• 신재생에너지
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• 제5권4호
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• pp.46-51
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• 2009

The purpose of this study is to investigate selective adsorption of $CO_2$ from LFG (Landfill gas) by using commercialized NaX-type zeolite adsorbent under the ambient temperature and pressure. The experiment of $CO_2$ adsorption was carried out by using simulated LFG. The $CO_2$ adsorption capacity and separation efficiency of NaX-type adsorbent were investigated by analyzing gas flow rate and gas composition at inlet and outlet of the adsorption reactor. The adsorbed $CO_2$ were desorbed under decompression condition which 0.5 Torr or by air purge. Through the result to use simulated LFG, when the method of VSA was used, 73.2~75.3 mg of $CO_2$ was adsorbed per 1 g commercial adsorbent, when the method of air purge was used, 78.4~83.2 mg of $CO_2$ was adsorbed per 1 g of commercial adsorbent.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.172.2-172.2
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• 2011

다양한 저급연료나 폐기물로부터 가스엔진이나 연료전지의 연료로 사용하기위한 연료가스를 얻기 위한 방법으로 가스화 기술을 적용할 수 있다. 폐기물의 가스화를 통해 발생된 합성가스에는 CO, $H_2$, $CO_2$와 같은 주요성분 이외에 황화합물($H_2S$, COS), 염소화합물(HCl), 고형 물질(분진)등의 오염물질이 포함되어 있으므로, 이용목적에 따라 적절한 정제 기술이 필요하게 된다. 현재 가장 널리 알려진 저온 습식 정제공정은 장치운전이 쉽고 오염물질 제거효율이 높은 장점이 있으나, 합성가스 온도를 상온까지 낮추기 때문에 현열 손실이 발생하는 단점을 가지고 있다. 고온 건식 정제공정에 의해 $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 오염물질의 제거가 가능하다면 에너지 이용효율을 높일 수 있고, 습식공정에 의해 발생되는 폐수처리에 따른 비용 절감효과도 얻을 수 있다. 폐기물 합성가스를 최종 적용처에 이용하기위한 고온 정제 공정의 적용을 위해 흡착제를 이용하여 탈황, 탈염 실험을 실시하였고, 실험결과로부터 장치 설계의 기초인자를 도출하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권4호
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• pp.495-500
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• 2009

고정층 반응기에서 활성탄 흡착제를 사용하여 질소 기류에서 벤젠 증기의 파과곡선을 측정하였다. 흡착실험은 흡착온도 $25{\sim}50^{\circ}C$, 질소 가스의 유량 $80{\sim}150cm^3/min$, 흡착제의 공급량 3~5 g, 그리고 벤젠 증기의 농도는 포화조의 온도를 $25{\sim}40^{\circ}C$로 변화시켜 행하였으며, 파과곡선의 비선형해석으로부터 비활성화 모델의 흡착속도상수와 비활성속도상수를 구하고 비활성화 모델과 흡착 등온 모델과의 상관관계를 고찰하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.175-181
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• 2015

이산화탄소 포집을 위한 기능성 흡착제인 폴리에틸렌이민(PEI)을 함침한 활성탄을 평가하였다. 이산화탄소 흡착제의 흡착 특성은 GC/TCD, BET 표면적 및 FT-IR을 사용하였다. 활성탄에 PEI를 10, 30, 50 wt%를 함침하여 흡착제를 합성하고, 온도변화에 따른 이산화탄소의 흡착능을 조사하였다. $20^{\circ}C$와 $100^{\circ}C$에서의 이산화탄소 흡착능은 다음과 같다: $20^{\circ}C$에서는 AC > PEI(10)-AC > PEI(30)-AC > PEI(50)-AC의 순으로 나타났으며, $100^{\circ}C$에서는 PEI(10)-AC > PEI(30)-AC > PEI(50)-AC > AC 순으로 나타났다. 아민 기능기의 활성탄의 흡착능이 순수 활성탄보다 아미노기에 의하여 화학 흡착 때문에 높은 온도에서 높게 나타났다. 본 연구의 결과로 PEI(10) 활성탄은 고온의 가스로부터 이산화탄소 포집에 가장 유능한 흡착제 중 하나로 보여진다.

