• Title/Summary/Keyword: $CO_2$ hydrate

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Study on Hydrate Kinetic of $CH_4+CO_2$ and $CH_4+CO_2+N_2$ System ($CH_4+CO_2$ System과 $CH_4+CO_2+N_2$ System의 Hydrate Kinetic 비교 연구)

  • Shin, Hyungjoon;Moon, Donghyun;Han, Kyuwon;Lee, Jaejung;Lee, Juho;Yoon, Jiho;Lee, Gangwoo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.219.1-219.1
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    • 2010
  • 매립지에서 유기물의 분해로 발생되는 매립가스는 악취 등으로 인한 대기오염뿐만 아니라 온난화지수가 21인 메탄이 약 50vol% 포함되어 있어 지구온난화에 큰 영향을 미친다. 하지만 매립가스를 에너지원으로 활용하면 대기오염저감, 지구온난화 감소, 대체에너지원 확보뿐만 아니라 CDM사업 등과 연계하여 부가수익창출이 가능하다. 현재 국내에는 약 242개의 폐기물매립지가 있는데, 이중 매립가스를 활용하는 곳은 단지 14개소로 개별 경제성이 있는 대형매립지에서만 자원화시설을 설치하여 운영 중이며 그 외 매립지에서는 매립가스를 소각 또는 단순 대기 방출하여 대기오염유발과 동시에 대체에너지원 미활용으로 국가차원에서 큰 손실이므로 이를 활용할 수 있는 기술개발이 시급하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 매립가스를 중심적환장으로 이송하여 경제성을 가지는 에너지원으로 활용할 수 있는 기술개발을 목표로 하이드레이트 기술을 접목한 기초연구를 수행하였다. 매립지에서 매립가스가 생성되는 과정에 표층부의 균열 및 차수막의 손상과 포집하는 공정에서 블로워 등의 사용으로 질소가 다량 포함되며 질소의 경우 상당히 높은 압력과 낮은 온도에서 하이드레이트를 형성하므로, 매립가스 하이드레이트 형성시 질소의 영향에 대해 알아보았다. $CH_4+CO_2$ System과 $CH_4+O_2+N$ System에 대하여 각각의 실험조건에서 Kinetic을 측정하였으며, 실험전후의 가스 조성을 Gas Chromatography로 정성, 정량 분석하였다. 실험결과 매립가스에 공기가 유입될 경우, 질소의 영향으로 하이드레이트 생성조건이 가압되었고 하이드레이트 내 메탄의 함량비율이 줄어들었다.

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FIXATION OF LEAD CONTAMINANTS IN Pb-DOPED SOLIDIFIED WASTE FORMS

  • Lee, Dong-Jin;Chung, David;Hwang, Jong-Yeon;Choi, Hyun-Jin
    • Environmental Engineering Research
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    • v.12 no.3
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    • pp.101-108
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    • 2007
  • Fixation of lead contaminants in the solidification/stabilization using Portland cement has been investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and compressive strength. The presence of lead was observed to produce lead carbonate sulfate hydroxide ($Pb_4SO_4(CO_3)_2(OH)_2$), lead carbonate hydroxide hydrate ($3PbCO_3{\cdot}2Pb(OH)_2{\cdot}H_2O$) and two other unidentified lead salts in cavity areas and was observed to significantly retard the hydration of cement. By 28 days, howevere, the XRD peaks of most of the lead precipitates have essentially disappeared with only residual traces of lead carbonate sulfate hydroxide and lead carbonate hydroxide hydrate evident. After 28 days of curing, hydration appears well advanced with a strong portlandite peak present though C-S-H gel peaks are not particularly evident. Lead species produced with the dissolution of lead precipitates are fixed into the cement matrix to be calcium lead silicate hydrate (C-Pb-S-H) during cement-based solidification.

