• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.470-473
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• 2008

본 연구는 폴리우레탄을 담체로 사용하고 자동교반장치가 장착된 pilot-scale의 바이오필터 (1$1750\;m\;W{\times}2750\;mm\;L{\times}2000\;mm\;H$)를 제약공정 현장에 설치하여 74일간 막힘현상 등 제반 문제없이 성공적으로 가동하였으며 제약공정에서 발생하는 가스에 함유된 핵산과 알코올류로 구성된 휘발성 유기 물질 (VOC)과 악취를 효율적으로 제거하였다. VOC 유입농도의 변화가 비교적 심한 조건임에도 불구하고 체류시간 $12.8{\sim}24.8$초의 가스공급조건에서 알코올류는 가동 5일후부터 90% 이상 100%에 근접하는 제거율을 보였고, n-핵산은 16일정도의 적응기를 지나서 평균 89%가 제거되었고 그 후 더욱 제거율이 증가하였다. 악취 또한 20일 이후부터는 95% 전후한 높은 제거효율을 나타내었다. 향후 적응기간 단축 등의 내용을 다소 보완하여 현장에 실규모 (full scale)로 적응이 가능할 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제32권5호
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• pp.569-573
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• 2021

본 연구에서는 코크스, 바인더 피치 및 함침 피치를 사용하여 고밀도 탄소 블록을 제조하고, 함침 공정 시 피치의 유동성이 탄소 블록의 고밀도화에 미치는 영향을 고찰하였다. 코크스와 바인더 피치의 고압 성형을 통해 그린블록을 제조하고 열처리 공정을 통하여 탄소 블록을 얻었다. 열처리 공정 시 바인더 피치의 휘발에 의해 생성된 기공을 제거하고자 함침 공정을 진행하였다. 함침 공정은 함침 피치를 용융하는 전처리 단계와 피치를 탄소 블록에 함침하는 고압 반응 단계로 나누어 진행하였다. 함침 피치의 용융은 140~200 ℃에서 진행하였으며, 열처리 온도가 증가할수록 함침 피치의 점도가 감소하였다. 함침 피치의 점도 감소는 유동성을 향상시켜 탄소 블록 내부 기공을 효율적으로 함침하여 탄소 블록의 기공률을 83% 감소시켰고 겉보기 밀도를 5% 상승시켰다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.329-334
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• 2004

전자후각(I-nose)시스템은, 전통적으로 음식물이나 플라스틱 제재의 생산에서 자동화된 품질관리 시스템에 사용되어 왔으나, 최근 호흡가스 등을 통해 당뇨, 호흡 및 소화기 질환과 감염 등을 검사하는 진단영역으로 그 응용분야를 확대하고 있다 이러한 질병과 연관이 없는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound, YOC) 에 대하여 I-nose 의 센서어래이는 센서 물질과 휘발성 화합물 사이의 반응으로 인해 고유한 반응을 보이며, 신호의 profile 에 그 흔적을 남긴다. 본 연구에서는 센서어래이의 반응 신호를 profile 형태로 유지 및 분석함으로써 I-nose 의 가스시료 인식 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 신호의 profile 에는 패턴인식을 위한 기존의 개별적인 특성(feature) 보다 많은 정보가 들어 있으며, 이를 가스의 구분에 효과적으로 이용하기 위해 디지털 영상처리에서 사용되는 패턴 매칭을 응용한time-profile방법을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 반도체 공정에 의해 제작된 16채널의 초소형 가스센서 어래이를 사용해 측정된 8종류의 각기 다른 가스시료들에 대하여, 동종 및 이종 가스간의 매칭의 정도를 산출하였다. 기존의 방법과 비교한 결과 동종과 이종 가스간의 뚜렷한 구별이 가능하여 이를 패턴인식에 사용하면 E-nose의 가스 인식 성능을 향상시킬 것으로 전망된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.83.2-83.2
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• 2010