• 공업화학
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• 제9권2호
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• pp.278-285
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• 1998

배출가스중의 $SO_2$ 제거를 위하여 다양한 금속산화물로 구성된 천연망간광석, 철광석, $CuO/{\gamma}-A1_2O_3$ 등을 흡착제로 사용하여 고정층반응기에서 흡착용량실험을 하였다. 또한 흡착제중 흡착용량이 떨어지는 철광석을 제외한 두 가지 흡착제를 이용하여 유동층반응기에서 유속, 온도, 입자크기 등의 조업조건에 따른 $SO_2$ 흡착실험을 수행하였다. 모든 흡착제에서 온도가 증가할수록 흡착량이 증가하는 화학흡착반응을 보였고 유동층반응기에서 $U_o/U_{mf}$ 및 $U_o-U_{mf}$와 같은 유속조건에 따라 입자 크기에 따른 흡착량의 변화가 다르게 나타났으며 유동층반응기 성능식으로부터 반응속도상수를 얻었다. 이 실험을 통하여 천연망간광석이 유동층반응기에서 $SO_2$ 흡착제로의 사용가능성을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.663-669
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• 2009

지구온난화에 가장 큰 영향을 미치는 이산화탄소를 연소 후 배가스로부터 흡착 분리하기 위한 허니컴 흡착소자의 제조 및 그 특성에 관한 것이다. 고온사용이 가능하도록 세라믹쉬트, 활성탄소 쉬트를 사용하여 허니컴을 제조하였고 그 위에 Na-X 제올라이트를 코팅하였다. 또한 Na-X 제올라이트를 포함시킨 제올라이트 쉬트를 사용하여 허니컴 흡착제를 제조하였다. 이들 세 가지 허니컴 흡착제에 대하여 이산화탄소 흡착량, 표면특성 그리고 16% 이산화탄소 혼합가스를 공급하여 파과특성을 분석하였다. 또한 가열재생에 따른 이산화탄소 농축특성과 가열시 허니컴 흡착제의 온도변화를 분석하여 열스윙 흡착 분리공정에서의 우월성을 비교 분석하였다. 이들 허니컴을 사용한 흡착파과실험 결과를 바탕으로 하여 회전식 흡착 농축공정의 적용 가능예를 보여주었다.

• 분석과학
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• 제18권4호
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• pp.309-319
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• 2005

본 연구는 흡착제와 기체상 분자의 흡착특성을 연구하기 위하여 탄소질 흡착제의 세공크기 및 흡착 온도와 압력에 따른 기체상 분자들의 흡착용량을 Crand Canonical Monte Carlo(GCMC) 분자모사 방법으로 예측하였다. 사용된 흡착질에 대한 분자구조 및 분자 분광학적 성질에 대해서는 범밀도함수이론(DFT)을 이용하여 계산하였다. 온도에 따른 흡착효과는 온도가 증가할수록 흡착량은 감소하는 경향을 보였으며, 흡착질의 크기, 극성, 그리고 흡착질간의 상호작용 등에 따라서도 흡착효과는 일정한 상관관계를 나타내는 것으로 예측되었다. 본 연구에 사용된 모든 경우에 대하여 탄소질 흡착제에 흡착되는 순서는 $NH_3$ < $H_2S$ < $CH_3SH$ 순으로 예측되었으며, 이러한 이론적 예측은 실험에 의한 관찰 결과와 정성적으로 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제18권4호
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• pp.337-343
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• 2007

천연가스의 누출을 감지하기 위해서 첨가되는 유기 황 화합물질인 부취제에 의해 연료전지 내의 스택 전극과 개질기 촉매들이 피독되어 시스템 성능저하의 큰 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 실리카, 알루미나, 활성탄, HZSM-5, Ultra-stable Y 제올라이트(USY) 및 베타 제올라이트와 같은 흡착제들을 부취제 제거용 흡착제로 사용하여, tetra-hydrothiophene (THT)와 tert-butylmercaptan (TBM)에 대한 흡착 성능을 연속식 흡착시스템에서 얻은 흡착파과곡선을 비교하여 평가하였다. 제올 라이트의 Si/Al 비, 흡착온도 및 Balance Gas (메탄, 헬륨) 종류의 변화가 흡착성능에 미치는 영향을 조사하고, THT와 TBM의 경쟁적인 흡착특성을 비교하였다. 여러 흡착제 중에서 H형, beta-zeolite (BEA)가 부취제인 TBM과 THT에 대해서 가장 우수한 흡착능력을 나타내었으며, 동일한 흡착제 상에서는 THT가 TBM보다 많은 양으로 흡착제거되었다. Temperature Programmed Desorption (TPD) 및 Infrared 스팩트럼(IR) 분석결과 부취제 황화합물은 제올라이트 표면에서 물리흡착과 더불어 산점에 의한 화학흡착을 이루는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.57-62
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• 2018

