• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.1912-1920
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• 2011

The $SnO_2$ with a particle size of about 300 nm instead of Ni is used in this study to overcome rapid catalytic deactivation by the formation of a $NiAl_2O_4$ spinal structure on the conventional Ni/${\gamma}$-$Al_2O_3$ catalyst and simultaneously impregnated the catalyst with potassium (K). The $SnO_2-K_2O$ impregnated Zeolite Y catalyst ($SnO_2-K_2O$/ZY) exhibited significantly higher ethanol reforming reactivity that that achieved with $SnO_2$ 100 and $SnO_2$ 30 wt %/ZY catalysts. The main products from ethanol steam reforming (ESR) over the $SnO_2$-$K_2O$/ZY catalyst were $H_2$, $CO_2$, and $CH_4$, with no evidence of any CO molecule formation. The $H_2$ production and ethanol conversion were maximized at 89% and 100%, respectively, over $SnO_2$ 30 wt %-$K_2O$ 3.0 wt %/ZY at 600 $^{\circ}C$ for 1 h at a $CH_3CH_2OH:H_2O$ ratio of 1:1 and a gas hourly space velocity (GHSV) of 12,700 $h^{-1}$. No catalytic deactivation occurred for up to 73 h. This result is attributable to the easier and weaker of reduction of Sn components and acidities over $SnO_2-K_2O$/ZY catalyst, respectively, than those of Ni/${\gamma}$-$Al_2O_3$ catalysts.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.319-324
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• 2013

합성가스를 생산하기 위한 메탄의 부분산화반응 특성을 $Ni/CeO_2-ZrO_2$, $Ni-Ru/CeO_2-ZrO_2$와 $Ni-Pd/CeO_2-ZrO_2$ 촉매체를 이용하여 조사하였다. 메탄의 부분 산화 개질 반응에서 촉매의 높은 활성과 안정성을 위하여 허니컴 구조의 금속모노리스 촉매 체를 적용하였다. 촉매분석은 XRD와 FE-SEM을 사용하였으며, 제조된 촉매들의 합성가스 제조 특성은 반응물 비(O/C), GHSV와 온도를 변화시키면서 연구하였다. 개질 실험에서 사용된 촉매 중에서 $Ni-Pd/CeO_2-ZrO_2$ 촉매 체가 가장 높은 활성을 보여 주었으며, $900^{\circ}C$, GHSV=10,000 $h^{-1}$과 O/C=0.55에서 99%의 메탄 전환율을 얻었다. O/C 비가 증가함에 따라 수소 yield는 증가되고, 반면에 CO yield는 거의 일정하게 유지됨을 확인할 수 있었다. 또한 GHSV가 증가할수록 메탄의 전환율은 감소하였으며, 높은 메탄의 전환율을 얻을 수 있는 GHSV의 범위는 10,000 $h^{-1}$ 이하임을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권1호
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• pp.49-56
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• 1993

답전윤환지(畓田輪換地) 토양(土壤)에서 작부체계(作付體系)를 달리했을때 작물(作物)의 생육시기별(生育時期別) 토양(土壤)에서 방출(放出)되는 지구온난화원인(地球溫暖化原因)가스 -이산화탄소(二酸化炭素)($CO_2$), 메탄($CH_4$) 및 아산화질소(亞酸化窒素)($N_2O$) -양(量)을 조사(調査)한 결과(結果)를 보면 다음과 같다. 1. 작물재배기간중(作物栽培期間中) 이산화탄소(二酸化炭素)의 방출량(放出量)은 벼 연작재배시(連作栽培時) 가장많고 벼와 콩의 윤작재배시(輪作栽培時) 가장 적은 양(量)을 방출(放出)했으며, 답전윤환(畓田輪換) 방법별(方法別)로는 벼 연작토양(連作土壤)이 가장 많았고 매년윤환(每年輪換) 및 이년윤환(二年輪換)은 비슷했으며, 전전환시(田轉換時) 가장 적은 방출량(放出量)을 보였다. 2. 메탄의 방출량(放出量)은 벼 연작재배토양(連作栽培土壤)에서 가장많은 방출량(放出量)을 보였으며 답전윤환(畓田輪換) 및 벼와 콩 혹은 감자와 배추 등(等)을 윤작재배(輪作栽培)하므로써 방출량(放出量)의 뚜렸한 감소를 보였다. 3. 아산화질소(亞酸化窒素) 방출량(放出量)은 감자와 배추를 이년(二年)마다 윤환재배(輪煥栽培)하므로써 가장많은 방출량(放出量)을 보였으며 다음은 벼 윤작재배구(輪作栽培區)에서 많았다. 그러나 답전윤환구(沓田輪換區)의 벼와 콩 및 감자와 배추를 윤작재배(輪作栽培)하므로써 뚜렷한 감소(減少)를 보였다. 4. 토양(土壤) 공기중(空氣中) 산소(酸素) 및 이산화탄소(二酸化炭素) 구성비율(構成比率)은 작물(作物)의 생육시기(生育時期)에 따라 대단히 상이(相異)했으며 작물재배기간중(作物栽培期間中) 산소(酸素)는 4~10%로 대기(大氣)보다 낮고 이산화탄소(二酸化炭素)는 1~22%로 대기(大氣)보다 수십 내지 수백배로 높았으며 변이(變異) 폭(幅)이 대단히 컸다. 5. 작물재배기간중(作物栽培期間中) 이산화탄소(二酸化炭素)($CO_2$), 메탄($CH_4$) 및 아산화질소(亞酸化窒素)($N_2O$) 등(等) "지구(地球) 온난화(溫暖化) 원인(原因)가스"의 방출(放出)은 작물재배지(作物栽培地) 토양(土壤)의 수분(水分), 온도(溫度), 산소농도(酸素濃度) 및 양분(養分) 등(等)의 변화(變化)와 작물생육시기(作物生育時期)에 따라 크게 영향(影響)되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권6호
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• pp.1625-1631
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• 2013

