• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.103-110
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• 2015

본 연구에서는 가스 하이드레이트 기술을 이용하여 철강 공정 배기가스로부터 $CO_2$를 분리하는데 사용하는 여러 촉진제의 성능을 조사하였다. 이 실험에서는 $CO_2/N_2$ 혼합가스 ($CO_2/N_2$=20/80, 40/60)와 $CO_2/N_2$ 이외에 CO, $H_2$가 첨가된 Blast furnace gas (BFG) 모델 가스를 대상 가스로 사용하였다. 촉진제로는 구조 II 하이드레이트를 형성한다고 알려진 tetrahydrofuran (THF), propylene oxide, 1,4-dioxane 를 사용하였으며, 각 가스에 대하여 촉진제를 농도별로 첨가했을 때 상평형점의 변화를 측정하였다. 상평형점은 "연속" Quartz crystal microbalance (QCM) 방식을 이용하였다. 또한, Powder X-ray diffraction (PXRD) 분석을 통하여 촉진제의 첨가가 가스 하이드레이트 구조에 미치는 영향을 알아보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.150.2-150.2
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• 2010

가스 하이드레이트는 낮은 온도와 높은 압력 조건에서 물 분자들이 수소 결합을 통해 형성하는 3차원의 격자구조에 저분자량의 기체 분자들이 포획되어 있는 결정성 화합물이다. 가스 하이드레이트는 형성 시 많은 양의 가스를 저장할 수 있는 특성을 가진다. 천연 가스를 심해저로 수송하는 수송관 내부에 가스 하이드레이트가 생성되면 막힘 현상이 일어나 비용과 시간 측면에서 막대한 손실이 일어날 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 열역학적 상평형 조건을 변화시켜 가스 하이드레이트 형성을 방지할 수 있는 열역학적 저해제에 관한 연구의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 Glycine, Alanine 등의 열역학적 저해제를 5, 10, 15 wt% 등으로 첨가하여 $CO_2$ 하이드레이트의 상평형 조건에 미치는 영향을 측정하였고, 각 물질을 12.5, 22.0 mmol%로 첨가하여 물질에 따라 상평형에 미치는 영향을 비교하여 보았다. 또한 Alanine의 두 가지 광학 이성질체를 같은 농도로 첨가하여 각 물질에 따라 상평형에 미치는 영향을 비교하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.232-243
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• 2010

가스 하이드레이트는 고압과 저온 조건에서 객체분자(guest molecule)인 저 분자량의 가스와 주체분자(host molecule)인 물 분자가 결합하여 고체상으로 형성된 화합물을 일컫는다. 물과 가스에 의해서 형성이 된다는 점, 포집 가스의 종류에 따라 다양한 결정구조가 형성되며 선택적으로 가스를 포획할 수 있는 장점으로 인하여 이를 지구온난화 가스 저감을 위한 산업공정에 활용하는 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 $CO_2$ 또는 $CO_2-N_2$ 하이드레이트에 관한 전반적인 최근 연구 동향을 파악하여 이를 실제 산업 현장에 적용하는 경우에 대한 기술적 가능성을 모색해 본다. 특히 대규모 $CO_2$가 배출되면서도 이에 해당하는 연구가 활발히 진행되지 않았던 제철 공정에 대한 적용성을 중점적으로 검토하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-187
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• 2008

Electrical resistivity in hydrate-bearing sediments is sensitive to porosity, gas hydrate saturation, gas content, pore fluid composition, and temperature, so electrical measurements such as well logs and electromagnetic surveys have been used to explore gas hydrate-bearing formation. The high pressure tomography cell is designed considering the effect of electrode configuration and electrical shielding on tomography measurements and the safety. The evolution of electrical conductivity during $CO_2$ hydrate formation and dissociation reflects the combined effects of concurrent changes that include ionization of dissolved $CO_2$, temperature-dependent ionic mobility, changes in the degree of saturation, ion exclusion, surface conduction, and porosity changes. Measurements during hydrate formation and dissociation require careful analysis to properly interpret signatures, in particular when out-of plane conductivity anomalies prevail.

