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휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)은 대표적인 대기오염물질로, 광화학반응으로 인한 오존생성과 인체에 유해한 영향을 끼치는 문제가 발생하기 때문에 적극적인 규제 및 관리가 필요하다. VOCs의 배출을 방지하기 위해 활성탄 흡착탑을 설치한다. 대기용 활성탄은 2007년까지 품질 기준이 있었지만, 현재 대기용 활성탄의 적합한 규정이나 기준이 존재하지 않아 활성탄 흡착탑이 제 역할을 하지 못하는 경우가 많다. 즉, 현장 환경을 고려한 대기용 활성탄의 흡착 성능 평가 방법 및 품질 기준이 필요한 시점이다.
본 연구에서는 대기용 활성탄의 효율성을 높이기 위해 흡착 성능 평가 방법으로 “1/2 ...

휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)은 대표적인 대기오염물질로, 광화학반응으로 인한 오존생성과 인체에 유해한 영향을 끼치는 문제가 발생하기 때문에 적극적인 규제 및 관리가 필요하다. VOCs의 배출을 방지하기 위해 활성탄 흡착탑을 설치한다. 대기용 활성탄은 2007년까지 품질 기준이 있었지만, 현재 대기용 활성탄의 적합한 규정이나 기준이 존재하지 않아 활성탄 흡착탑이 제 역할을 하지 못하는 경우가 많다. 즉, 현장 환경을 고려한 대기용 활성탄의 흡착 성능 평가 방법 및 품질 기준이 필요한 시점이다.
본 연구에서는 대기용 활성탄의 효율성을 높이기 위해 흡착 성능 평가 방법으로 “1/2 용제 증기 흡착 평가”를 제안하고 흡착 성능에 미치는 영향 인자를 고려하여 보정계수를 산정하였다. 먼저, 활성탄 흡착탑을 설치한 사업장에서 배출되는 VOCs를 조사하여 Toluene, Methyl ethyl ketone (MEK), Ethyl acetate (EA)를 대표 VOCs로 선정하여 실험하였다.
“1/2 용제 증기 흡착 평가” 방법은 활성탄의 질량 변화를 통해 흡착량을 간단하게 구할 수 있으며 그 결과 요오드 흡착력 1000 mg/g 기준으로 대기용 활성탄의 흡착량은 300 mg/g임을 확인하여 품질 기준으로 제안하려고 한다. 흡착 성능에 미치는 영향 인자를 파악한 후, 고려하기 위해 보정계수를 산정하였다. 인자로는 VOCs 종류, 상대습도. 반복재생이다. 물질의 보정계수는 Freundlich 등온 흡착식과 확산계수를 사용하였으며, MEK 0.96, EA 0.84, 3 Mixture 1.03의 보정계수를 얻었다. 상대습도 보정계수는 각 물질의 습도별 흡착량을 고려하였다. 습도별 보정계수는 상대습도 40%일 때 0.95, 상대습도 80%일 때 0.90이다. 재생 활성탄 보정계수는 수요 예측 모델인 곰페르츠 성장 모형 식을 변형하여 22회 반복재생을 할 경우 보정계수는 0.17이다.
1/2 용제 증기 흡착 성능 평가 방법에 대한 적용성을 평가하고 기존의 파과 실험 방법을 이용하여 흡착량과 파과곡선을 비교하였다. 1/2 용제 증기 흡착 성능 평가 방법과 파과 실험의 농도가 달라 농도 보정이 필요하다.
대기용 활성탄의 흡착 성능을 본 연구에서 제안한 방법으로 측정하고 흡착 성능에 미치는 영향을 고려한 흡착량 보정계수를 사용하여 흡착량을 예측할 수 있다. 예측한 흡착량은 대기용 활성탄의 교체주기를 적절하게 선정할 수 있고 품질 기준이 반영된다면 활성탄 흡착탑의 효율성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

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