Determination of Moisture Content “ 배출가스 내 수분 함유량 측정 ”

1. Determination of Moisture Content“배출가스 내 수분 함유량측정” 8 조 199800784 김 창균 199900747 김 종훈 200002316 이 미애 200104418 현 진희

2. 실험 목표 및 내용 • 실험목표 : 배출 가스 내의 수분량 측정 및 측정 방법을 이해 • 실험내용 ① 대기환경공정시험법에 의한 배출가스내의 수분량 측정 ② 건구온도 (dry-bulb temperature)와 습구온도 (wet-bulb temperature)를 측정하여 배출가스내의 수분함량을 결정

3. 실험 방법 1. 측정대상 및 측정횟수 : 가솔린 차량이나 디젤차량을 선택 하여 아래의 2가지 수분 측정방법에 따라 각각 2회씩 측정 하여 배연가스 내 평균수분 함량을 측정한다. 2. 대기환경공정시험법의 제3장 2절 1항에 나와있는 수분량 측정 방법 중에서 제2형인 “임핀져(impinger)를 이용한 수분의 측정방법” 에 따라 수분량을 2회 측정한다.

4. 단, 이때 시료 채취 유량의 보정에 필요한 온도와 압력은 다음과 같이 가정하여 수분량을 산출한다. 유량계에 유입되는 가스의 온도 : 15oC 유량계에 유입되는 가스의 계기압력(gage pressure) : -20 mmH2O 대기압 : 1 atm 3. 온도계를 사용하여 배출 가스내의 건구온도와 습구온도를 2회씩 측정한 후에 [psychrometric chart] (대기방지공학 교재의 부록에 있는 Figure B3와 B4)를 이용하여 수분함량 을 결정한다

5. 실험 결과 • 가솔린 차량 혹은 디젤 차량의 배연 가스내 수분 농도

6. 임핀져 (impinger)를 이용한 수분의 측정방법에 따른 수분량 측정 1) 건구온도 : 38℃ F로 변환 ⇒ 5/9 ×38+32=100.4F

7. 2) 습구온도 : 34℃ F로 변환 ⇒ 5/9 ×34+32=93.2F

8. 229 gr/pound dry air • 수분량(%) =

9. 가솔린 차량 혹은 디젤 차량의 배연 가스내 수분 농도

10. 토 의 • 이번 실험은 가솔린 및 디젤자동차의 배출 가스내 수분량 측정 및 측정방법을 이해하는데 실험목적이 있었다. • 첫 번째 실험방법으로는 4개의 임핀져(impinger)를 이용한 수분측정 방법이었다. 4개의 임핀져 중 1,2번째 임핀져에 물 100ml를에 채우고 3번째 임핀져에는 물을 흡수할 수 있는 성분의 실리카겔을 채워 배기가스에 나오는 수분을 거의 흡수하게 한다. • 실험 결과 첫 번째 임핀져에서 100㎖의 수분이 107㎖ 로 7m㎖ 수분 증가량을 보였고, 두 번째 임핀져에서도 104㎖의 수분량이 측정돼 4㎖의 수분이 증가한 것을 볼 수 있었다. 또한 3번째 임핀져의 실리카겔이 수분을 흡수하여 0.0035g의 증가량을 보인 것을 확인할 수 있었다

11. 이번 실험은 자동차 배기가스를 20분 정도동안 배출한 결과를 측정하였다. 그러나 실험 여건상 20분이라는 짧은 시간동안의 배출가스에 대한 수분량을 측정한 나머지 정확한 실험이 되지 못했다는 생각이 들었다. • 자동차 내부에서의 여러 과정을 통해 수분이 생성되는 것도 있겠지만 자동차는 수냉식이라 오랜 시간 동안 운전할수록 수분의 양이 증가할 것이라는 생각이 들었다. 그렇기에 20분 시간은 너무 짧다는 생각이 들었다. 하지만 열선에서의 열소모를 막기 위해 천으로 감아 생각보다 더 많은 수분의 양을 확인할 수 있었다.

12. 두 번째 배기가스의 온도의 상승을 시간별로 실험 한 결과 1번째 건구 온도 측정 실험에서는 일정시간동안 온도증가를 보이다가 38℃에서 온도증가 현상이 멈춘 뒤 일정수준을 유지하게 되었다 (실험결과 그래프 1 참조). • 2번째 방법으로 물을 적신 솜을 이용하여 측정한 습구온도 실험결과 에서는 온도증가를 보이다 일정수준 온도를 유지하다 다시 온도증가 를 보이다 일정수준을 보이고 다시 온도가 상승하는 것을 볼 수 있었 다. (실험결과 그래프 2 참조) • 가솔린의 연소시 배출되는 이론적 수분량은 14.06%로 실험에서 얻어 진 실험값 3.229%이 훨씬 작은 것을 확인할 수 있었다.

13. 이번 실험에서 자동차에서의 배출가스내 수분함유량에 대해 알 수 있었으며 다음에 기회가 있으면 가솔린 차량이 아닌 디젤 차량에서의 수분 함유량에 대해 측정할 기회가 있었으면 한다. • 실제로 디젤 차량의 경우 가솔린 차량과는 배출가스의 성분이 달라 (예를 들어 PM의 농도 등) 수분함유량에는 어떠한 차이가 있는지 실 험간에 의문점이 있었다. 후에 이러한 실험 기회가 또 있다면 실험 시간을 20분 보다 더 길게 늘려 정확한 실험을 하였으면 한다.