목차
[표제지 등]=0,1,2
제출문=1,3,1
요약문=2,4,9
목차=11,13,4
표차례=15,17,1
그림차례=16,18,4
사진차례=20,22,1
제1장 서론=21,23,1
제1절 연구배경=21,23,2
제2절 De-NOx 기술현황 및 경제성 평가=23,25,4
제2장 Non-Thermal Plasma를 이용한 De-NOx 반응의 원리=27,29,1
제1절 코로나 및 플라즈마 발생원리=27,29,4
제2절 코로나 방전형태 및 특성=31,33,1
1. DC 양의 코로나=31,33,4
2. DC 음의 코로나=34,36,3
3. 펄스형 코로나=37,39,3
제3절 Non-thermal plasma에 의한 De-Nox 기술의 원리=40,42,1
1. 코로나 방전의 특성=40,42,1
2. Non-Thermal Plasma 화학반응에 의한 DeNox 반응=41,43,3
제3장 Corona Reactor System 설계 및 제작 =44,46,1
제1절 다공/다침/다단식 Corona Reactor의 특성=44,46,8
제2절 펄스형 고전압 발생장치=52,54,1
1. 소용량 전원장치=52,54,1
2. 대용량 전원장치=52,54,10
3. 대용량 전원공급장치 사양=62,64,1
제4장 De-Nox 특성 실험 및 결과=63,65,1
제1절 실험방법=63,65,1
1. 코로나 방전을 이용한 NOx 제거반응 실험=63,65,3
2. 디젤엔진 배기가스 적용실험=66,68,2
제2절 코로나 방전을 이용한 NOx 실험결과=68,70,1
1. 방전조건에 따른 반응로의 특성=68,70,4
2. 코로나 방전 특성에 따른 NOx 제거반응 효율=72,74,1
가. 양의 코로나 방전에 의한 NOx 제거 반응=72,74,6
나. 음의 코로나 방전에 의한 NOx 제거 반응=78,80,3
다. 양 및 음의 코로나 방전에 의한 NOx 제거반응 비교=81,83,2
라. DC/Pulse 코로나 방전에 의한 NOx 제거반응 비교=83,85,3
마. 펄스방전, 펄스폭 변화에 따른 영향=86,88,2
제3절 소형 다단식 반응기 설계제작 및 성능평가=88,90,1
1. 소형 탈질장치 설계제작=88,90,4
2. 제작된 탈질반응로 성능평가=92,94,1
가. 단수증가에 따른 NOx 제거효율 실험=92,94,3
나. 처리유량 변화에 따른 NOx 제거효율 실험=95,97,1
다. 산소첨가 유무에 따른 영향=96,98,2
3. NOx 저감반응 전후 정성분석=98,100,1
제4절 NO 분광 특성 분석=99,101,1
1. REMPI법에 의한 NO 분광 특성 측정=99,101,1
가. NO의 분광학적인 특성=99,101,2
나. NO 여기 스펙트럼 측정=101,103,2
다. 실험장치=103,105,3
라. 실험방법 및 결과=106,108,3
2. LIF법에 의한 NO 분광 특성 분석=109,111,1
가. NO의 LIF 스펙트럼 측정=109,111,2
나. 실험장치=111,113,2
다. 코로나 방전에 의한 NO 형광 신호의 측정=113,115,4
제5장 시작품 제작 및 실배기가스 적용 실험=117,119,1
제1절 시작품 제작 및 특성=117,119,2
1. 1차 Scale-up 시작품 제작 및 특성=118,120,1
가. 시작품 사양 및 특성=118,120,2
나. 모의가스 실험=119,121,1
(1) 무산소 실험=119,121,5
(2) 산소 첨가 실험=124,126,5
2. 2차 Scale-Up 시작품 제작 및 특성=129,131,1
가. 시작품 사양 및 특성=129,131,2
나. 모의가스를 이용한 반응기 특성실험=131,133,3
3. Prototype 제작 및 특성=134,136,1
가. 시작품 사양 및 특성=134,136,4
제2절 소형 디젤엔진 배기가스 적용실험 및 Prototype 탈질장치 성능 평가=138,140,1
1. 실험장치=138,140,2
2. 실험결과=140,142,1
가. 배기가스 온도에 따른 영향=140,142,3
나. NO 초기 농도 변화에 따른 제거반응 효율 영향=143,145,3
다. Prototype 탈질장치 성능평가=146,148,4