Study on thermodynamic and kinetic properties of $CO_2/H_2$ hydrate with THF, TBAB addition (THF, TBAB 첨가에 의한 $CO_2/H_2$ 하이드레이트의 특성 연구)

  • Ha, Rin;Lee, Hyun Ju;Park, Young Bin;Shin, Jae Ho;Kim, Yang Do
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.153.2-153.2
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    • 2010
  • 화력발전 분야에서 $CO_2$ 분리는 크게 연소전 탈탄소화(pre-combustion capture)와 연소후 포획(post-combustion capture)으로 나누어진다, 연소후 포획은 연료를 연소한 후 발생하는 $CO_2$$N_2$가스에서 $CO_2$를 분리하는 기술로 흡수나, 흡착, 막분리 등을 주로 이용한다, 연소전 탈탄소화는 연소 전에 $CO_2$가 발생되지 않도록 하는 기술로써, 부분 산화나 개질 및 수성가스 변위반응 등이 포함되며 생성된 $H_2$$CO_2$를 분리하여 수소를 생산하는 기술($CO_2/H_2$분리가 핵심)이다. 우리나라는 대부분 연소후 포획 위주로 많은 연구가 진행되어 왔다, 하지만 최근 고유가 시장이 형성되면서 석탄화력 발전 및 복합가스발전(IGCC)에 필요한 연소전 탈탄소화($H_2/CO_2$ 가스로부터 $CO_2$ 회수) 연구에 산업적 관심이 급상승되고 있다. 특히, 연소전 탈탄소화 과정에서는 높은 자체압력(약 2.5 - 5.0MPa)과 비교적 높은 농도의 $CO_2$(약 40%의)가 발생되기 때문에, 연소전 탈탄소화는 가스하이드레이트 형성/분해 원리가 가장 잘 적용될 수 있는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)와 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 각각 0.5, 1, 3mol% 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다. 이러한 연구는 연소전 탈탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

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$CO_2$ Separation in Pre-Combustion using Principles of Gas hydrate Formation (연소전 탈탄소화 적용을 위한 $CO_2/H_2$ 하이드레이트 형성 및 분리 연구)

  • Lee, Hyun-Ju;Lee, Ju-Dong;Lee, Yoon-Seok;Lee, Eun-Kyung;Kim, Soo-Min;Kim, Yang-Do
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.698-698
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    • 2009
  • 화력발전이 많은 비중을 차지하는 전력생산 산업은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 증가하는 전력 수요 뿐 만 아니라 다가오는 기후변화협약에 대응하기 위하여 $CO_2$ 회수 및 공정 개선에 관한 연구가 많이 수행되고 있다. 특히 현재 연구되고 있는 전력분야의 대표적인 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion capture), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 구분된다. 이중 연소전 탈탄소화 기술은 석탄가스화복합발전(IGCC) 기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법으로 가스화 된 석탄가스에 Water-Gas Shift 반응과, $CO_2$ 분리로 얻어진 탈 탄소 연료를 통해서 전력을 생산한다. 이 기술의 핵심은 생성된 $CO_2/H_2$ 복합가스로부터 $CO_2$를 분리하는 공정으로 차세대 회수 기술로는 Membrance Reactor, SOFC, Oxygen Ion Transfer Membrane(OTM), 그리고 가스 하이드레이트가 있다. 이중 가스 하이드레이트는 $CO_2$의 회수 뿐 만 아니라 처리 기술에도 적용 가능하지만 우리나라에는 이에 관한 기술이 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)를 첨가하여 THF 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 이러한 연구는 연소전 탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

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Effects of Surfactant on SF6 Gas Hydrate Formation Rate (가스 하이드레이트 형성 원리를 이용한 SF6 처리 기술에 관한 연구)

  • Lee, Bo-Ram;Lee, Hyun-Ju;Kim, Shin-Ho;Lee, Ju-Dong;Kim, Yang-Do
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.18 no.2
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    • pp.73-76
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    • 2008
  • [ $SF_6$ ] gas has been widely used as an insulating, cleaning and covering gas due to its outstanding insulating feature and because of its inert properties. However, the global warming potential of $SF_6$ gas is extremely high relative to typical global warming gases such as $CO_2$, CFCs, and $CH_4$. For these reasons, it is necessary to separate and collect waste $SF_6$ gas. In this study, the effects of a surfactant (Tween) on the formation rate of $SF_6$ gas hydrates were investigated. The $SF_6$ gas hydrate formation rate increased with the addition of Tween and showed a nearly 6.5 times faster hydrate formation rate with an addition of 0.2 wt.% Tween compared to an addition of pure water. This is believed to be due to the increased solubility of $SF_6$ gas with the addition of the surfactant. It was also found that $SF_6$ gas hydrate in the surfactant solution showed two-stage hydrate formation rates with a formation rate that increased rapidly in the 2nd stage.