평판형 고체산화물 연료전지(planar SOFC : Solid oxide Fuelcell)는 높은 전류 효율 및 출력밀도를 가지는 중,대형 발전용 전기소자이다. SOFC 스택을 600~800도에서 작동할 경우, 금속 분리판에서 휘발된 크롬에 의한 열화현상과 금속의 산화에 의한 표면 저항의 증가가 큰 문제점으로 알려져 있으며, 이를 개선하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 금속 분리판의 열화를 억제하기 위한 여러 보호코팅의 특성을 밝히고, 특성차이의 원인을 분석하고자 하였다. 모재는 상용 STS444합금 (Nisshin steel 생산) 2.0mmt 박판을 사용하였으며, 표면 상태를 균일하게 하기 위하여 표면은 동일한 #1200 번 사포로 연마후 코팅하였다. 적용한 코팅은 전기도금 Ni 코팅, (MnCo)3O4 wet powder spray 코팅, (MnCo)3O4 ADM코팅 3종이었으며, 코팅층의 두께는 최적 공정조건에 따라 달리 하였다. 산화후 형성되는 표면 산화물의 전기적 특성을 평가하기 위하여 시험편의 비면적 저항 (ASR : area specific resistance)을 장시간 측정하였다. 측정편의 크기는 가로 4cm ${\times}$ 세로 4cm였으며, 100시간 공기중 산화후 측정하였다. 표면 접촉을 높이기 위하여 Pt paste를 40~50um도포하였으며, 1~0.1A인가된 전류에 대한 저항을 4전극법 (4-probe)으로 측정하였다. 표면 코팅층이 크롬 휘발을 억제하는 정도를 평가하기 위하여 크롬 휘발량을 측정하였다. 시편은 가로 1.5cm ${\times}$ 세로 1cm 였으며, 공급된 공기와 수분의 혼합가스와 응축기 표면에 흡착된 크롬의 양을 ICP-MASS법으로 측정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권3호
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• pp.277-285
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• 2007

실제 공정에서 사용빈도가 높은 비흡착성 화합물을 포함하고 있는 다성분계 가스상 휘발성유기화합물의 제거 및 회수의 최적설계 도출을 위하여 직경 10.2 cm ${\times}$ 높이 50 cm의 고정층 흡착탑에서 다성분계 휘발성유기화합물(toluene-xylene-MEK, toluene-MEK-IPA)의 탄소흡착제에 대한 흡착실험을 수행하였다. 탄소흡착제로는 펠렛형 입상활성탄과 활성탄소섬유를 사용하였으며, 흡착실험을 통하여 흡착파과곡선을 구할 수 있었으며 이로부터 흡착제별 흡착특성을 고찰하였다. 흡착제별 흡착성능은 활성탄소섬유, 활성탄소섬유 + 활성탄 조합흡착제, 활성탄 + 활성탄 조합흡착제, 단독 활성탄 순으로 나타났으며, 탄소흡착제에 대한 휘발성유기화합물의 흡착은 분자량이 크고 비극성인 화합물이 저분자량이면서 극성의 정도가 강한 화합물에 비하여 흡착성능이 우수하였다. 특히, 다성분계 휘발성유기화합물의 흡착에서 알콜류 및 케톤류의 화합물은 흡착성능이 우수한 방향족류 흡착질의 경쟁흡착으로부터 밀리어 저조한 흡착성능을 나타내었으나, 기공들의 크기분포가 다른 탄소흡착제의 적절한 조합으로부터 현장 적용이 가능할 정도로 비흡착성 화합물의 배출문제를 억제할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.264-265
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• 2009