3. 실 디젤엔진 배기가스에서 적용실험 및 성능평가=150,152,1
가. 적용실험=150,152,2
나. 성능평가 및 분석=152,154,7
제6장 결론 및 분석=159,161,2
참고문헌=161,163,4
표1-1 우리나라 NOx 환경 규제표=24,26,1
표1-2 NOx 제거기술의 경제성 평가(기존 설치된 사양의 평균치)=25,27,1
표1-3 NOx 건식 제거기술 비교표=25,27,1
표1-4 적용사례 및 개발현황=26,28,1
표3-1 펄스전원공급장치 사양=62,64,1
표4-1 1차 및 2차 반응기 특성=91,93,1
표4-2 산소첨가유무에 따른 실험 결과=97,99,1
표5-1 무산소 반응에서 전압, 주파수, 유량, 농도의 변동범위=120,122,1
표5-2 Scale-up된 탈질 반응기 제원 비교표=137,139,1
표5-3 소형 디젤엔진 제원=138,140,1
그림2-1 코로나 방전에 의한 중성입자의 이온화=28,30,1
그림2-2 단계적인 코로나방전의 전이 형태=30,32,1
그림2-3 Characteristics of positive and negative coronas=32,34,1
그림2-4 Basic discharge modes in positive DC corona (left)glow, (right)streamer (1) ionization region (2) drift region=33,35,1
그림2-5 The principle of an electrostatic precipitator with negative corona=36,38,1
그림2-6 Corona configuration (a) plate-plate (b) wire-cylinder (c) wire-plate=39,41,1
그림3-1 다공/다침식 코로나 방전극=46,48,1
그림3-2 다침/다공식 코로나 반응기 다단설치 예=47,49,1
그림3-3 JAEPAE 펄스전원공급장치 회로도=58,60,1
그림3-4 VS & I 펄스전원공급장치 회로도=59,61,1
그림4-1 NOx 분해반응 실험장치 개략도=64,66,1
그림4-2 펄스의 전류와 전압파형=65,67,1
그림4-3 방전극간 간격에 따른 코로나 발생에 필요한 전압=70,72,1
그림4-4 방전극간 간격에 따른 코로나 발생에 필요한 전력=71,73,1
그림4-5 양의 코로나 방전에서의 시간에 따른 NOx 농도의 변화=74,76,1
그림4-6 양의 코로나 방전에서의 입력에너지에 따른 NOx 제거율=75,77,1
그림4-7 양의 코로나 방전에서의 단수변화에 따른 NOx 제거율=76,78,1
그림4-8 양의 코로나 방전에서의 기체유량의 변화에 따른 NOx 제거율=77,79,1
그림4-9 음의 코로나 방전에서의 입력에너지에 따른 NOx 제거율=79,81,1
그림4-10 음의 코로나 방전에서의 기체유량 변화에 따른 NOx 제거율=80,82,1
그림4-11 Variation of Flow rate vs Efficiency of NOx Elimination=82,84,1
그림4-12 DC 코로나 방전에 의한 NOx 농도변화 NO, NO₂, NOx=84,86,1
그림4-13 펄스 코로나 방전에 의한 NOx 농도변화 NO, NO₂, NOx=85,87,1
그림4-14 펄스전원의 펄스폭 변화에 따른 NO 제거반응효율 영향=87,89,1
그림4-15 단수의 증가에 따른 NOx 제거효율 (유량:1.5 SLM)=93,95,1
그림4-16 단수의 증가에 따른 NOx 제거효율 (유량:15 1/min)=94,96,1
그림4-17 Flow rate 변화에 따른 NO 제거효율변화(2단, 사용전압:8kV, 펄스주기:266Hz, 펄스폭:10-6sec(이미지참조)=95,97,1
그림4-18 산소첨가유무에 따른 NOx 제거효율변화=97,99,1
그림4-19 코로나 방전 반응 전후의 FT-IR 분광분석=98,100,1
그림4-20 NO의 에너지 Diagram=100,102,1
그림4-21 NO의 여기 스펙트럼=102,104,1
그림4-22 REMPI 분광분석 실험개략도=105,107,1
그림4-23 NO Decay Curves(-ㆍ-) and Applied Voltage Profile(-ㆍ-)=107,109,1
