• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.63-73
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• 2019

연소공정 내에서 질소산화물 배출을 저감하는 선택적 무촉매 환원장치 내부의 화학반응 및 저감효율에 대한 수치해석이 실행되었다. 선택적 무촉매 환원장치에서 저감된 질소산화물은 질소뿐만 아니라 아산화질소로도 전환된다. 아산화질소는 온실가스로써 지구온난화에 영향을 끼치기 때문에 선택적 무촉매 환원장치 내의 질소산화물 제어와 동시에 아산화질소 생성제어가 요구되어진다. 본 연구에서는 선행연구에서 실행된 실험과 온도조건과 가성소다의 첨가량이 동일한 선택적 무촉매 환원장치 내의 전산해석을 실시하고 비교하여 전산해석의 신뢰성을 확인하고, 가성소다 첨가량을 추가적으로 조절하여 질소산화물의 저감 효율과 아산화질소 생성량을 예측하였다. 전산해석은 후단의 측정점을 설정하여 각 물질의 질량분율을 확인하였다. 세부적으로는 측정점에서 유동방향에 수직한 면을 설정하여 온도 조건과 가성소다 첨가량에 따른 각 물질의 평균 질량분율을 비교하였다. 실험값과 전산해석에 의한 모사값은 최대 18.9%의 오차를 보이며 대체적으로 잘 예측됨을 확인하였으며 가성소다 첨가량을 증가시켰을 땐 70% 이상의 제거율의 온도 범위가 넓어지는 것을 확인하였다. 따라서 반응온도의 낙차가 크고 잦은 폐기물 소각시설 등에서 효과적일 것으로 예상된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2255-2261
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• 2000

본 연구에서는 질소산화물 저감기술의 하나인 선태적 촉매 환원법(SCR)을 이용하여 실제 디젤엔진에서의 $NO_x$저감에 관한 실험을 수행하였다. 특히 선택적 촉매 환원법 중에서 금속산화물(metal oxide)과, 페롭스카이트(perovskite)형의 환원촉매를 사용하였으며 ${\gamma}-Al_2O_3$ 담체에 여러 가지 주촉매, 조촉매를 사용하여 배기가스 온도 범위 내에서 높은 $NO_x$제거효율을 가지고 있는 $LaCuMnO_x$을 선택하였다. $NO_x$ 제거를 위한 실험은 실제 디젤엔진에서 배출되는 배기가스를 이용하였으며 공간속도 $3,300h^{-1}$인 상태에서 촉매 반응기 통과전후의 $NO_x$의 변화량을 측정하였다. 그 결과 페롭스카이트 형태의 촉매가 활성화 온도범위가 우수함을 알 수 있었고 $LaCuMnO_x$의 경우에는 촉매 온도범위 $150{\sim}450^{\circ}C$하에서 $NO_x$의 제거효율이 전반적으로 우수하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.772-790
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• 2011

In this paper, we use the HDDM (High-order Decoupled Direct Method)-driven ozone sensitivity to predict change in ozone concentrations in response to domain-wide $NO_x$(Oxides of Nitrogen) and VOC (Volatile Organic Compound) emission controls over the Seoul Metropolitan Area during June 11~19, 2007. In order to validate the applicability of HDDM to $NO_x$ and VOC control scenarios, the HDDM results are compared to Brute Force Method (BFM). For VOC controls, NME (Normalized Mean Error) between BFM and HDDM remains less than 2% until the domain-wide VOC emissions are reduced by 80%. The NME for a 40% reduction in the domain-wide $NO_x$ emissions is less than 5% but increases abruptly after further reductions in the $NO_x$ emissions (i.e., 80% reduction). The results indicates that it may be inaccurate to use ozone sensitivity coefficients estimated at a given base emission condition in predicting ozone after $NO_x$ reductions larger than ~50% of the domain total in the SMA. Therefore, HDDM application on piecewise emissions is desirable to predict ozone response to emission controls with accuracy (i.e., truck emissions rather than the domain total). For computational efficiency, HDDM shows approximately 30% faster than the BFM sensitivity approach.