본 연구에서 유도결합 플라즈마 식각 장치외 $BCl_3/Ar/Cl_2$ 가스 혼합비를 이용하여 ZnO 박막을 식각 하였을 때, 식각 된 ZnO 박막의 표면 반응에 관하여 관찰하였다. ZnO 박막의 식각 실험 조건은 RF 전력 700 W, 직류바이어스 전압 - 150 V, 공정 압력 15 mTorr로 고정하였고, $Cl_2/(Cl_2+BCl_3+Ar)$ 가스 혼합비를 변경하면서 식각 실험을 수행하였다. $Cl_2$ 가스가 3 sccm 일 때, ZnO 박막의 식각속도는 53 nm/min으로 가장 높았으며, 이때 ZnO 박막에 대한 $SiO_2$의 선택비는 0.89 이었다. 식각된 ZnO 박막의 표면은 XRD (X-ray diffraction)와 AFM(atomic force microscopy)를 이용하여 결정상의 변화와 표면의 거칠기를 분석하였다. AFM 분석 결과에서 Ar, $BCl_3$와 $Cl_2$ 플라즈마를 이용하여 식각된 시료의 표면 거칠기 근 값이 식각전의 시료나 $BCl_3/Ar/Cl_2$ 플라즈마로 식각된 시료보다 큰 것을 확인하였다. 이는 식각된 시료에서의 Zn 양의 감소나 비휘발성 식각 잔류물에 의한 영향으로 판단된다. SIMS(secondary ion mass spectrometery) 분석을 통해 검증 하였다.

• 청정기술
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• 제12권4호
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• pp.217-223
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• 2006

벤젠이 흡착질인 흡착공정에서 질소에 혼합된 수증기를 사용하여 탈착하는 방법을 사용할 때 탈착단계의 조업변수 영향을 실험적으로 살펴보았다. 탈착단계가 끝난 뒤 수증기를 제거하기 위한 건조단계의 유무가 흡착제의 재생효과에 어떻게 작용하는지 확인하였다. 흡착제 재생후의 파과곡선을 관찰함으로써 건조단계에서 건조시간의 변화에 따라 흡착제의 재생결과가 어떻게 달라지는지를 알아보았다. 수증기 탈착단계에서는 탈착시 혼합가스의 질소가스량이 고정된 상태에서 수증기량의 증가함에 따라 흡착제의 재생효율이 좋음을 볼 수 있었다. 그러나 질소가스량이 커지게 되면 수증기 효과는 줄어들었다. 따라서 질소의 양과 수증기 양을 경제적인 관점에서 비교하면서 최적의 수증기양을 예측하는 것이 가능할 것이다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2022

현재 반도체 공정에서 다양한 by-product 및 미사용 가스가 배출되고 있다. 오염물질을 함유한 배기는 일반적으로 유기, 산, 알칼리, 열, 캐비넷 배기 등으로 분류하며, 각각의 배기 특성에 맞는 대기 방지설비에서 처리 후 배출된다. 유기 배기 물질로서 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, VOC)은 산소 함유 탄화수소, 유황 함유 계 탄화수소 및 휘발성 탄화수소를 총칭하는 물질이고, 알칼리 배기의 주요성분은 암모니아(NH₃), 수산화테트라메틸암모늄(Tetramethylammonium hydroxide, TMAH)등이 있다. 본 연구의 목적은 유기와 알칼리 배기가스를 동시에 처리하기 위해 직접 연소 및 로 내 온도를 일정하게 유지하여 연소 특성 파악하고 NO_X 저감률을 분석하고자 진행하였다. VOC는 Acetone, IPA(isopropyl alcohol), PGMEA(propylene glycol methyl ether acetate)을 사용하였으며, 알칼리 배기 대표 물질로는 암모니아를 사용하였다. 실험 변수로는 온도와 당량 비(equivalence ratio, ER)로 배기가스 특성을 살펴보았다. 물질별 단독 및 혼합 연소테스트를 진행하였다. VOC 단독 테스트 결과 당량 비 1.4 조건에서 완전 연소가 일어남을 확인하였다. 암모니아는 당량 비 감소에 따라 산소 및 질소산화물의 농도가 감소하였다. 혼합 연소 운전 결과 배기가스 조성 내 질소산화물의 대부분은 일산화질소였으며 이산화질소는 10 ppm 부근으로 검출되었다. 전체적으로 질소산화물의 농도는 반응온도가 증가하면서 산화반응이 활성화되어 감소하는 경향을 나타나지만 이산화탄소의 농도는 증가하는 경향을 확인하였다. 전기열원을 적용한 무 화염 연소 기술을 적용하였을 때 VOC 및 암모니아 연소가 원활하게 일어남으로써 현재 별도로 운전되는 유기 및 알칼리 배기 시스템보다 경제성 및 공간적인 측면에서 장점이 있다고 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.397-405
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• 2012