그림4-24 NO Decay Curves (상) NO REMPI signal(ㆍ) and Background noise(ㆍ)(하) Only NO decay Curve without background noise=108,110,1
그림4-25 NO의 LIF 스펙트럼=110,112,1
그림4-26 LIF 분광분석적 측정 실험장치 구성도=112,114,1
그림4-27 코로나 방전반응에서 방출되는 NO의 형광스펙트럼=114,116,1
그림4-28 LIF 및 방전반응자체에서 방출되는 형광신호 (상)와 보정된 NO 신호(하)비교=115,117,1
그림4-29 레이저 조사시간 변화가 방전반응의 형광신호에 미치는 영향=116,118,1
그림5-1 전압 변화에 따른 NO 제거반응 효율변화=122,124,1
그림5-2 유량변화에 따른 NO 제거반응 효율변화=123,125,1
그림5-3 산소첨가량 변화에 따른 NO 제거반응 효율변화=125,127,1
그림5-4 전압변화에 따른 NO 제거반응 효율변화=126,128,1
그림5-5 유량에 따른 NO 제거반응 효율변화=127,129,1
그림5-6 NO 초기농도에 따른 제거반응 효율변화=128,130,1
그림5-7 펄스전원 Capacitor 추가에 따른 NO 제거반응효율 비교=132,134,1
그림5-8 극간거리가 NO 제거반응효율에 미치는 영향=133,135,1
그림5-9 배출가스 온도에 따른 NO 제거율 변화=141,143,1
그림5-10 온도에 따른 NO 제거율 변화=142,144,1
그림5-11 초기농도별 유량변화에 따른 NO 제거반응 효율=144,146,1
그림5-12 반응기 단수에 따른 반응효율 비교=145,147,1
그림5-13 Prototype 탈질장치 유량변화에 따른 NO 제거반응효율=147,149,1
그림5-14 Prototype 탈질장치의 Scale-up에 따른 성능비교=148,150,1
그림5-15 임피던스 일치에 따른 반응효율 비교=149,151,1
그림5-16 실 디젤엔진 배기가스 적용실험결과; 무부하상태에서 유량변화에 따른 NOx 제거효율 변화=154,156,1
그림5-17 체류시간에 따른 NOx 제거효율 분석=155,157,1
그림5-18 실 디젤엔진 배기가스 적용 실험결과;초기농도 변화에 따른 NOx 제거효율 변화=156,158,1
그림5-19 초기농도 변화에 따른 제거효율 분석=157,159,1
그림5-20 처리유량 및 초기농도의 변화를 동시에 고려한 NOx 제거효율 종합분석=158,160,1
사진3-1 초기 시작품 코로나 반응기=48,50,1
사진3-2 1차 Scale-Up 시작품 코로나 반응기=49,51,1
사진3-3 2차 Scale-Up 시작품 코로나 반응기=50,52,1
사진3-4 Prototype 탈질장치=51,53,1
사진3-5 DC High voltage power supply(30kV, 10mA)=55,57,1
사진3-6 Spark gap 형의 펄스 발생 장치=56,58,1
사진3-7 일체형 고전압 펄스 발생 장치(IRCO, 20kV)=57,59,1
사진3-8 JAEPAE 펄스전원공급장치=60,62,1
사진3-9 VS & I 펄스전원공급장치=61,63,1
사진4-1 코로나 반응실험장치=65,67,1
사진4-2 실제 디젤엔진 적용실험 사진=66,68,1
사진4-3 직접 분사식 디젤기관 경운기 설치 사진=67,69,1
사진4-4 다공/다침식 코로나 반응기에서 코로나발생 현상=69,71,1
사진4-5 처음 제작한 다침/다공판 방전극 조립사진=90,92,1
사진4-6 소형 다단식 방전 반응기 사진=91,93,1
사진5-1 1차 Scale-Up 시작품 극판 모양=121,123,1
사진5-2 2차 Scale-Up 시작품 극판 모양=130,132,1
사진5-3 극수가 124개인 Prototype 반응기 극판 모양=135,137,1
사진5-4 극수가 400개인 Prototype 반응기 극판 모양=136,138,1
사진5-5 소형디젤엔진을 이용한 탈질장치 실 배기가스적용실험=139,141,1
사진5-6 실제 산업용 디젤엔진 배기가스 적용실험 현장 모습=151,153,1