• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.129.1-129.1
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• 2010

석탄가스화로부터 얻어진 합성가스는 CO, $H_2$가 주성분으로, 그 자체를 연료로 사용하여 발전을 하거나 또는 적절한 정제, 분리 및 합성을 통해 다양한 원료물질을 생산할 수 있다. 이러한 석탄의 청정 사용 기술은 최근의 에너지 분야에서 많은 관심을 불러일으키고 있는 고유가 현상 및 석유자원 고갈에 대비할 수 있는 현실적인 방법의 하나로 여겨지고 있다. 석유를 대체할 에너지원으로서 석탄을 이용하는 다양한 응용 방법 중의 하나로 가스화 반응을 통해 발생하는 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정을 들 수 있는데, 이는 석탄 등의 고체 시료를 이용하여 메탄이 주성분인 연료가스를 생산하는 것이다. SNG(Synthesis Natural Gas 또는Substitute Natural Gas)는 합성천연가스 또는 대체천연가스로 불리어지는데 주로 석탄의 가스화를 통해 얻어진 합성가스(syngas 또는 synthesis gas)인 CO, $H_2$를 촉매에 의한 합성반응을 통해 얻을 수 있다. SNG 합성 반응(메탄화 반응)은 보통 수성가스 전환 공정과 가스 정제 공정을 거친 합성가스를 $CH_4$로 전환하는 것으로 석탄을 이용한 SNG 제조 공정에서 가장 핵심 공정인 메탄화 반응은 높은 발열반응으로 주로 니켈 촉매를 사용하며 $250{\sim}400^{\circ}C$에서 반응이 이루어진다. SNG 합성 반응은 공급되는 합성가스의 조성($H_2$/CO 비), 공급되는 합성가스의 유량과 반응기에 충진된 촉매의 부피와의 관계를 나타낸 공간속도, 반응온도 등의 조건에 따라 반응 특성이 달라질 수 있다. 가스화 반응을 통해 생성되는 합성가스를 이용한 SNG 합성반응(메탄화 반응)의 특성을 파악하기 위하여 Lab-scale 규모의 고정층 반응기를 이용하여 Ni 함량이 다른 2종류의 촉매를 대상으로 반응온도 및 압력에 따른 CO 전환율, $CH_4$ 선택도, $CH_4$ 생산성 변화를 파악하였다. 실험 결과 반응기의 온도가 350도 이상의 조건에서 CO 전환율은 99.8%이상, $CH_4$ 선택도는 90.7%이상으로 나타났으며, 공간속도가 2,000 1/h 이상의 조건에서는 $CH_4$ 생산성이 500 ml/g-cat, h을 만족하였다.

• The Journal of Natural Sciences
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• v.1
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• pp.33-45
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• 1987

$BaCO_3$ 와 다양한 입자크기의 $TiO_2$ 의 고체상태 반응을 산소 ( 혹은 공기 ) 와 이산화탄소 중에서 열중량 분석법 (TG) 과 시차 열분석법 (DTA) 를 이용하여 반응속도론 및 반응기구를 조사하였다. 중간생성물과 최종생성물의 확인은 X-ray 회절 분석법 (XRD) 을 이용하였다. $TiO_2$ 의 반응성은 입자의 크기가 $0.15\mum$이하일 때 현저히 증가하였다. 반응초기에 $BaTiO_3$ 는 반응물의 접촉표면에서 생기기 시작하며 반응의 진행과정은 Jander 에 따라 확산조절과정이 된다. 반응과정에서 BaO-$TiO_2$ 의 상평형도에 기술된 화합물들이 중간물질로써 나타난다. 공기중에서는 상당한 양의 $Ba_2$$TiO_4$ 가 생성되지만 $CO_2$ 의 분위기에서는 약 $1100^{\circ}C$까지 억제된다. 이 온도는 열역학적 계산치인 $1060\pm$ $50^{\circ}C$와 잘 일치하고 있다. 확산과정의 활성화 에너지 값은 공기중에서는 56.4Kcal/mol 이었으며 이산화탄소의 경우에서는 79.6Kacl/mol 이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.60 no.4
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• pp.582-587
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• 2022

Biphasic solvents are attracting attention as energy-reducing solvents for capturing CO₂ from flue gas in combustion process. In this study, considering diethylenetriamine (DETA) and diethylethanolamine (DEEA) mixed solvents, one of the biphasic solvents by blending of two types of amines, the CO₂ absorption rates of DETA and DEEA was measured by wetted wall column. The effects of DETA and DEEA concentrations and operating temperature on the overall mass transfer coefficient were investigated. As a result, the overall mass transfer coefficient was proportional to the DETA concentration. However, in the case of the DEEA concentration, the effect was small and when the concentration was exceeded, the overall mass transfer coefficient decreased. The DETA aqueous solution showed little change in the overall mass transfer coefficient with the operating temperature, whereas the DEEA aqueous solution increased the overall mass transfer coefficient with the operating temperature. As a result of obtaining the observed reaction rate constant under the pseudo-first-order reaction assumption, it was found that the observed reaction rate constant in DETA aqueous solution was proportional to the DETA concentration, but DEEA did not fit the pseudo-first-order reaction assumption.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.30 no.1
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• pp.130-134
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• 2016