본 연구는 국내에서 생산 된 호박씨, 동백씨, 고추씨 그리고 땅콩에서 오일을 압착 추출하여 오일의 정제과정에서 사용되는 흡착제인 활성탄, 산성백토, 백도토를 사용해서, 흡착제 사용에 따른 항산화 활성과 지방산 및 활성성분의 조성을 비교분석했다. 각 오일의 성분 분석 및 흡착제에 따른 변화는 가스마토그래피/질량분석기(GCMS)를 사용하여 분석했고 DPPH 라디컬 소거능과 ABTS 라디컬 소거능 측정을 통해 항산화 활성능력을 비교했다. 흡착제 처리 시, 실험에 사용된 4종의 국내산 식물성 오일에 포함 되어 있는 대부분의 지방산 및 항산화 능에 관여하는 화합물의 양이 감소되는 것을 관찰하였다. 호박씨 오일은 세 종류의 흡착제가 linoleic acid과 erythrodiol 성분을 감소시켰으며, 동백씨 오일의 경우 지방산들이 대체적으로 감소하였으나 산성백토로 정제한 군에서는 vitamin E의 손실이 없었고, 고추씨 오일의 매운 성분에 관여되는 capsaicin 화합물은 산성백토로 정제 시 53.33% 감소되었고, 땅콩 오일의 경우 활성탄을 처리한 군에서 sitosterol 화합물의 손실이 가장 적은 것을 확인 하였다. 항산화 활성은 호박씨 오일(백도토>산성백토>활성탄), 동백씨 오일(산성백토>백도토>활성탄), 고추씨 오일(백도토>산성백토>활성탄) 그리고 땅콩 오일(활성탄>산성백토>백도토)순으로 나타남을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.370-378
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• 2013

본 논고에서는 가스 흡착 분리 산업에서 광범위하게 적용되고 있는 압력순환흡착(pressure swing adsorption, PSA) 기술의 전형적인 흡착조건인 $15{\sim}40^{\circ}C$의 온도와 4~6 bar의 압력에서 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks, MOF)와 제올라이트 이미다졸레이트 골격체(zeolite imidazolate frameworks, ZIF)의 $CO_2$ 흡착성능을 살펴보고 이들이 가지고 있는 장 단점을 분석해보고자 한다. $CO_2$는 $H_2$, CO, $N_2$ 및 $CH_4$와 같은 기체분자들에 비해 큰 분극률을 가지므로 동일한 세공크기라면 흡착제의 비표면적이 클수록 높은 흡착량을 보이며, $CO_2$의 분자크기($3.3{\AA}$)보다 큰 세공으로 이루어진 흡착제라면 상기 흡착조건에서의 $CO_2$ 흡착성능은 세공크기에 크게 영향을 받는다. MOF와 ZIF의 $CO_2$ 흡착성능은 이들의 골격을 이루는 금속과 유기 링커의 종류, 세공크기, 비표면적, 흡착조건(온도와 압력) 등에 따라 달라질 수 있지만, 특히 흡착압력의 영향이 절대적이다. 다시 말하면, $CO_2$의 흡착압력이 비슷할 경우 MOF와 ZIF의 $CO_2$ 흡착량에 미치는 상기 인자들의 영향은 비교적 작다. 15 bar 이상의 $CO_2$ 흡착압력에서 이 흡착제들이 수 십 mmol/g의 흡착성능을 나타낸다고 할지라도, 전형적인 PSA 공정조건에서 이들의 $CO_2$ 흡착성능은 제올라이트, 활성탄과 같은 벤치마크 흡착제들의 성능과 유사하거나 오히려 낮을 뿐만아니라, 이들의 가격은 벤치마크들에 비해 매우 높기 때문에 경제성 확보에 어려움이 있다.