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제출문
보고서 초록
목차
제1장 서론 11
제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 11
제2절 연구개발의 국내외 현황 18
1. 해외 기술개발 동향·시장 18
2. 국내 기술개발 동향·시장 25
제3절 연구개발대상 기술의 차별성 27
제2장 연구개발의 목표 및 내용 29
제1절 연구의 최종목표 29
제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 29
제3절 연도별 추진체계 30
1. 연구개발의 추진전략 30
2. 연차별 연구수행 방법 31
제3장 연구개발 결과 및 활용계획 33
제1절 연구개발 결과 및 토의 33
1. 수은 총량 및 종별 분석을 위한 장치 개념도 33
2. 고체 흡착제의 제조 및 물성 36
3. 수은 흡·탈착 시스템 구축 47
4. 수은 흡착 및 탈착 52
5. 수은 종별 분석방법 개발 64
6. 산화 수은의 환원 탈착 시 정량성 분석 75
7. 가열 방식에 따른 탈착 및 분해 특성 조사 77
8. 수은 감지 시스템 설계 79
9. 실 배출원 적용 89
제2절 연구개발 결과 요약 98
제3절 연도별 연구개발목표의 달성도 98
제4절 연도별 연구 성과(논문·학회발표·특허 등) 99
제5절 관련분야의 기술발전 기여도 106
제6절 연구개발 결과의 활용계획 106
제4장 참고문헌 108
부록 110
Table 1-1. 미국의 인위적 배출원별 수은 배출량 12
Table 1-2. Global emissions of mercury (reference year 1995) 14
Table 1-3. 수은 화합물의 융점과 비점 15
Table 1-4. 국가별 배가스 수은 농도 규제치 16
Table 1-5. 수은 측정 장치의 한계농도와 특징 19
Table 1-6. 검증된 수은 측정 19
Table 1-7. 수은의 채취 및 분석 방법에 따른 조작 용이성 및 비용 20
Table 1-8. 습식 방법과 건식 방법의 장단점을 비교 21
Table 3-1. 이온 교환 전후 용액 농도 38
Table 3-2. 흡착제 종류별 물리적 특성 44
Table 3-3. 개발된 수은측정 시스템과 수은 분석 장치의 비교 51
Table 3-4. 범용 흡착제의 종류별 원소 수은과 산화 수은의 탈착 온도 차 66
Table 3-5. Method 1, 2를 통한 탈착 된 수은의 농도 분석 결과 비교 74
Table 3-6. 수은 감지기 국내 제작 시 예상되는 비용 88
Fig. 1-1. 자연계 수은 순환 및 농축 11
Fig. 1-2. 전세계 가스상 수은의 배출 분포도 13
Fig. 1-3. Flue Gas Adsorbent Mercury Speciation (FAMS) Sample Trap View 22
Fig. 1-4. EPA 29 method 23
Fig. 1-5. Ontario hydro impinger train 23
Fig. 1-6. 수은 고감도 측정을 위한 Zeeman effect와 multi-path-cell 24
Fig. 3-1. 수은 종별 trap개발에 따른 주기적 연속 수은 측정 장치 개념도 34
Fig. 3-2. Zeeman effect와 multi-path cell이 장착된 CVAAS. (Lumex, RA-915p) 35
Fig. 3-3. SKIBH 분자 구조 37
Fig. 3-4. SPAC 활성화 장치 38
Fig. 3-5. 이온 교환 수지 처리 단계별 감량 39
Fig. 3-6. Ag-SPAC의 SEM image 39
Fig. 3-7. Ag-SPAC의 Isotherm linear Plot 40
Fig. 3-8. Ag-SPAC의 BJH adsorption & desorption dV/dlog(D) pore volume. 41
Fig. 3-9. SPAC의 isotherm linear plot. 42
Fig. 3-10. SPAC의 BJH adsorption & desorption dV/dlog(D) pore volume. 42
Fig. 3-11. 흡착제별 XRD결과 45
Fig. 3-12. 활성탄소흡착제와 알루미나 흡착제의 BET 결과 46
