• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.606-612
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• 2022

실내 거주 시간이 늘어나면서 발생하는 CO₂를 인체에 무해한 농도인 1,000 ppmCO₂ 이하로 유지하기 위해 연구들이 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 저농도 CO₂흡착제로서 KOH와 K₂CO₃와 같은 알칼리성 첨가제를 상용 활성탄에 함침하여 사용하였다. 흡착된 CO₂ 양은열중량분석기(TGA)와 chamber(CO₂ IR analyzer)로평가하였다. 비표면적이 928.5 m²/g인 상용 활성탄(AC)은 KOH가 함침 된 KOH/AC(13.6 m²/g)와 K₂CO₃가 함침 된 K₂CO₃/AC(288.8 m²/g)보다 비표면적이 높았다. 챔버실험결과, AC는 CO₂를 거의 흡착하지 않았지만, KOH/AC와 K₂CO₃/AC는 각각 93.5 mg_CO2/g_sample 및 94.5 mg_CO2/g_sample 흡착하였다. 이것은 비표면적 및 미세기공의 부피에 의한 물리적인 흡착 영향보다 알칼리성 활성점의 증가가 CO₂ 흡착에 더 유리하게 작용한 것으로 판단된다. KOH/AC와 K₂CO₃/AC의 재생성능은 chamber test 결과 대조군(K₂CO₃/Al+Si supports)과 비교했을 때 안정적으로 흡착 성능을 유지하는 것으로 나타났다(3회 반복 실험). 또한, KOH/AC와 K₂CO₃/AC는열중량분석기의절대습도 1%H₂O를고려한조건에서 145.7 mg_CO2/g_sample및 150 mg_CO2/g_sample로 나타났다. 따라서 KOH 및 K₂CO₃ 등과 같은 알칼리 성분의 함침은 상용 활성탄의 안정적인 흡착 및 재생 후 흡착성능을 나타내어, 실내 이산화탄소 저감을 위한 흡착제 개발에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권2호
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• pp.45-53
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• 2010

폐목재의 가스화에서는 타르의 생성을 동반하는 데, 이 때 발생하는 타르는 관막힘, 장치의 fouling 등의 많은 문제를 일으킨다. 본 실험에서는 타르의 저감을 위해 이중 가스화기의 상부반응기에 활성탄을 첨가하였고 상부반응기 온도와 equivalence ratio 변화에 따른 producer gas의 특성(조성, 타르 함량, 저위발열량)을 고찰하였다. 상부반응기의 온도변화에 따른 영향을 고찰하기 위해서 743, 793, $838^{\circ}C$에서 실험을 수행하였으며, equivalence ratio의 영향을 알아보고자 추가적으로 equivalence ratio를 0.17로 변화시켜 비교실험을 하였다. 모든 실험에서 생성된 producer gas 내의 타르함량은 $2mg/Nm^3$ 이하로 매우 적었고, producer gas 의 최대 저위발열량(LHV)은 약 $10MJ/Nm^3$ 이상으로 전형적인 air가스화의 저위발열량($3\sim6MJ/Nm^3$)보다 높은 값을 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.57.1-57.1
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• 2012

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나 강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에 있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 반면에 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이 다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽 등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질 구조에 관한 연구가 활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한 응용이 전개되고 있다. 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스 금속의 제조 원리는 용융금속의 높은 가스용해도와 고체금속의 낮은 가스고용도의 차이를 이용하여 응고할 때 고용되지 않는 가스원자가 기포를 형성시키는 것이다. 수소용해도는 모든 금속에 있어서 온도상승에 따라 증가하지만 융점에 있어서 용해도의 불연속적 증가를 나타내며 응고할 때 고액계면에서 다량의 가스를 방출하고 기공 생성을 야기한다. 특히, 고 액상에 있어서 수소용해도 차가 큰 마그네슘, 니켈, 철, 동 등은 기포를 생성하기 쉽다. 또한 기공의 배열구조를 제어하기 위해 일방향응고법를 이용하여 기공에 방향성을 부여한다. 외관상 기공구조가 연근뿌리를 닮은 것으로 부터 로터스 금속이라는 명칭이 널리 알려져 있다. 이와 같은 제조방법에 의해 로터스 금속은 기공 방향, 기공크기, 기공률을 자유롭게 제어할 수 있고 우수한 기계적 성질이 기존의 발포금속, 소결금속과 전혀 다른 특성을 가지고 있다. 이러한 기공구조는 용해온도, 응고속도, 분위기 가스압, 불활성가스와의 혼합체적비 등의 제어를 통해서 조절할 수 있다. 이와 같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용을 기대한다.

• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.28-36
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)을 충전한 고정층 반응기에서 아세톤, 벤젠 및 메틸메르캅탄(MM)의 3종류의 대상가스에 대한 흡착특성을 검토하였다. 단일성분계의 경우에 파과곡선으로부터 구한 파과시간은 유입농도 및 유량이 증가할수록 감소하였으나 형상비(L/D)가 증가할수록 증가하였다. WCAC에 의한 대상가스의 흡착량은 유입농도 및 형상비가 증가할수록 증가하였으나 유량증가에 따른 흡착량은 대상가스에 따라 차이를 나타내었다. 파과시간 및 흡착량 결과에 의하면 WCAC에 대한 친화력은 벤젠이 가장 높고, 다음으로 아세톤 그리고 MM의 순서이었다. 한편, 2성분계 및 3성분계 혼합가스의 흡착 경우에 파과곡선은 WCAC와 친화력이 작은 흡착질은 친화력이 큰 흡착질로 치환되면서 roll-up 현상을 보였다. 그리고 WCAC에 의한 아세톤의 흡착은 황화합물인 MM보다 비극성인 벤젠과 혼합되어 있을 경우에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다.

• 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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• 제19권4호
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• pp.445-451
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• 2008

마이크로파를 이용하여 휘발성유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compounds)로 오염된 활성탄을 재생하기 위하여, 절연물질로서 활석(Talc)과 Ni-Zn ferrite를 각각 활성탄에 코팅하여 벤젠의 흡착 및 탈착 특성을 조사하였다. 절연물질이 코팅된 활성탄의 물리적 특성 및 표면상태는 질소가스 흡착장치와 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 각각 확인하였다. 비표면적과 벤젠에 대한 흡착량은 비례관계를 보였고, 활성탄에 활석이나 Ni-Zn ferrite를 코팅하면 마이크로파에 의한 불꽃방전을 억제할 수 있었다. 활성탄에 절연물질을 코팅하기 위해 사용한 바인더는 PS (potassium silicate)가 벤젠에 대한 흡착성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 마이크로파 출력에 따른 탈착량은 출력에 비례하는 경향을 보였고, 연속되는 흡착과 탈착과정이 5회 반복되더라도 재현성이 충분히 나타났다. 결과적으로 VOCs로 오염된 폐활성탄의 재생방법으로서, PS를 바인더로 사용하여 활석이나 Ni-Zn ferrite를 활성탄에 코팅하여 마이크로파로 탈착시키면 효과적임을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제16권3호
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• pp.146-165
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• 1973