How does $CO_2$ affect on the stomatal mechanism? The mechanism of stomatal opening by $CO_2$ is not clear as it is difficult to see $CO_2$ effect on light-induced stomatal opening. Furthermore, stomata may react differently according to the concentration of $CO_2$. The significance of the possible endogenous rhythms must consider to understand on $CO_2$-related response. It is clear that $CO_2$ has an effect on the accumulation of osmotic materials which determines the degree of stomatal apertures because it is known that stomata open in the condition of the reduced $CO_2$ concentration. However, it is not fully understood how $CO_2$ leads to the stomatal opening. It has been thought that $CO_2$ can not affect on the ion fluxes which determines the increase of osmotic potential in guard cells. However, in this study, the changes of guard cell membrane permeability by $CO_2$ have been focused on. There are many reports that $CO_2$ related reactions are dominant when the leaf is exposed to certain a mount of $CO_2$. The hypothesis of the stomatal opening by light is based on the increase of osmotic materials in guard cells including $K^+$, $Cl^-$, sucrose and $malate^{2-}$. It was reported that $CO_2$ induced a big hyperpolarization indicating that $H^+$ was extruded to the cell outside. It was also found that $CO_2$ caused guard cell membrane hyperpolarization in the intact leaf up to 3 or 4 times higher than that of light induced membrane hyperpolarization. These results represent that $CO_2$ can affect on the change of physical characteristics which affects on the change of the membrane permeability.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.4
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• pp.410-417
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• 2009

Carbon dioxide was absorbed into GMA solution in a stirred flat cell using mesoporous catalyst Imidazole-CP-MS41, which was synthesized by CP-MCM41 with imidazole. Experiments were carried out at a batch-type absorber with different conditions, varying reaction temperature, concentration of GMA, solvent but maintaining 50 rpm of agitation speed and 2 g of catalyst. Absorption rate of $CO_2$ was used to obtain the kinetics based on the film theory using zwitterion mechanism with 2 elementary reaction and the kinetics were correlated with the solubility parameter of the solvents.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.34 no.3
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• pp.103-107
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• 2024

In this study, nickel, a pure metal material, was proposed as a saggar for synthesizing NCM [Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂] cathode active material. Nickel is known as a metal that is resistant to oxidation and has a high melting point. Nickel is one of the main components of NCM cathode material and was expected to be free from problems with contamination from saggar during cathode material synthesis. We sought to confirm the possibility of nickel as a saggar for synthesizing NCM cathode active materials. When a Ni metal crucible and Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂ (NCM 811) precursor material were reacted at 900℃ for a long time, the change in the reaction layer on the surface of the crucible over time was analyzed. The nickel crucible reaction layer formed during heat treatment at 900℃ was nickel oxide, and is thought to have been created by simultaneous oxygen diffusion from the cathode precursor oxide and reaction with oxygen in the atmosphere. The change in thickness of the oxide layer appears to slow down after 480 hours, which suggests that the rate of oxygen diffusion from the precursor is reduced. It remained combined without falling out of the crucible until 480 hours. However, it was confirmed that the oxide layer falls off after 720 hours, so it is thought that it can be used as saggar for NCM synthesis only for a certain period of time.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.134-134
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• 2003