• 동력기계공학회지
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• 제14권6호
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• pp.13-19
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• 2010

이 논문에서는 디젤자동차용 LNT와 SCR 촉매의 NO, $NH_3$ 흡착 및 탈리의 기본 특성과 수열화 온도와 시간 및 정량화된 황피독 농도에 대한 de-$NO_x$ 촉매의 내구성을 평가하였다. LNT 촉매는 열적으로 열화됨에 따라 Pt 및 Ba의 소결 및 응집으로 활성이 떨어져 $NO_x$ 전환율은 감소하였다. 반면에 Pt의 비활성화로 중간생성물인 $NH_3$ 생성량은 증가하였으며, 이때 생성된 $NH_3$는 LNT+SCR 복합시스템의 SCR 촉매의 환원제 역할을 담당한다. 1.0 g/L 이상의 황이 피독된 LNT 촉매는 탈황을 하여도 질소 산화물 흡장물질(Ba) 의 성능이 회복이 되지 않아 $NO_x$ 전환율은 회복되지 않았으며, 탈황 후 Pt 재활성화로 인해 NO2 및 SCR 환원제인 $NH_3$ 생성량은 증가하였다. SCR 촉매의 $NO_x$ 전환율은 $700^{\circ}C$ 36h, $800^{\circ}C$ 24h로 수열화 시킨 촉매는 전이금속 입자 성장 및 zeolite 구조 파괴로 인하여 급격하게 떨어졌으며, 0.36 g/L 황 피독된 촉매는 zeolite가 가지는 강산성 특정으로 내피독성이 강하여 탈황시 $NO_x$ 전환율은 회복되었다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.207-216
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• 2021

석탄화력발전소로부터 배출되는 질소산화물(NO + NO₂ = NO_x)은 NH₃를 환원제로 사용하여 선택적으로 환원시키는 SCR(selective catalytic reduction) 탈질촉매시스템에서 효과적으로 제거될 수 있다. 이 SCR 촉매공정에서 원소수은을 산화시켜 후속공정에서 제거하기 위하여 수많은 산화촉매들이 제안되었으나 MW급 석탄연소시설이나 상업운전 중인 석탄발전소 탈질시스템에서 원소수은 산화성능을 실증한 사례들은 매우 드물다. 실배가스에서 수행한 실증연구들을 심층적으로 조사·분석한 바는 기존 SCR 탈질촉매뿐 아니라 수은산화능을 향상시킨 신촉매의 원소수은 산화활성은 석탄연소, 실배가스 등의 특성에 따라 매우 복잡한 양상을 띤다는 점이다. 그럼에도 불구하고 석탄연소시설에 사용하는 원료탄, 탈질시스템과 실증조건이 원소수은 산화능에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 요소이다. 특히, 원료탄에 함유된 할로겐 함량은 탈질촉매공정의 중요성을 넘어서는 것으로 보여진다. 석탄에 존재하는 대표적인 할로겐 성분은 Cl, Br과 F이고 이들 중에서 Cl이 지배적이며 다른 할로겐계처럼 염으로 존재하지만 석탄연소 과정에서 미량의 Cl₂와 함께 HCl로 전환된다. 이러한 HCl은 원소수은 산화에 있어서 강력한 산화제로 작용하지만 석탄마다 Cl 함량이 다르기 때문에 HCl 농도 또한 강하게 의존한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권2호
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• pp.84-91
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• 2012

Single and few-layer graphene nanosheets (GNs) have successfully synthesized by a modified Hummer's method followed by chemical reduction of exfoliated graphene oxide (GO) in the presence of hydrazine monohydrate. GO and GNs were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffractions (XRD), Raman spectroscopy, Transmission electron microscopy (TEM), Atomic force microscopy (AFM), Optical microscopy (OM) and by electrical conductivity measurements. The result showed that electrical conductivity of GNs was significantly improved, from $4.2{\times}10^{-4}$ S/m for GO to 12 S/m for GNs, possibly due to the removal of oxygen-containing functional group during chemical reduction. In addition, the $NO_2$ gas sensing characteristics of GNs are also discussed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.539-545
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• 2011

