• 제목/요약/키워드: 가스환원

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산화성 가스에 대한 SnO2모물질 가스센서의 감지특성 (Responses of SnO2-based Sensors for Oxidizing Gases)

  • 정해원;박희숙;김종명;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.973-980
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    • 2003
  • n-type 반도체인 SnO$_2$ 가스센서에서 첨가제가 산화성 가스에 대한 감지특성에 미치는 영향을 살펴보았다 SnO$_2$ 센서는 환원성 가스에 노출될 경우 전자 주게로 작용하여 저항이 감소하지만, 반대로 산화성 가스에 노출될 경우 전자 받게로 작용하여 저항이 증가하는 특성을 보인다 산화성 가스와 SnO$_2$ 분말 사이의 반응생성물을 가스 크로마토그래피 분석을 통하여 환원성 가스인 알콜의 반응 생성물과 비교하였다. PdC1$_2$혹은 A1$_2$O$_3$가 첨가된 센서는 산화성의 $CH_3$CN와 $CH_3$NO$_2$에 대해 동작온도에 따라 독특한 이중반응특성을 보였다. 이들 센서들의 조합과 패턴인식 기법을 이용하면 전자수용기를 가진 가스들에 대한 선택성을 높일 수 있을 것이다.

Ar+H2 혼합(混合)가스에 의한 MoO3의 MoO2로의 환원거동(還元擧動) (Reduction Behavior of MoO3 to MoO2 by Ar+H2 Gas Mixture)

  • 손호상;이향준;박종일
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권4호
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    • pp.71-77
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    • 2011
  • $MoO_3$ 분말을 723 K ~ 873 K에서 Ar+$H_2$ 혼합기체를 이용히여 수평관상로에서 $MoO_2$로 훤원하였으며, 반용속도를 배가스 중의 상대습도를 측정하여 계산하였다. 반응속도는 수소가스 분압과 반응속도에 따라 현저하게 증가하였다. 환원 반응초기에 $H_2O$의 발생속도가 급격하게 증가하였으며, 시간의 경과에 따라 배가스 중의 $H_2O$ 분압은 급격하게 감소하였다. 이 시기에 환원 반응율은 직선적으로 증가하였다. 환원반응 초기의 $MoO_3$에서 $MoO_2$로의 환원반응의 활성화 에너지는 73.56 kJ/mol로 계산되었다.

온실가스 감축에 대한 기술진보와 탄소세수 환원의 경제적 파급효과

  • 오진규;조경엽
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제21권2호
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    • pp.371-416
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    • 2012
  • 본 연구는 내생적 성장이론에 기반을 둔 일반균형모형(CGE)을 구축하고 탄소세수 환원의 이중배당 가능성을 평가하고 있다. 분석 시나리오는 탄소세 수입 활용 방법에 따라 정부지출 확대, 소비세, 근로소득세, 법인세 등 기존 조세의 세율 인하, 그리고 신기술에 대한 R&D 지원 등 7개로 구성된다. 분석 결과에 따르면 신기술 도입과 탄소세 수입 환원정책은 온실가스 감축에 따른 GDP 손실을 큰 폭으로 낮추는데 기여하지만 분석기간 동안 GDP 손실이 여전히 발생하는 것으로 나타나고 있다. GDP 손실의 개선효과는 신기술에 대한 R&D 지원, 법인세 인하, 근로소득세 인하, 소비세 인하, 정부지출 증가 순으로 크게 나타난다. 탄소세 수입을 R&D 지원으로 활용할 경우 장기적으로 경제성장과 온실가스 감축이 동시에 달성되는 것으로 나타난다.