대기오염물질중(大氣汚染物質中) 가장 중요(重要)한 아황산(亞黃酸)가스가 농작물(農作物)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 아황산(亞黃酸)가스가 작물(作物)에 미치는 피해생리(被害生理)와 동(同)가스의 농도별(濃度別) 및 작물(作物)의 생육시기별(生育時期別)로 농작물수량(農作物收量)에 미치는 영향(影響)과 이들 피해(被害)로 부터 작물(作物)을 보호(保護)하기 위(爲)한 방법(方法)을 모색(摸索)하기 위(爲)하여 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 피해(被害) 생리(生理) 가. 아항산(亞黃酸)가스 처리(處理)는 작물(作物)(배추)조직(組織)의 pH및 Eh에는 영향(影響)을 주지 않았다. 나. 작물(作物)(배추)중(中) peroxidase 의 활성(活性)은 아황산(亞黃酸)가스 처리(處理)로 저하(低下)되었으나 경시적(徑時的)으로 회복(回復)되어처리(處理) 10시간(10時間) 후(後)에는 무처리(無處理)와 대등(對等)하였다. 다. 용액중(溶液中)의 엽록소(葉綠素)는 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)하여 순간적(瞬間的)으로 또 불가역적(不可逆的)으로 퇴색(褪色)된다. 그러나 pheophytin의 생성(生成)은 관찰(觀察)되지 않았으며 엽록소(葉綠素)의 퇴색(褪色) 생성물(生成物)은 아황산(亞黃酸)가스의 부가화합물(附加化合物) 또는 그 환원(還元) 생성물(生成物)인 것같다. 라. 엽록체중(葉綠體中)의 엽록소(葉綠素)도 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)하여 용액중(溶液中)의 엽록소(葉綠素)와 같은 현상(現像)으로 퇴색(褪色)되었으나 다만 그 속도(速度)가 완만(緩慢)하여 $1{\sim}2$시간(時間)이 소요(所要)되었다. 마. 아황산(亞黃酸)가스의 식물(植物)에 대(對)한 가장 큰 가해작용(加害作用)의 하나는 엽록소(葉綠素)의 파괴(破壞)인것 같다. 2. 농작물(農作物)의 수량(收量)에 미치는 영향(影響) 가. 아황산(亞黃酸)가스 처리(處理) 농도(濃度)에 비례(比例)하여 증가(增加)함을 확인(確認)하였다. 나. 아황산(亞黃酸)가스가 생육시기별(生育時期別)로 작물수량(作物收量)에 미치는 영향(影響)은 개화기(開花期)에 가장 심(甚)하였으며 다음 유수형성기(幼穗形成期), 신장기(伸長期), 유숙기(乳熟期), 최고분얼기(最高分蘖期)의 순위(順位)였다. 다. 아황산(亞黃酸)가스에 대(對)한 작물별(作物別) 저항성(抵抗性)은 처리농도(處理濃度)에 따라 다소(多少) 상이(相異)하나 일반적(一般的)으로 소맥(小麥)이 가장 강(强)하였으며 다음이 수도(水稻), 대맥(大麥), 파, 무, 배추의 순위(順位)로 십자화작물(十字花作物)은 화본(禾本) 과작물(科作物) 및 두과작물(豆科作物)보다 감수성(感受性)이 컸다. 3. 피해(被害) 경감(輕減) 효과 가. 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)한 작물피해(作物被害)는 가리(加里), 규회석(珪灰石), 및 석회시용(石灰施用), 그리고 석회유(石灰乳)의 엽면(葉面) 살포(撒布)로 수도(水稻), 대맥(大麥), 대두(大豆)에 그 효과(？果)가 인정(認定)되었다. 나. 석회유(石灰乳)의 살포(撒布)는 가장 우수(優秀)한 피해경감효과를 보였다. 다. 수도(水稻)에 대(對)한 석회유(石灰乳)의 살포(撒布)는 탄소동화작용(炭素同化作用)을 현저(顯著)히 증가(增加)시켰다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.662-669
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• 2017

군용 회전익 항공기는 임무 특성상 피탄 환경에 노출이 많이 되며, 피탄 후 연료누설에 의한 화재는 인명 손실로 직결된다. 피탄 시 조종사 및 승무원 생존성 향상을 위해 회전익 항공기 연료탱크는 내탄 성능과 내 폭발 성능이 요구된다. 내탄 성능은 자기밀폐성 셀을 연료탱크에 적용하여 만족시킬 수 있으며, 내폭발 성능은 폭발가능 영역의 산소 농도를 낮추는 방법과 열에 의한 연료의 증발을 최소화하여 가연성 연료 증기의 생성을 억제하는 방법을 통해 만족시킬 수 있다. 한국형 기동헬기는 피탄에 대한 내폭발 요구도를 만족시키기 위해 불활성가스발생장치를 통해 연료탱크 내 불활성 가스를 충진 시켜 산소농도를 낮추는 방법을 적용하고 있다. 본 논문에서는 국내 무기체계 양산단계의 부품국산화 업무 절차에 따라 개발된 불활성가스 발생장치의 개발 과정 전반에 대하여 기술하고 있다. 순수 국내 기술력을 통해 개발/제작 되었으며, 단품 성능 시험 및 항공기 장착 시험을 통해 기 장착되어 있는 제품 대비 동등이상의 성능을 가짐을 확인할 수 있었다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제30권4호
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• pp.56-60
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• 2001