• 한국재료학회지
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• 제26권7호
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• pp.382-387
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• 2016

Gas hydrates are crystalline solids in which gas molecules (guests) are trapped in water cavities (hosts) that are composed of hydrogen-bonded water molecules. During the formation of gas hydrates in seawater, the equilibria and kinetics are then affected by salinity. In this study, the effects of salinity on the equilibria of $CO_2$ and R134-a gas hydrates has been investigated by tracing the changes of operating temperature and pressure. Increasing the salinity by 1.75% led to a drop in the equilibrium temperature of about $2^{\circ}C$ for $CO_2$ gas hydrate and $0.38^{\circ}C$ for R-134a gas hydrate at constant equilibrium pressure; in other words, there were rises in the equilibrium pressure of about 1 bar and 0.25 bar at constant equilibrium temperature, respectively. The kinetics of gas hydrate formation have also been investigated by time-resolved in-situ Raman spectroscopy; the results demonstrate that the increase of salinity delayed the formation of both $CO_2$ and R134-a gas hydrates. Therefore, various ions in seawater can play roles of inhibitors for gas hydrate formation in terms of both equilibrium and kinetics.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.171-181
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• 2008

There are several methods for the gas hydrate production such as spraying water with countercurrent gas flow, stirring water-gas mixture, and flowing water with micro-bubble, etc. These days it has been widely studied for the gas hydrate production method, having low energy consumption and high efficiency. In this paper, patents in the gas hydrate production method were gathered and analyzed. The search range was limited to the open patents of USA, European Union (EP), Japan (JP), and Korea (KR) from 1991 to 2007. Patents were gathered by using keywords searching and filtered by crucial criteria. The trends of the patents were analyzed by the years, countries, companies, and technologies.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.378-386
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• 2019

이 논문에서는 염수 중 이온 농축을 위해 진공 증발법과 하이드레이트 활용법 적용시 소모 에너지를 계산 결과를 보고하고자 한다. 상온 상압의 염수(NaCl 농도 0.35 wt%) 1 mol/s 를 10배 농축할 경우를 가정하여 $69^{\circ}C$, 30 kPa 조건에서 진공 증발시와 객체가스로 $CH_4$, $CO_2$, $SF_6$ 를 사용한 하이드레이트 기반 기술의 에너지 소모량을 계산하였다. 진공 증발시 소모 에너지는 약 47 kJ/mol 이었으며, $CH_4$, $CO_2$, $SF_6$ 하이드레이트 공정을 적용할 경우에는 각각 43, 32, 28 kJ/mol의 에너지가 필요하였다. 에너지 소모량 관점에서 이온 농축시 하이드레이트 활용방법은 경쟁력있는 기술이 될 수 있으나, 객체가스에 따라 수화수(hydration number), 수화에너지, 압축에너지 등이 달라지므로 적절한 객체가스의 선정이 매우 중요한 요소라고 판단된다. 하이드레이트를 이용한 용존 이온 농축 기술의 상용화를 위한 핵심 요소로는 객체가스의 선정, 하이드레이트와 농축수의 효과적 분리, 하이드레이트 형성 속도 향상을 들 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.814-820
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• 2014