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MoO3 분말의 수소환원거동 (The Hydrogen Reduction Behavior of MoO3 Powder)

  • 구원범;유경근;김행구
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권1호
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    • pp.29-36
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    • 2022
  • 수평관상로를 사용하여 산화몰리브덴의 수소환원거동을 연구하였으며, 환원은 MoO3 → MoO2과 MoO2 → Mo의 두 단계로 진행되었다. 첫 번째 단계에서는 높은 발열반응을 고려하여 MoO3 환원을 위해 30 vol% H2와 70 vol% Ar의 혼합 가스를 선택하였다. 온도 범위는 550~600℃이고 체류 시간 범위는 30~150분으로 진행하였다. 두 번째 단계에서는 MoO2의 환원을 위해 순수한 H2 가스를 사용하였으며, 온도와 체류시간의 범위는 각각 700~750℃와 30~150분이었다. 몰리브덴 산화물의 두 단계의 수소환원과정에서 각각 다른 환원거동이 관찰되었다. 1단계에서는 반응속도의 온도 의존성이 관찰되었으며, 본 연구의 조건에서 중간 산화물의 존재에도 불구하고 표면반응율 속 메커니즘이 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 이 메커니즘을 기반으로 활성화 에너지와 빈도인자는 각각 85.0 kJ/mol 및 9.18×107로 계산되었다. 또한, 입자 내 기공 크기는 온도 및 체류 시간에 따라 증가했다. 2단계 환원의 경우 반응속도의 온도 의존성이 관찰되었으나 표면반응율속 메커니즘은 초기에만 부합하였다. 이는 환원과정 후반부에 상변태 MoO2→ Mo가 진행됨에 따라 부피 변화에 의한 산화물 결정구조의 붕괴에 기인한다고 생각할 수 있다.

허니컴에 코팅한 마그네타이트의 미세구조 및 CO2 분해특성 (The Microstructure of Magnetite Coated on Honeycomb and Characteristics of CO2 Decomposition)

  • 윤용운;김은배;이병하;고태경;오재희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.410-416
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    • 2004
  • 초음파 여기 페라이트 플레이팅(ultrasound-enhanced ferrite plating)법으로 복잡한 형상을 가진 코디어라이트 허니컴에 마그네타이트(Fe$_3$O$_4$)를 코팅하고, 제조 공정 조건의 변화가 마그네타이트 코팅 막의 형성과 미세구조에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 또한, 수소 환원과정을 통해 제조된 산소부족형 마그네타이트 막을 이용하여 코팅막의 형성조건이 $CO_2$가스 분해 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. pH 완충제($CH_3$COONH$_4$)의 몰농도가 증가함에 따라 제조된 허니컴에 코팅된 마그네타이트 막의 평균 입자 크기는 약 200∼250 nm로 증가하였다. 이들 코팅막을 30$0^{\circ}C$에서 2시간동안 수소 환원시켜 산소부족형 마그네타이트를 만든 후 $CO_2$ 가스 중에서 온도를 올리면서 반응기 내부의 압력변화를 측정한 결과, 약 315∼34$0^{\circ}C$를 시작으로 $CO_2$가 분해하면서 반응기 내부의 압력이 감소하였다. 350"$^{\circ}C$에서 수소 환원된 시편에서는 산소부족형 마그네타이트와 일부 $\alpha$-Fe 상이 나타났다. 허니컴에 코팅된 마그네타이트의 수소 환원 및 $CO_2$ 가스 분해 과정에서 생기는 중량 변화를 측정한 결과 수소 환원 과정에서 약 320∼34$0^{\circ}C$에서부터 급격한 중량감소가 일어났고, $CO_2$ 가스 분해 과정에서는 중량의 증가가 나타났다.

고정층과 가압유동층에서 매체순환식 가스연소기 산소공여입자의 반응특성 (Reaction Characteristics of Oxygen Carrier Perticle for Chemical-Looping Combustor in Fixed Bed and Pressurized Fluidized Bed)

  • 류호정;배달희;진경태
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.173-177
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    • 2002
  • 두 개의 유동층 사이를 순환하는 금속매체(Metal or Metal oxide)를 이용하여 공기에 의한 금속매체의 산화와 기체연료(H$_2$, CO, CH$_4$등)에 의한 금속산화물의 환원반응이 별개의 반응기에서 일어나게 하는 새로운 개념의 연소기술인 매체순환식 가스연소기술은 공기와 기체연료를 직접 접촉시켜 반응하는 기존의 가스연소기에 비해 많은 장점을 가지고 있다.(중략)

