 형성시켜 세슘을 포집하는 방법이 개발되었다. 하지만, 석탄 화력발전소에서 이용되는 탄종의 변화에 따라 석탄회의 조성이 달라져 품질관리가 어려우며 석탄회에 포함된 CaO, MgO, TiO2, SO3, Na2O, K2O, BaO, PbO, MnO2 등 다양한 화학적 조성 때문에 선택적으로 세슘만 제거하기 어려운 문제가 제기되었다. 이를 해결하기 위하여 SiO2, Al2O3, Fe2O3를 기반으로 한 세라믹 다공성필터를 제조한 후 이를 이용하여 기체상 세슘을 포집하는 방법이 모색되고 있다. 본 연구는 OTS(Off-gas Trapping System) 장치를 이용하여 고온 하에서 알루미노실리케이트 필터의 세슘 포집특성을 분석하였다. 이를 위해 SEM-EDX, ICP를 이용하여 포집 전·후 필터의 미세구조의 변화 및 세슘의 농도를 분석하였다. 무게분석을 통해 알루미노실리케이트 필터의 세슘포집효율은 99% 이상이었다. 알루미노실리케이트 필터의 표면을 SEM으로 형상을 확인한 후 EDX로 화학적 성분을 분석한 결과 1단의 경우 세슘은 40.53 wt.%로 나타났고 후단은 세슘이 검출되지 않았다. 또한 ICP로 필터의 후단을 원소 분석한 결과 세슘은 검출되지 않았다. 또한 세슘 포집 후의 필터를 상분석 한 결과 세슘은 화학반응이 결합된 cesium aluminum silicate(Cs4Al4Si20O48) 및 pollucite(CsAlSi2O6) 로 나타났다.

The 2nd landfill of Sudokwon landfill site has been collecting landfill gas flowing into vertical wells using the vacuum generated by blowers. The vacuum applied to the wells enables the landfill gas within the collection boundary to be collected and the air in the atmosphere to be penetrated through landfill cover soil, as well. In this study, we tried to investigate the impact of active landfill gas collection with vertical wells on landfill aeration. The pressure changes and the compositions of landfill gas, measured at the wells and 4 bore holes made in the landfill for this study, showed the air penetrates the landfill cover and inflows into the vertical wells. The concentration of nitrogen in the landfill gas collected from the 2nd landfill site has been increased to 14 ~ 15% as of February 2013, indicating 18 ~ 19% of the air is being included in the landfill gas.

This study was carried out to investigate the collection Efficiency of mass in collector step at the different of physical gas characterization. This work has focused on the dependence of the collection efficiency of mass in the collector zone of a two-stage set up field with gas temperature T and the dew point tmeperature. To identify the dependence of the mass collection efficiency on the grounded plate of the collector zone M_P,k by the specific electric resistance of dust ρe and the relative humidity φ, 20 attempts have been made with three different gas temperature (50℃, 80℃, 110℃) at different dew point. At the specific electric resistance of dust ρe=10^6Ωm which relative humidity corresponds to φ> 15%, a easy rise of the grounded plate secluded dust mass share was measured again. As the result of the higher cohesion imprisonment power due to the adsorbtion of particle, the rise of the relative humidity developed on the particle surface. Therefore, the collection efficiency of mass was not predominant the high temperature T in the collector zone, neither was the pecific ellectric resistance of dust dependent.