We report a facile synthetic approach of high-quality chromium(III) terephthalate [MIL-101(Cr)] by acetate-assisted method in the absence of toxic HF. Results indicate that the morphology and surface area of the MIL-101(Cr) can be tuned by modifying the molar ratio of acetate/$Cr(NO_3)_3$. The Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area of MIL-101(Cr) synthesized at the optimized condition can exceed 3300 $m^2/g$. It is confirmed that acetate could promote the dissolution of di-carboxylic linker and accelerate the nucleation ratio. So the pure and small size of MIL-101(Cr) with clean pores can be obtained. $CO_2$, $CH_4$ and $N_2$ adsorption isotherms of the samples are studied at 298 K and 313 K. Compared with the traditional method, MIL-101(Cr) synthesized by acetate-assisted method possess enhanced $CO_2$ selective adsorption capacity. At 1.0 bar 298 K, it exhibits 47% enhanced $CO_2$ adsorption capacity. This may be attributed to the high surface area together with clean pores of MIL-101(Cr).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.27-35
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• 2005

본 연구에서는 매립완료후 6년 경과된 매립지 내 물리적 조성, 총고형물, 수분, Gas분석 등을 통하여 비위생 매립지의 안정성을 평가하였다. 폐기물의 물리적 성상을 조사한 결과, 가연성 물질은 23.64%, 불연성 물질 76.36%를 차지하며, TS, VS, FS는 각각 77.69%, 74.24%, 25.75%를 차지하고 있다. $CH_4$농도는 전체평균 4.5%로 매우 낮은 값을 나타내고 있는데 이는 매립된 쓰레기 중 $CH_4$ 가스 생성 원인이 되는 생분해성 유기성분들이 모두 분해되어 안정화되었기 때문인 것으로 판단된다. $CO_2$의 농도 또한 평균 15%로 낮아 이 역시 매립된 쓰레기가 매우 안정화되었음을 의미하며, 매립지에서 환경적인 영향을 미치지는 않을 것으로 예상된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권11호
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• pp.869-875
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• 2009

The purpose of this paper is to investigate the optimal condition of the syngas production by reforming of propane using Gliding arc plasma reformer. The gliding arc plasma reformer in 3 phases has been newly designed and developed with a quick starting and fast response time. It can be applicable to the various types of fuels (Hydrocarbons $C_xH_y$), and it has a high conversion rate of fuels and high production of hydrogen. The parametric screening studies were carried out according to the changes of a steam feed amount i.e., steam/carbon ratio, total gas flow rate and input electric power. The optimum operating conditions were S/C ratio 2.8, total gas flow rate of 14 L/min and input electric power of 2.4 kW. The result of optimum operating conditions showed the 55 % $H_2$, 14 % CO, 15 % $CO_2$, 10 % $C_3H_8$ and 4 % $CH_4$. Also, $C_3H_8$ conversion, $H_2$ yield and $H_2$ selectivity were 90 %, 42 %, 15 %, respectively. The energy efficiency and specific energy requirements were 37 % and 334 kJ/mol respectively.

• 한국농림기상학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-24
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• 2008

