• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.51-59
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• 2005

수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 2004.11a
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• pp.49-52
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• 2004

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 2003.05a
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• pp.219-223
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• 2003

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.21 no.4
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• pp.76-83
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• 2017

Biogas, combine with ever-increasing natural gas demand, has been on the center stage in South Korea for the early part of twenty first century in an effort to reduce the emission of global warming gases. With the passage of legal system of City Gas Business Law in 2014, the biogas has its place of production and distribution to consumers. However, it has a room for its technological improvements in terms of enrichment, by separating carbon dioxide and removing impurities efficiently. For these improvements, four different methane enrichment processes were tested in this study; membrane separation, water absorption, Chemical Absorption and Adsorption. A variety of operation scenarios were applied to the processes and the best practices were drawn out. The optimum process was selected based on case study results. Methane produced in this study showed 97% purity and 98% recovery rate, which meets the requirements of the City Gas quality standards.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2004.05a
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• pp.245-250
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• 2004

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2004.11a
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• pp.151-154
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• 2004

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2016.10a
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• pp.429-430
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• 2016

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2004.05a
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• pp.15-17
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• 2004

철강재의 산소절단은 연료가스의 연소열 및 철의 산화 반응열을 이용하여 강재를 절단하는 방법이다. 연료가스의 연소열을 이용하여 강재를 가열 및 용융시키고, 여기에 고순도의 산소를 취입하면 강재의 용융물질 중 철의 급격한 산화반응이 발생된다. (중략)

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.7
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• pp.608-617
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• 1997

전자빔 용해법에 의해 고순도 티타늄잉고트 및 버튼시편을 제조하였다. 이들 중 18개의 금속불순물을 GDMS(Glow Discharge Mass Spectrometry)로 그리고 탄소, 질소, 산소의 함량을 고온연소법으로 측정한 후 이들과 전기비저항, 경도와의 관계를 조사하였다. 99%와 99.6%스폰지를 용해한 경우 대부분의금속불순물들이 대폭 감소하는 큰 휘발 정련효과가 나타났으며 비금속불순물들의 경우는 장비의 진공상태에 따라 큰 영향을 받으며 정련효과를 기대할 수 없었다. 금속 불순물중 철은 가장 제거하기 어려운 원소로 밝혀졌으며 이는 원료 스폰기중에서 철이 주불순물이기 때문이며 추가적인 예비정련이 필요한 것으로 나타났다. 상온 및 액체질소온도에서의 전기비저항은 가스불순물의 량이 증가함에 따라 직선적으로 증가하였으며 이들의 저항비($\rho$$_{RT}$ /$\rho$$_{N2}$)는 가스불순물의 총량이 1,000ppm이하의 경우 불순물량이 감소함에 따라 급격하게 저하하였으며 이 이상인 경우 완만하게 감소하였다. 이들의 경도는 가스불순물의 량이 증가하였으며 산소당량의 평방근에 비례하는 것으로 나타났다.다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.8 no.1 s.22
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• pp.37-47
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• 2004

Pressure swing adsorption (PSA) process using CMS as an oxygen purifier was developed to produce high purity oxygen over $99\%$ with high productivity. The cyclic performances such as purity, recovery, and productivity of PSA process were compared experimentally and theoretically under the non-isothermal condition. A binary ($O_2$/Ar 95:5 vol.$\%$) and two kinds of ternary ($O_2/Ar/N_2$ 95:4:1 and 90:4:6 vol.$\%$) mixtures were used as feed gases. The developed process with the consecutive two blowdown steps produced the oxygen with $99.8\%$ purity and $56\%$ recovery from $95\%$ oxygen containing feed. However, in the feed with $90\%$ oxygen, the $O_2$ Purity was decreased up to $97.3\%$. In addition, because the cyclic performances of the suggested process was significantly affected by the diffusion rate, the non-isothermal model with the the modified LDF model was applied for the process simulation. The concentration-dependent rate parameter of the applied rate model was incorporated with the Langmuir isotherm.