SnO$_2$를 모물질로 하는 가스센서는 n형 산화물 반도체로서 공기중의 산소의 흡탈착 및 전자의 수수에 의해 전기전도도의 변화로 특정 가스를 감지한다. 지금까지 반도체식 가스센서의 모물질로 가장 많이 연구되어 왔지만 아직도 선택성, 안정성 등 여러 가지 문제를 안고 있다. 그리고 개선방안으로 귀금속 촉매의 첨가 및 입자의 크기의 조절 등이 흔히 연구되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 순수한 SnO$_2$ 를 이용하여 소결 온도 및 입자 크기에 의한 영향을 CO가스 및 수분에 대한 감도, 반응 시간을 통해 알아보았다. 수열 합성 및 침전 법으로 나노 크기의 SnO$_2$ 분말을 합성하여 스크린 인쇄법으로 후막 가스센서를 제조하였다 침전법에서 SnCl$_4$에 암모니아수로 pH=10.5로 적정하여 SnO$_2$ 분말을 얻었다. 그리고 입자 크기를 조절하기 위해 수열 합성 시 autoclave 내의 수열처리 온도를 100, 150, 20$0^{\circ}C$로 조절하여 SnO$_2$ 분말을 제조하고 입자 크기와 성분분석을 위해 XRD, SEM, TEM, BET 측정을 하였다. 그 결과 침전법으로 제조한 입자의 크기는 20nm 정도였으며 수열 처리한 SnO$_2$ 입자는 10nm이하의 미세한 입자를 얻을 수 있었다. 수열 합성 시 온도가 높아질수록 더 작은 입자 크기를 얻을 수 있었고 600, 7()0, 80$0^{\circ}C$ 열처리 후 입자성장이 침전법에 의한 SnO$_2$ 분말보다 더 작게 일어났다. 이렇게 제조한 나노크기의 SnO$_2$ 분말을 이용하여 습도 및 CO 가스에 대한 그 특실을 평가하였다. CO 20ppm에 대하여 40%정도의 감도를 보였으며 입자가 작아질수록 높은 감도를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 반면 CO 가스와 반응 후 회복 시 입자 의기가 작아질수록 회복이 늦어짐을 알 수 있었다. 그리고 15$0^{\circ}C$에서 습도에 대한 반응 후 회복시간을 조사해보니 같은 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 입자 필기가 작아질수록 많은 흡착 사이트를 제공함으로써 높은 감도를 가지지만 반면 다량의 흡착된 가스들이 탈착 하는데 더 많은 시간이 소요되었기 때문이다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.87-88
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• 2003

포름알데하이드는 오염된 혹은 깨끗한 대기 환경에서 편재하는 오염물질이다. 일반적으로 깨끗한 대기 환경에서 수 ppt의 농도로 존재하지만 오염도가 높은 도시지역에서 여름철 심한 스모그 현상이 일어나면 수십 ppb의 농도를 보이기도 한다. 포름알데하이드는 1차 혹은 2차 대기오염물질이고, 탄화수소의 광화학 반응의 중간 생성물로써 포름알데하이드는 도시지역에서의 광화학 반응의 오염물질의 형성에 기여한다. 따라서 포름알데하이드의 측정은 CO의 지구적 수지(budget)와 다양한 대기 반응 물질 사이의 수지와 회전(cycling)을 이해하고 대류권의 광화학모델을 증명하는데 중요하다. (중략)

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.10 no.2
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• pp.35-43
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• 2011

Permeable Reactive Barriers (PRB) method is an economical method that does not require any other methods to be operated once it is installed as it controls of groundwater flow in the barrier, which is inserted a reactive material on the way of pollutant. The major dominant element of PRB is a reactive material in the reactive wall, and such factors as purification efficiency and used time based on the chemical and physical features in between the reactant and pollutant. High purification efficiency can be expected when a rational design that is synthetically considered in features of packing density, operation period, and adsorption reactant of pollutant. A column test was conducted for an application test using CFW as its adsorption reactant in order to remove copper($Cu^{2+}$) in the PRB system. The CFW was used for the reactant and selected inflow speed, density and thickness of PRB as its necessary factors for design of PRB. As a result of the experiment, the removal efficiency decreased as operating time of PRB increased and the efficiency linearly increased upon the length. Therefore, it is confirmed that the thickness of reactive materials in PRB system can be designed using the proposed formula considering purification time and density of CFW.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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• pp.49-53
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• 2002

워싱턴주 벤쿠버시 Bonneville 전력소 전주 보관 지역내 PCP와 creosote 오염토양 2g 당 0.020g heme에 0.108g $H_2O$$_2$을 혼합한 산화방법과 0.035g hemoglobin에 0.324g $H_2O$$_2$을 혼합한 산화방법을 비교ㆍ조사하였다. 오염토양에 $^{14}$ C-PCP을 첨가한 다음에 $^{14}$ C의 물질수지를 조사한 결과, 24시간동안 반응 후 $^{14}$ $CO_2$는 heme 과 hemoglobin반응에서는 각각 3.50g와 3.88% 생산되었다. $^{14}$ C 물질수지 분포는 heme 촉매 산화반응에서 용매 상에 43.01% 토양 상에는 46.03%이고, hemoglobin 촉매 산화반응에서는 용매 상에 39.21%와 토양 상에 51.25%로 비슷한 분포를 보였다. 실험실 규모 pan 실험에서 초기 PCP농도 273$\pm$20 mg/kg과 TPH 6379$\pm$45 mg/kg인 오염토양에서 hemoglobin 촉매 산화 반응이 초기반응을 제외하고 7일 이후 반응에서 heme 촉매 산화반응보다 빠르게 분해되었고, 35일 반응 이후 PCP는 10 mg/kg 이하의 값을 나타내었고, TPH도 유사한 결과를 보여 주었다. 그러므로 건조 hemoglobin과 과산화수소에 의한 PCP 오염토양 복원기술은 분해율이 높고 경제성을 가지고 있으므로 기존의 복원공정을 대안으로 제시될 수 있다.