Fig. 3-13. 수은 흡·탈착 장치 시스템. 47
Fig. 3-14. 수은 증기 발생을 위한 permeation tube. 48
Fig. 3-15. Permeation tube (18ng/min.)의 온도에 따른 수은 발생량 49
Fig. 3-16. SPAC 흡착제의 수은 탈착 spectrum. (흡착제 0.5g, carrier gas N₂ 250cc/min, 흡착 온도 100 ℃, 승온 속도 10 ℃/min) 52
Fig. 3-17. Ag-SPAC의 수은 탈착 spectrum.(흡착제 0.5g, carrier gas N₂ 250cc/min, 흡착 온도 100 ℃, 승온 속도 10 ℃/min) 53
Fig. 3-18. Ag-SPAC의 수은 탈착 spectrum. (흡착제 0.5g, carrier gas 5%H₂/N₂ 250 cc/min, 흡착 온도 100 ℃, 승온 속도 10 ℃/min) 54
Fig. 3-19. 흡착제의 종류별 흡착특성 56
Fig. 3-20. 흡착제의 종류별 원소 수은(Hg(0))의 탈착 특성 57
Fig. 3-21. 흡착제의 종류별 산화 수은(Hg(II))의 탈착 특성 58
Fig. 3-22. 활성탄소흡착제(SPAC)와 알루미나(AlY) 흡착제의 TPD 비교 59
Fig. 3-23. 금속담지 알루미나 흡착제의 흡착특성 60
Fig. 3-24. 원소수은의 TPD 61
Fig. 3-25. 산화수은의 TPR 62
Fig. 3-26. 원소수은과 산화수은이 공존할 경우의 TPD(TPR) 62
Fig. 3-27. AlY의 아말감 형성에 따른 원소수은과 산화수은의 탈착 특성 비교 65
Fig. 3-28. Au-ESPAC을 사용한 원소 수은과 산화 수은의 탈착 특성 68
Fig. 3-29. 탈착조건에 따른 Au-ESPAC의 수은 탈착 특성 비교 (method 1: temperature control, method 2: gas-temperature control) 69
Fig. 3-30. Au-AlY을 사용한 원소 수은과 산화 수은의 탈착 특성 70
Fig. 3-31. 탈착조건에 따른 Au-AlY의 수은 탈착 특성 비교 (method 1: temperature control, method 2: gas-temperature control) 71
Fig. 3-32. Au-AlW을 사용한 원소 수은과 산화 수은의 탈착 특성 72
Fig. 3-33. 탈착조건에 따른 Au-AlW의 수은 탈착 특성 비교 (method 1: temperature control, method 2: gas-temperature control) 73
Fig. 3-34. HgCl₂의 환원 탈착 시 정량성 분석 75
Fig. 3-35. Microwave를 이용한 원소수은과 산화수은의 탈착 특성 78
Fig. 3-36. 단일 흡착제를 이용한 수은의 농축 및 감지 시스템 79
Fig. 3-37. Zeeman effect apparatus 장치의 구성 81
Fig. 3-38. Zeeman split detection 82
Fig. 3-39. Mercury analyzer의 구성 및 측정 방법 모식도 83
Fig. 3-40. NOx 및 SOx의 광 흡수선 84
Fig. 3-41. Light intensity for non-loading/loading 85
Fig. 3-42. 개발된 Zeeman-CVAA와 mercury analyzer의 수은감지 비교 86
Fig. 3-43. Multipath cell structures 87
Fig. 3-44. 기상 수은 분석용 측정 장치 모식도 89
Fig. 3-45. 한국화학연구원 내 LNG보일러실에 설치된 수은 측정 장치 사진 91
Fig. 3-46. 한국화학연구원 내 LNG보일러의 수은발생량 측정 93
Fig. 3-47. TSA방법을 이용한 배가스의 수은 종별 탈착 측정 95
Fig. 3-48. Zeeman-CVAA를 이용한 배가스의 수은 종별 탈착 특성 96
Fig. 3-49. Microwave를 이용한 배가스의 수은 종별 탈착 특성 97
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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