맥동연소기술을 적용한 산업용 복사관버너의 연소특성을 살펴보기 위해 실규모 (120,000 kcal/h) 산업용 복사관버너 설비를 사용하여 실험실 및 현장 테스트를 수행하였다. 제철부생가스를 사용하는 산업용 복사관버너의 3 가지 종류를 하나의 W 형 복사관이 장착된 실험설비에서 실험하였다. W 형 복사관이 다수 사용되는 대형 설비를 이용하여 장기운영 실험을 실시하였다. 맥동연소기술을 적용한 기실험설비들을 대상으로 성능향상 및 배가스조절 측면에서 다양한 실험조건으로 테스트를 진행 하였다. 맥동연소기술의 적용가능성 평가를 위해 NOx 저감 및 효율향상을 분석하였다. 맥동연소기술의 적용결과 에너지 절감, 복사관 수명 향상 및 생산성 향상 등이 얻어짐을 확인할 수 있었다. 최고의 성능 및 배가스 조절을 얻기 위한 최적의 운전조건이 각 버너별로 결정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.163-170
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• 2013

$V_2O_5/TiO_2$계 촉매상에서 $NH_3$에 의한 $NO_x$의 선택적환원은 310의 지구온난화지수를 갖는 $N_2O$의 또 다른 인위적인 배출원이 될 수 있는 것으로 보고되고 있으므로, 본 총설은 화석연료를 연소시키는 화력발전소용 상기 촉매상에서 SCR 탈질반응 동안에 $N_2O$ 생성과 관계되는 주요 변수들의 유의성을 다루고자 한다. $NH_3$-SCR 탈질반응에서 $N_2O$ 배출은 $NH_3$ 산화반응에 더하여 반응 중에 존재하는 $NO_x$와 $NH_3$ 간의 부반응을 통해 일어나 이 부반응들의 정도는 SCR 촉매의 활성성분인 $V_2O_5$의 함량과 조촉매의 종류($WO_3$와 $MoO_3$), 반응온도, $NO_2/NO_x$ 비율, 산소농도, 공간속도, 수분함량, 열처리 등과 같은 유입가스 조건과 운전변수 및 화력발전소 현장에 설치된 상용 SCR 탈질공정에서 격은 촉매의 이력에 크게 의존한다. 상기의 모든 변수들이 탈질반응에서 $N_2O$ 생성과 관계된다고 할지라도, 몇몇 핵심변수들이 $N_2O$ 생성에 미치는 영향과 상용 SCR 공정에서 $N_2O$ 생성을 억제할 수 있는 방안이 고찰되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권1호
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• pp.183-188
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• 2017

본 연구는 중 소형 선박의 배가스에 포함되어 있는 황산화물 및 질소산화물을 처리하기 위한 습식 스크러버의 처리효율에 관한 내용이다. 실험은 질소산화물 기술문서($NO_X$ Technical Code)의 E3 모드에 준해서 진행하였다. 엔진에서 황산화물을 배출하기 위해서, 연료로 사용되는 경유에 ditertiarybutyldusulfide를 혼합하여 황 함유량을 높인 연료로 실험을 진행하였다. 배가스 내의 질소산화물의 대부분을 차지하는 NO가스는 $NO_2$로 산화시켜 습식 스크러버로 흡수하였으며, 황산화물인 $SO_2$는 세정액에 잘 흡수되어 100% 처리효율을 확인하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권2호
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• pp.155-161
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• 2015

Experimental research shows that the nitric oxides ($NO_X$) concentration track at the outlet of selective catalytic reduction (SCR) catalyst with a transient variation of Adblue dosage has a time delay and it features a characteristic of resistance-capacitance (RC). The phenomenon brings obstacles to get the simultaneously $NO_X$ expected to be reduced and equi-molar ammonia available to SCR reaction, which finally inhibits $NO_X$ conversion efficiency. Generally, engine loads change frequently, which triggers a rapid changing of Adblue dosage, and it aggravates the air quality that are caused by $NO_X$ emission and ammonia slip. In order to increase the conversion efficiency of $NO_X$ and avoid secondary pollution, the paper gives a comprehensive analysis of the SCR system and tells readers the key factors that affect time delay and RC characteristics. Accordingly, a map of time delay is established and a solution method for time constant and proportional constant is carried out. Finally, the paper accurately describes the input-output state relation of SCR system by using "variable RC model with time delay". The model can be used for a real-time correction of Adblue dosage, which can increase the conversion efficiency of $NO_X$ in SCR system and avoid secondary pollution forming. Obviously, the results of the work discover an avenue for the SCR control strategy.