$CO_2$ Separation in IGCC plant using Principles of Gas hydrate Formation (가스 하이드레이트 형성 원리를 이용한 IGCC 공정에서의 $CO_2$ 분리 연구)

  • Lee, Hyun Ju;Kim, Soo Min;Lee, Eun Kyung;Lee, Ju Dong;Kim, Yang Do
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.215.2-215.2
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    • 2010
  • 지구온난화의 주범으로 알려진 $CO_2$의 대기 중 농도는 산업혁명 이전 280ppm에서 산업 혁명 이후 375ppm으로 증가하였다. 정부 간 기후변화패널(IPCC)의 기후변화 시나리오에 의하면, 지금부터 다양한 감축노력을 한다 할지라도 $CO_2$ 증가추세는 계속되어 2100년경에는 대기 중 $CO_2$농도가 600~950ppm에 이를 것으로 예측하고 있다. 현재까지 화력발전부분은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 이 분야의 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소 전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 크게 구분된다. 이중 석탄가스화복합발전(IGCC)기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법이 연소 전 탈탄소화 기술이다. 핵심기술은 $CO_2$ 분리공정으로 적용 될 수 있는 기술로서는 흡착 흡수법, 막분리법 그리고 가스 하이드레이트가 있으나 아직까지 우리나라의 가스 하이드레이트 기술은 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 TBAB 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다.

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Morin Hydrate Inhibits Influenza Virus entry into Host Cells and Has Anti-inflammatory Effect in Influenza-infected Mice

  • Eun-Hye Hong;Jae-Hyoung Song;Seong-Ryeol Kim;Jaewon Cho;Birang Jeong;Heejung Yang;Jae-Hyeon Jeong;Jae-Hee Ahn;Hyunjin Jeong;Seong-Eun Kim;Sun-Young Chang;Hyun-Jeong Ko
    • IMMUNE NETWORK
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    • v.20 no.4
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    • pp.32.1-32.15
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    • 2020
  • Influenza virus is the major cause of seasonal and pandemic flu. Currently, oseltamivir, a potent and selective inhibitor of neuraminidase of influenza A and B viruses, is the drug of choice for treating patients with influenza virus infection. However, recent emergence of oseltamivir-resistant influenza viruses has limited its efficacy. Morin hydrate (3,5,7,2',4'-pentahydroxyflavone) is a flavonoid isolated from Morus alba L. It has antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective, and anticancer effects partly by the inhibition of the NF-κB signaling pathway. However, its effects on influenza virus have not been studied. We evaluated the antiviral activity of morin hydrate against influenza A/Puerto Rico/8/1934 (A/PR/8; H1N1) and oseltamivir-resistant A/PR/8 influenza viruses in vitro. To determine its mode of action, we carried out time course experiments, and time of addition, hemolysis inhibition, and hemagglutination assays. The effects of the co-administration of morin hydrate and oseltamivir were assessed using the murine model of A/PR/8 infection. We found that morin hydrate reduced hemagglutination by A/PR/8 in vitro. It alleviated the symptoms of A/PR/8-infection, and reduced the levels of pro-inflammatory cytokines and chemokines, such as TNF-α and CCL2, in infected mice. Co-administration of morin hydrate and oseltamivir phosphate reduced the virus titers and attenuated pulmonary inflammation. Our results suggest that morin hydrate exhibits antiviral activity by inhibiting the entry of the virus.

