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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김도용
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 목포대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수154
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경제개발계획 시행 이후 우리나라는 산업화와 경제의 급격한 발전에 따라 사업장이나 일상생활 등에서 일산화탄소, 질소산화물, 미세먼지와 함께 휘발성유기화합물(volatile organic compounds, VOCs) 등의 다양한 대기오염물질이 환경으로 배출되고 있다. 최근, 실내 공기질에 영향을 미치는 물질로 휘발성유기화합물의 하나인 폼알데하이드(formaldehyde)는 새집 증후군(Sick house syndrome)을 유발하는 등 건강상 악영향 물질로서 부각되고 있다. 선진국에서는 공기질 개선을 위해 이와 같은 유해물질을 제거하기 위한 다양한 기술 개발이 이루어지고 있으며, 폼알데하이드를 제거하기 위한 흡착제 등 다양한 제품들을 개발하고 있다. 특히, 흡착?제거기술에 이용되는 흡착제로 넓은 표적적과 우수한 열적 안정성 및 규칙적인 결정구조를 가지고, 분자체 효과가 나타나며, 연속적인 재생이 가능한 규소, 산소, 알루미늄으로 이루어진 제올라이트를 여러 산업공정에 적용한 연구가 진행되고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 합성제올라이트 5종과 활성탄을 대상으로 폼알데하이드 전처리 전 흡착능 평가를 실시하였다. 흡착제를 전처리 하지 않은 경우, 흡착제의 충진량을 증가시켜 실험을 수행한 결과 모든 대상 흡착제에 대해 충진량이 많아짐에 따라 폼알데하이드의 제거율은 증가하였지만 흡착제 1 g 당 총 흡착량이 감소하여 흡착제 단가를 고려한 경제성은 낮아지는 경향을 보였다. 또한, 흡착제별로는 Zeolite A가 경제성이 가장 높게 나타났으며, Beta Zeolite Fe의 경우에는 흡착량이 가장 많았음에도 불구하고 경제성은 가장 낮게 평가되었다. 흡착시간 및 반복실험에 따른 흡착 변동성 평가에서는 상대적으로 경제성이 높게 평가된 Zeolite A, Zeolite X, 활성탄을 대상으로 하였으며, 200분 동안 흡착제별 흡착시간의 지속에 따른 폼알데하이드의 제거율 감소의 변동성으로부터 활성탄 > Zeolite A > Zeolite X의 순으로 흡착능의 지속성이 우수한 것으로 평가되었고, 흡착시간 20분에 대한 흡착제별 반복 실험에 따른 출입구 농도비, 흡착량, 제거율 등의 변동성으로부터 흡착능의 안정성은 Zeolite X > Zeolite A > 활성탄의 순으로 평가되었다.
또한, 추가적으로 합성제올라이트인 제올라이트 A 및 제올라이트 X, 그리고 활성탄을 이용하여 흡착제의 전처리 후, 폼알데하이드 흡착실험을 수행하였으며, 흡착제의 전처리 및 탈착재생에 따른 흡착능을 평가하였다. 흡착제의 전처리 및 재생 공정에서는 건조처리를 실시하였고, 흡착제의 전처리 결과, 합성제올라이트가 전반적으로 전처리에 따른 흡착능의 향상이 우수하였으며, 흡착능은 제올라이트 X > 제올라이트 A > 활성탄의 순으로 평가되었다. 전처리된 흡착제를 이용한 반복 및 지속흡착 실험 결과, 흡착 안정성은 제올라이트 A > 제올라이트 X > 활성탄의 순으로 평가되었으며, 흡착 지속성은 제올라이트 X > 활성탄 > 제올라이트 A의 순으로 평가되었다. 또한, 탈착재생 실험 결과, 활성탄은 재생 사용에 따라 흡착능이 다소 감소하였으나, 합성제올라이트는 재생 후에도 고효율의 흡착능을 유지하여 건조처리를 통한 탈착재생 만으로도 충분히 폼알데하이드의 흡착제로써 재사용이 가능할 것으로 평가되었다.
또한, 추가적으로 합성제올라이트인 제올라이트 A 및 제올라이트 X, 그리고 활성탄을 이용하여 흡착제의 전처리 후, 폼알데하이드 흡착실험을 수행하였으며, 흡착제의 전처리 및 탈착재생에 따른 흡착능을 평가하였다. 흡착제의 전처리 및 재생 공정에서는 건조처리를 실시하였고, 흡착제의 전처리 결과, 합성제올라이트가 전반적으로 전처리에 따른 흡착능의 향상이 우수하였으며, 흡착능은 제올라이트 X > 제올라이트 A > 활성탄의 순으로 평가되었다. 전처리된 흡착제를 이용한 반복 및 지속흡착 실험 결과, 흡착 안정성은 제올라이트 A > 제올라이트 X > 활성탄의 순으로 평가되었으며, 흡착 지속성은 제올라이트 X > 활성탄 > 제올라이트 A의 순으로 평가되었다. 또한, 탈착재생 실험 결과, 활성탄은 재생 사용에 따라 흡착능이 다소 감소하였으나, 합성제올라이트는 재생 후에도 고효율의 흡착능을 유지하여 건조처리를 통한 탈착재생 만으로도 충분히 폼알데하이드의 흡착제로써 재사용이 가능할 것으로 평가되었다.
목차
List of Tables ⅱiList of Figures v(초록) ⅴii제 1 장 서 론 1제 2 장 이론적 배경 4제 1 절 휘발성유기화합물 4제 2 절 폼알데하이드 8제 3 절 폼알데하이드 규제 국내·외 기준 111. 주요 선진국의 실내공기질 기준 112. 우리나라의 실내 공기질 기준 143. 국내 건축자재 품질인증제도 17제 4 절 휘발성유기화합물 배출 저감기술 201. 흡착법 22제 3 장 실험 재료 및 실험 방법 26제 1 절 실험재료 261. 활성탄(Activated Carbon) 262. 합성제올라이트(Synthetic Zeolite) 27제 2 절 실험장치 및 분석방법 301. 실험장치 및 시료채취방법 302. 분석방법 32제 3 절 예비실험 34제 4 절 흡착능 평가방법 371. 충진량이 흡착에 미치는 영향 372. 전처리가 흡착에 미치는 영향 383. 흡착시간에 따른 지속성 평가 394. 반복실험에 따른 안정성 평가 395. 탈착재생 후 흡착능 평가 39제 4 장 연구 결과 및 고찰 40제 1 절 전처리 전 흡착능 평가 401. 충진량이 흡착에 미치는 영향 402. 흡착시간에 따른 흡착 지속성 평가 483. 반복실험에 따른 흡착 안정성 평가 50제 2 절 전처리 후 흡착능 평가 521. 전처리가 흡착에 미치는 영향 522. 흡착능의 안정성 평가 573. 흡착능의 지속성 평가 594. 탈착재생이 흡착에 미치는 영향 61제 5 장 결 론 63References 65(Abstract) 73Appendix 75
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