본 연구는 휴대폰을 비롯한 전자제품 세척공정과 악취유발물질 등에서 배출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 경제적이고 안전하게 제거하는 기술에 대한 성능평가를 위해 수행되었다. 대부분의 산업공정에서는 VOCs 제거를 위해 활성탄 흡착탑을 가장 많이 사용하고 있으나 제거효율이 낮아 악취배출시설의 허용기준을 만족할 수 없고, 고농도 유기용제 유입 시 화재위험이 있다. 지금까지 연구되어진 금속산화물 촉매는 VOCs 제거효율이 최소 $220^{\circ}C$ 근방에서 50% 이하였다. 본 연구에서는 이 보다 훨씬 낮은 온도인 $100^{\circ}C$ 이하에서 촉매산화가 시작되었고, 약 $160^{\circ}C$ 근방에서 VOCs가 95% 제거됨을 확인할 수 있었다. 적정처리가 가능한 범위는 공간속도가 $6,000hr^{-1}$ 이하일 때 최적의 제거효율을 나타내며, VOCs 유입농도가 200 ppm에서 4,000 ppm 사이, 촉매제어 온도가 $150{\sim}200^{\circ}C$에서 90~99%로 높은 제거효율을 보였고, VOCs 유입농도가 1,000 ppm 이상일 경우에는 자체반응열로 인해 외부열원이 필요 없었다. 본 저온촉매를 적용할 경우 LNG 와 LPG를 연료원으로 사용하는 RTO/RCO방식 대비 설치비는 50%, 연료비는 75% 감소되어 경제성이 높고 온실가스 발생량도 줄일 수 있었다. 그리고 황화합물과 산성가스에 대해서는 피독이 있는 것으로 확인되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.382-390
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• 2010

본 연구에서는 광촉매반응기/폐가스 가습조(유동상호기 및 무산소조)를 포함한 바이오필터공정으로 이루어진 하이브리드시스템을 구축하여 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 포함한 악취폐가스에 대한 처리효율을 제고하고 종합적인 적정 작업조건을 구축하였다. 악취가스(2 L/min)에 포함된 암모니아(300 ppmv)의 경우 광촉매반응기에서 약 22%가 제거되고, 폐가스 가습조에서 약 55%가 제거되고, 후 공정인 바이오필터에서 나머지인 약 23%가 모두 제거되었다. 악취가스에 포함된 톨루엔(100 ppmv)의 경우 광촉매반응공정에서 약 20%가 제거되고, 폐가스 가습조(유동상 호기 및 무산소조)에서 약 10% 제거되며 마지막 공정인 바이오필터에서 나머지 70% 모두가 제거되었다. 따라서 물에 용해도가 높은 암모니아의 경우에는 폐가스가습조에서 주로 제거되었고, 용해도가 낮은 톨루엔의 경우는 바이오필터에서 주로 제거되었다. 한편 황화수소(10 ppmv)는 광촉매반응공정에서 거의 처리되고 잔류 trace는 폐가스가습조에 용해되어서 바이오필터로 인입되는 가습된 feed에서 황화수소가 검지되지 않았다. 폐가스 가습조(유동상호기 및 무산소조)에서의 nitrate 농도는 무산소조에서 발생하는 탈질반응 때문에 무산소조 경우가 유동상호기조보다 약 3 ppm 정도 낮았다. 또한 폐가스가습조의 용존 암모니아 농도는 실험 시작부터 1,500~2,000 ppm 사이의 높은 값을 유지하였는데, 이는 폐가스 가습조 내부에 있는 용수에 포함된 염화암모늄 및 기타 암모니아성 질소원에 기인한다고 간주된다.