지구온난화 문제는 국지적, 국내적 환경문제가 아닌 범지구적 차원에서 해결하여야 할 문제로 온실가스 규제와 지구환경의 조화를 위한 국제적 노력이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소의 배출량을 정량적으로 추정하기 위한 방법론을 제시하고자 하였고, 산불피해지 구분은 물론 피해강도에 따라 배출되는 비이산화탄소 온실가스를 정량적으로 추정하기 위해 위성영상 자료를 활용하였으며, IPCC 기준인 Tier 2 수준으로 비이산화탄소 온실가스 배출량을 추정하였다. 본 연구에서는 2000년 4월에 발생한 우리나라 최대 산불인 삼척피해지를 대상으로 산불 전후 동일시기에 관측된 Landsat 위성영상으로부터 정규탄화지수(NBR)를 추출하여 산불피해지역과 피해강도를 정량적으로 분석하였다. 위성영상에서 추출된 피해면적과 피해강도별 분석자료는 바이오매스 연소로 인해 직접 배출되는 비이산화탄소 배출량 추정을 위한 활동자료로 활용하였다. 비이산화탄소 배출량 추정을 위해 IPCC의 추정식을 이용하였다. 산불피해강도별 연소효율은 피해강도가 '심'(burn severity: high)인 수관화 지역의 경우 0.43, 피해강도 '중'(burn severity: moderate) 0.40, 그리고 피해강도가 '경'인 지표화지(burn severity: low)의 경우는 0.15를 적용하였다. 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소 온실가스별 배출계수는 CO 130, $CH_4$ 9, $NO_x$ 0.7, $N_2O$ 0.11 값을 적용하였다. 삼척 산불피해지의 dNBR에 의한 피해강도 분석 결과, 전체 피해면적은 16,200ha로 나타났으며, 피해강도는 '경(Low: dNBR 152 이하)' 35%, '중(Moderate: dNBR 153-190)' 33%, '심(High: dNBR 191-255)' 32%의 면적분포를 보였다. 임상별 피해면적은 침엽수림 11,506ha(77%), 활엽수림 453ha(3%) 그리고 혼효림에서 2,978ha(20%)의 피해를 입은 것으로 평가되었다. 삼척 산불피해지의 바이오매스 연소로 인해 직접 배출된 비이산화탄소 배출량 추정 결과, CO 93%, CH4 6.4%, $NO_x$ 0.5%, $N_2O$ 0.1%의 순으로 배출량이 많았다. 삼척 산불피해지의 강도별 피해면적은 32%$\sim$35%의 분포로 고른 양상을 보이고 있지만 피해강도 '중' 지역에서 배출된 비이산화탄소의 양이 전체의 47%를 차지하여 배출율이 가장 높은 것으로 나타났다. 삼척산불 피해지의 총 비이산화탄소 온실가스 배출량은 CO 44.100Gg, CH4 3.053Gg, $NO_x$ 0.238Gg 그리고 $N_2O$는 0.038Gg이 배출된 것으로 추정되었다.

• 한국분무공학회지
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• 제2권4호
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• pp.7-14
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• 1997

Laser Raman scattering method has been applied to measure equivalence ratio of methane/air mixture in injected spray. We used high power KrF excimer laser$(\lambda=248nm)$ and a high gain ICCD camera to capture low intensity signal. Raman shifts and Raman scattering cross -sections of $H_2,\;O_2,\;N_2,\;CO_2,\;CH_4\;and\;C_3H_8$ are measured precisely. Our results show an excellent agreement with those of other groups. Mole fraction measurement of $O_2\;and\;N_2$ from air shows that $O_2:N_2=0.206:0.794$. We used gas injector which was operated at 1 bar. Methane is used as a fuel. Spray region is $10mm\times37mm$ and this region is divided into 80 points. In Raman signals are obtained and ensemble averaged for each point. 3-d and contour plot of distribution of equuivalence ratio is presented. Our measured results show that the equivalence ratio of methane/air mixture in methane-rich region is reasonable. However, more study is necessary for methane-lean region because background noise level is almost same as Raman intensity of methane.

• 한국분무공학회지
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• 제3권4호
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• pp.35-42
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• 1998

Laser Raman scattering method has been applied to measure equivalence ratio of methane/air and propane/air mixture in constant volume combustion chamber. We used high power KrF excimer laser$(\lambda=248nm)$ and a high gain ICCD camera to capture low intensity Raman signal. Raman shifts and Ram cross-sections of $H_2,\;O_2,\;N_2,\;CO_2,\;CH_4\;and\;C_3H_8$ were measured precisely. Our results showed an excellent agreement with other groups. Mole fraction measurement of $O_2\;and\;N_2$ from air showed that $O_2\;:\;N_2$ = 0.206 : 0.794. We used constant volume combustion chamber and gas injector which is operated at $5\sim10barg$. Methane and propane are used as a fuel. 50 Raman signal are obtained and ensemble averaged for measurement of equivalence ratio. Our measured results showed that the equivalence ratio of fuel/air mixture is reasonable at ${\pm}5%$ error range.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제13권1호
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• pp.67-74
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• 1996

This study was conducted to find a catalyst system which has high conversion and selectivity for the oxidative coupling of methane to produce ethane and ethylene. Various catalysts were tested in a fixed bed reactor ar $750^{\circ}C$, 1 atm, and the feed ratio($CH_4/O_2$) of 2/1. Under the reaction condition, 10wt%$PbSO_4/MgO$ catalyst showed the highest catalytic activity : methane conversion, $C_2$ selectivity and yield were 50, 40 and 20%, respectively. Catalysts containing sulfate compounds, 10wt%$PbSO_4/MgO$, 10wt%$MgSO_4/MgO$ and $Na_2SO_4/MgO$ revealed a moderate methane conversions such as 38, 50 and 50%, respectively and low $C_2$ selectivities such as 18, 5 and 9%, respectively. Catalysts containing carbonate compounds, 10wt%$PbCO_3/MgO$, 10wt%$Li_2CO_3/MgO$ and $NaCO_3/MgO$, also showed a moderate methane conversions such as 64, 44 and 51%, respectively and low $C_2$ selectivities such as 5, 6 and 2%, respectively. With the existence of chlorine and mercury, $C_2$ selectivity was decreased.