경험에 의하면 앞에서 언급한 장비의 사용, 규율, 규제된 용제의 사용, 기름 페인트 사용의 억제, 그리고 엄격한 페인트 과정을 따르는 것에 의해 잠수함내의 탄화수소 농도를 100만분의 1 또는 2 수준으로 유지할 수 있다. 예방책으로는 세심한 관찰, 선체내로 들여오는 모든 물질의 기록 그리고 규제된 물질의 사용 시간, 장소 및 양의 제어이다. 이러한 점들은 잠수함 내부를 안전하고 건강한 환경으로 설계하기 위하여 활용될 수 있는 자료들이다. 잠수함 내의 공기질은 적외선 분광 광도계, 질량 분광계, 상자성(paramagnetics), 열전도율, 광이온화 그리고 열량 검사에 의해 분석될 수 있다. 분석된 결과는 과거의 데이터와 비교되어 활성탄충의 교체등을 포함하여 유지 관리의 자료로 활용된다. 이러한 원리를 이용한 다양한 계측기가 선체 내의 대기 상태를 분석하기 위하여 사용된다. 중앙 대기 측정기, 추적 가스 분석기, 수소 탐지기, 이동형 대기 모니터, 이동형 산소 분석기, 탄광 안전 지시계, 열량 분석관, 탐지 펌프 시험기가 사용된다. 이러한 계측기는 잠수 전 또는 후에 사용된다. 계측기는 화재 발생시 영향을 받지 않은 공간 또는 냉매가 충전되는 장소에 사용된다. 오늘날 여러 종류의 특별한 잠수함이 존재한다. 정찰 업무를 통해 세계 평화를 유지하고 특별한 임무를 수행하는 것보다 덜 복잡한 목적을 지닌 잠수함도 있다. 그러나 선원들이 안전한 내부 환경 속에서 바다 속을 항해하고 계속 그 응용 범위를 확장하기 위하여 앞에서 언급한 장비들 또는 그 변형들이 사용되어야 한다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.574-581
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• 2008

폐 자동차 배기가스 정화용 촉매를 휘발성 유기화합물(VOCs) 처리 시스템에 재활용하기 위해 운전조건이 서로 다른 폐 자동차 촉매를 이용하여 촉매의 최적 재생 조건 및 VOCs 연소활성특성을 조사하였다. 폐 촉매의 최적 재생 조건을 찾기 위해 산세기가 서로 다른 5종류(질산($HNO_3$), 황산($H_2SO_4$), 옥살산($C_2H_2O_4$), 구연산($C_6H_8O_7$), 인산($H_3PO_4$))의 산을 이용하여 재생 처리하였으며, 질소 흡착등온선, XRD와 ICP를 이용하여 폐 촉매와 재생 처리한 촉매의 물리화학적 특성을 비교하였다. 폐 자동차 촉매의 피독물질과 백금족 금속(PGMs)의 상대적 함유율은 촉매의 위치에 따라 달랐으며, 주요 피독물질은 윤활유 오일첨가제와 엔진 및 배출가스 파이프에 함유된 물질이었다. 그리고 폐 자동차 촉매는 산수용액 전처리 후 백금족 금속의 상대적 함유율, BET 비표면적 및 평균기공크기가 폐 촉매에 비해 증가하였다. 폐 촉매와 재생 처리한 촉매의 VOCs 연소활성 실험 결과 폐 촉매가 VOCs 처리에 충분히 이용될 수 있다는 가능성을 보여 주었으며, $HNO_3$와 $C_2H_2O_4$ 전처리를 한 촉매의 반응활성이 가장 우수하였다. 그리고 전처리한 촉매의 반응활성은 산처리로 인한 피독 오염물질의 제거율 및 조직 특성 변화 보다는 백금족 금속인 백금(Pt)의 함유율에 더 큰 영향을 받았다.