본 연구에서는 토크 측정과 고압 시차주사 열량계를 이용하여 pyrrolidone, caprolactam, acrylamide 계열 수용성 고분자들의 하이드레이트 저해 성능을 평가하였다. 실험 결과, 세 종류의 고분자가 모두 동역학적인 하이드레이트 생성억제제 효과를 나타내는 것으로 확인되었으며, 특히 0.5 wt% polyvinylcaprolactam (PVCap)의 경우 34.4분의 하이드레이트 유도 시간, 15.9 K의 subcooling 성능을 보이며 12.3 분, 6.0 K의 순수 물 시스템보다 월등한 저해 성능을 나타내었다. 0.5 wt% polyvinylpyrrolidone (PVP)의 경우 중간 정도의 저해 성능을 보였으며, polyacrylamide-co-acrylic acid partial sodium salt (PAM-co-AA)의 경우 각각 0.5 wt%와 5.0 wt%의 농도에서 미미한 하이드레이트 저해 성능을 보였다. 반면에 생성된 하이드레이트 입자의 성장속도와 생성 양에서는 PAM-co-AA가 PVCap과 더불어 가장 월등한 저해 효과를 나타내었다. 또 다른 주요 성능 평가 요소 중 하나인 토크 변화의 경우에는 PVCap이 평균 토크 6.4 N cm로 가장 좋은 성능을 보였으며, 0.5 wt%의 PAM-co-AA 시스템이 평균 7.2 N cm의 값으로 그 뒤를 이었다. 고압 시차주사 열량계를 이용한 수용성 고분자 물질의 저해 성능 평가 실험의 결과는 autoclave 실험의 결과와 유사하였다. PVCap을 첨가한 경우 하이드레이트가 생성되기까지의 유도시간이 가장 길어서 저해성능이 뛰어난 것을 확인하였다.

• 대한치과마취과학회지
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• 제6권2호
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• pp.89-97
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• 2006

Background: The aim of this study was to examine the difference of $SpO_2$, PR, $EtCO_2$, RR with submucosal injection of midazolam to oral chloral hydrate and hydroxyzine for pediatric patients Methods: Thirty two sedation cases were performed in this study. Patients were randomly classified into one group taking oral CH (60 mg/kg). hydroxyzine (1 mg/kg) and submucosal injection of midazolam (0.1 mg/kg) and the other group recieving oral CH (50 mg/kg), hydroxyzine (1 mg/kg) and submucosal injection of midazolam (0.2 mg/kg). For evaluating the depth of sedation. data including saturation percentage of oxygen ($SpO_2$), pulse rate (PR), end-tidal carbon dioxide ($EtCO_2$), respiratory rate (RR) and the behavior scale were checked every 2 minutes and were collected for only 40 minutes from the beginning of treatment and were analyzed using Two independent sample T-test. Results: Analysis showed no significant difference in the mean $SpO_2$, PR, $EtCO_2$, RR during sedation between two groups (P > 0.05). The values of $SpO_2$, PR, $EtCO_2$ and RR for both groups remained within the normal values. Conclusions: The results of this present study indicate that combination of oral CH, hydroxyzine, nitrous oxide gas inhalation and submucosal injection of midazolam improved the sedation quality without compromising safety.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.709-709
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• 2009

지구 온난화의 주요한 원인인 $CO_2$ 가스 저감을 위한 많은 연구가 현재 수행중이며, 하이드레이트 형성원리를 이용한 $CO_2$ 분리 및 회수에 대한 연구가 보고되고 있다. 하이드레이트 형성에 있어 결정성장 거동에 관한 연구는 $CO_2$ 하이드레이트 형성 메커니즘을 규명하는데 기초자료를 제공할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 274.1K의 정온 조건에 서 반회분식 교반 반응기를 이용하여 1.7MPa에서 3.0MPa으로 압력 조건을 바꾸면서 $CO_2$ 하이드레이트를 형성시켰다. 실험에 공급된 기체의 조성은 $CO_2$ (99.999%)이다. 실험 관측은 광학현미경(Nikon, SMZ 1000)에 장착된 CCD카메라(Nikon DS-5M/Fi1/2M-U2)에 의하여 이루어 졌다. 하이드레이트 형성 및 해리 과정을 CCD카메라로 촬영하고 시간에 따른 온도와 압력의 변화를 기록하여 핵생성 시간, 성장 속도, 성장 거동을 관찰하였다. 실험에 적용되는 압력에 따라서 하이드레이트 성장형태와 성장속도에서 매우 큰 차이를 보이는 것을 확인하였다.