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타이타니아계 촉매 환원반응에 의한 아황산가스의 제거

  • 권재범;정종국;우희철;이내우
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.164-168
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    • 2000
  • 화석연료의 사용증가로 인해 배출되는 산성가스인 $SO_2$, NOx 는 보건위생상 독성물질로서, 산성비의 주요 성분으로 규제의 대상이며, 이를 감소시키기 위한 노력이 활발히 진행되어 왔다. 배연가스중의 $SO_2$ 처리 공정의 대표적 예는 석회석 슬러리를 이용한 습식 탈황으로 여러 나라에서 사용되고 있으나, 폐수발생과 넓은 설치면적, 고형 폐기물의 발생 등으로 인하여 보다 개선된 공정의 개발이 요구되고 있다. 이에 유망한 기술로 제시되고 있는 것이 재생탈황공정이다. (중략)

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일메나이트 광의 Fe 선택염화 거동에 미치는 환원제의 영향에 관한 연구 (The Effects of Reductants on the Behaviors of Fe Selective Chlorination using an Ilmenite Ore)

  • 손용익;손호상;정재영
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권3호
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    • pp.30-38
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    • 2018
  • 본 연구는 1173 K에서 60분 동안 유지하는 조건하에 PVC 또는 $CO-Cl_2$ 혼합가스를 각각 사용하여 환원제에 따른 ilmenite ore의 Fe 선택염화 거동에 대해 조사하였다. 환원제로 PVC를 사용한 경우, 무게 감소율은 28%로 관찰되었다. 그리고 반응관 출구부위에 생성된 응축물은 X-선 회절 분석결과 $FeCl_2$로 확인되었다. 이러한 결과로부터 ilmenite ore 내의 철은 HCl 가스와 반응하였고 $FeCl_2$ 형태로 Fe만 선택적으로 제거된 것으로 관찰하였다. 그러나 환원제로 $CO-Cl_2$ 혼합가스를 사용한 경우, 무게 감소 비율은 54%로 관찰되었으며, 실험 종료 후 반응관 출구부위에 생성된 응축물은 $FeCl_3$로 추측할 수 있었다. 이를 통해 ilmenite ore는 $CO-Cl_2$ 혼합가스와 반응하여 $FeCl_3$$TiCl_4$ 반응물 형태로 동시에 제거되는 것으로 관찰되었다. 다만 반응후 ilmenite ore의 X선 회절 결과에서 Fe는 대부분 제거되었음을 보여주었다.

Hematite系 微粉鑛石을 사용한 $CO-H_2$ 混合 Gas에 의한 高炭化鐵의 合成 (Synthesis of Super Iron Carbide from Hematite Fines with $CO-H_2$ Gas Mixture)

  • 정우창
    • 자원리싸이클링
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    • 제13권5호
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    • pp.45-50
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    • 2004
  • 탄화철을 합성하는 공정을 수소($H_2$) 환원과 $CO-H_2$ 혼합가스에 의한 탄화의 2단계 과정으로 나누어서 수행했다. 환원종료 후 미량의 암모니아 가스를 첨가하여 환원철의 표면을 개질한 후, 탄화시간 경과별 탄화상태를 C/S 분석기(Low C/S determinator), 뫼스바우어 분광 분석기(Mossbauer spectroscopy), XRD(X-ray diffraction patterns), SEM(Scanning electron microscopy), TEM(Transmission electron microscopy), XPS(Photoelectron spectroscopy), 및 라만분광기 (Raman spectroscopy)를 사용하여 조사하였다. 연구결과, 미량의 암모니아가스로 환원철 표면을 개질함으로써 탄화철의 분해 및 유리탄소의 석출을 방지할 수 있을 뿐만아니라 6.68wt% 이상 10wt% 까지 탄소가 과고용된 상태에서도 분해되거나 유리탄소를 석출하지 않고 안정상태를 유지하였다. 이러한 결과로부터 철(Fe)과 세멘타이트(cementite, $Fe_3C$)가 혼합되지 않고 고탄화철(SIC, super iron carbide)인 Fe5C2 상태의 안정한 단일상을 얻는데 성공하였다.