토양필터를 이용한 질소산화물 저감에 관한 연구

초록

1. 서 론 질소산화물(NOx)을 효율적으로 제거하기 위하여 여러 가지 처리기술들이 있다. 그러나 처리공정 중 생성되 는 부산물과 처리비용에 대한 부담이 생기기 마련이다. 바이오필터법은 부산물에 의하여 독성이 발생하지 않 으며, 조작이 간편하고 유지관리비가 적게 든다는 장점이 있다. 본 연구에서는 자연 친화적이고 지속적 처리가 가능한 바이오필터 법인 토양공기정화장치(earth air purifier, EAP) 시스템을 이용하여 질소산화물의 저감에 대한 연구를 수행하였다. 2. 연구방법 본 실험에 사용한 실험장치의 구성도를 Fig. 1에 나타내었으 며, 실험장치는 가스공급부, 혼합부, 반응부, 배출가스 측정부 로 구성되어 있다. 본 연구에 사용된 토양 바이오필터 반응기 는 내경 50 mm, 높이 100 mm로 제작되었다. 가스공급부인 경 우 NO가스의 농도를 맞춰주기 위하여 희석용 공기를 함께 주 입하여 농도별로 희석할 수 있도록희석장치를 구성하였다. 오 존 산화조에서는 오존 발생기를 사용하여 유입된 표준가스 중 NO를 NO2로 산화하는 역할을 하며, 혼합장치 내에서 표준가 스와 함께 혼합되어 바이오필터 장치로 유입된다. 바이오필터 에 의한 질소산화물의 제거율을 살펴보기 위하여 NOx 분석기 (Nitrogen Oxides Analyzer < Thermo, Model 42i>)를 사용하였 고, 각 실험에서의 측정 시간은 30분으로 하였으며, 측정 데이 터는 데이터 로거(Graphtec GL-450)를 사용하여 6초 간격으로 저장하였다. 3. 결과 및 고찰 토양에 의한 질소산화물(NOx)의 제거효율을 평가하기 위하여 다음 3가지 방법으로 실험을 실시하였다. 첫 번째 실험에서는 NO 유량을 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 L/min으로 변화시켜 측정하였고, 두 번째 실험에서는 NO 농도를 100, 200, 300, 600 ppb로 변화시켜 측정하였다. 세 번째 실험에서는 O3 농도를 100, 200, 400, 800 ppb 로 변화시켜 측정하였다. 주입가스에 대한 농도와 유량에 대한 사항은 Table 1과 같다.