$CO_2$ Capture in Pre-Combustion using Principles of Gas hydrate Formation (가스하이드레이트 방법을 이용한 연소전 탈탄소화 기술)

  • Kang, Kyung-Chan;Lee, Jin-Woo;Lee, Man-Sik;Kim, Young-Seok;Lee, Ju-Dong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.602-605
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    • 2008
  • $CO_2$ 분리는 크게 연소전 탈탄소화(pre-combustion capture)와 연소후 포획(post-combustion capture)으로 나누어지는데, post-combustion capture는 연료가 연소하면 $N_2$$CO_2$가 남게 되고 흡수나, 흡착, 막분리 등을 이용해서 $CO_2$를 분리하는 것이고, Pre-combustion capture(연소전 회수)는 연소 전에 이산화탄소가 발생되지 않도록 하는 기술로써, 부분 산화나 개질 및 수성가스 변위반응 등이 포함되며 생성된 수소와 이산화탄소를 분리하여 수소를 생산하는 기술($CO_2/H_2$ 분리가 핵심)이다. 우리나라는 대부분 연소 후 포획 위주로 많은 연구가 진행되어 왔지만, 최근 고유가 시장이 형성되면서 석탄화력발전 및 복합가스발전(IGCC)에 필요한 연소전 탈탄소화($H_2/CO_2$ 가스로부터 $CO_2$ 회수) 연구에 산업적 관심이 급상승 되고 있다. 특히, Pre-combustion 과정에서는 높은 자체압력(약 2.5 - 5.0MPa)과 비교적 높은 농도의 $CO_2$(약 40%의)가 발생되기 때문에, 연소전 탈탄소화는 가스하이드레이트 형성/분해 원리가 가장 잘 적용될 수 있는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 비교적 저압 조건에서도 하이드레이트를 보다 쉽게 형성시키는 촉진제를 이용하여 $CO_2/H_2$ 혼합 가스 중 $CO_2$를 분리하는 실험을 수행하였다.

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The Status of Methane Hydrate Development (메탄하이드레이트 개발동향)

  • Kim, Young-In
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.46 no.1
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    • pp.71-84
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    • 2013
  • Most gas hydrates (GH) occur in ocean sediments. Global GH reserves are estimated to be $10^{13}{\sim}20{\times}10^{15}m^3$, which is nearly 1,000 times the amount of current world energy consumption. Methane hydrate (MH) has the potential to be developed into future natural gas resources to replace traditional oil and gas resources, and thus MH production technologies such as depressurization, inhibitor injection, thermal stimulation, and $CO_2-CH_4$ substitution need to be further developed. MH production, which is expected to be in test production until 2014 in Korea, is focused on the development of GH production technologies for use in the commercial production of methane gas. This study compares MH production technology and its ability to meet the twin goals of being both effective and environmentally friendly while taking into consideration the complex phenomena of GH decomposition.

Synthesis of nano Cerium(IV) oxide from recycled Ce precusor (재생 세륨 전구체로부터 나노산화세륨(IV)합성)

  • Kang, Tae-Hee;Koo, Sang-Man;Jung, Choong-Ho;Hwang, Kwang-Taek;Kang, Woo-Kyu
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.23 no.2
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    • pp.101-107
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    • 2013
  • Cerium compounds such as Cerium hydroxide ($Ce(OH)_3$), Cerium chloride ($CeCl_3{\cdot}nH_2O$), Cerium carbonate hydrate ($Ce_2(CO_3)_3{\cdot}8H_2O$), Cerium oxide ($CeO_2$) were synthesized using recycled Ce precursor. Cerium(IV) oxide of nanoparticles were obtained by Ultra-sonication. Cerium-sodium- sulfate compound was synthesized through acid-leaching and addition of sodium sulfate from 99 wt% purity of Ce precursor as a starting material that was recycled from the waste polishing slurry. Moreover Cerium hydroxide was obtained from Cerium-sodium-sulfate compound by adding to sodium hydroxide solution. Then Cerium chloride was synthesized by adding of hydrochloric acid to Cerium hydroxide. Needle-shaped Cerium carbonate hydrate was synthesized in the continuous process and Cerium(IV) oxide with 30~40 nm size was subsequently obtained by the calcinations and dispersion.