• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.11
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• pp.1977-1983
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• 2000

SCR(selective catalytic reduction) pilot plant for reduction of the nitrogen oxides using diesel oil as a reductant was installed at the NG(natural gas) fired combined cycle and the activity of Pt(0.3%)/Zeolite catalyst was studied in real flue gas condition according to the amount of reductant. reaction temperature and space velocity. NOx conversion gradually increased with increasing the diesel oil concentration up to C/N ratio 5.5(C/N ratio: the ratio of the number of carbon atom to the number of NOx molecules included in the flue gas). Increasing the reaction temperature. NOx conversion increased and reached a maximum conversion of 50% at $190^{\circ}C$. NOx conversion did not changed with increasing the space velocity up to 18,500/hr and then gradually decreased. These results reveal the potential for diesel oil as a reductant for de-NOx SCR process.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.213-216
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• 2009

WGS(Water Gas Shift)반응은 일산화탄소(CO)를 이산화탄소($CO_2$)로 전환하는 반응으로 일체형 수소생산시스템의 실현을 위한 고순도 수소생산에 있어서 중요한 단계이다. WGS 반응은 열역학적 평형을 고려하여 고온전이반응(HTS: High Temperature Shift)과 저온전이반응(LTS: Low Temperature Shift) 두 단계 반응으로 진행된다. 두 단계 공정의 통합을 위해 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 개발이 필요하다. 최근 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 귀금속 촉매에 다양한 담체를 적용시킨 연구가 활발히 진행되고 있다. 선행 연구 결과, Ce-$ZrO_2$ 구조는 Ce/Zr 비에 따라 다양한 특성 변화를 관찰하였다. 따라서 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 제조를 위해 환원성 담체인 $CeZrO_2$에 Pt 을 담지시켜 성능을 평가하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)으로 제조 하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 제조된 담체에 백금(Pt)을 함침법(Incipient Wetness Impregnate)으로 담지시켰다. 특성분석은 BET를 이용하여 표면적을 측정하였다. 촉매 반응 실험조건은 $200^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위에서 기체공간속도(GHSV: Gas Hourly Space Velocity) 45,000 ml/$h{\cdot}g-cat$ 으로 혼합가스($H_2$:60%, $N_2$:20%,$CH_4$:1%,CO:9%,$CO_2$:10%)를 흘려 반응 후 배출되는 가스를 Micro-Gas Chromatography 를 이용하여 측정하였다.

• Clean Technology
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• v.27 no.1
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• pp.69-78
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• 2021

Vegetable oils, such as palm oil and cashew nut shell liquid (CNSL), are used as major raw materials for bio-diesel in transportation and bio-heavy oil in power generation in South Korea. However, due to the high unsaturation degree caused by hydrocarbon double bonds and a high content of oxygen originating from the presence of carboxylic acid, the range of applications as fuel oil is limited. In this study, hydrotreating to saturate unsaturated hydrocarbons and remove oxygen in mixed bio-oil containing 1/1 v/v% palm oil and CNSL on monometallic catalysts (Ni and Cu) and bimetallic catalysts (Ni-Zn, Ni-Fe, Ni-Cu Ni-Co, Ni-Pd, and Ni-Pt) was perform under mild conditions (T = 250 ~ 400 ℃, P = 5 ~ 80 bar and LHSV = 1 h-1). The addition of noble metals and transition metals to Ni showed synergistic effects to improve both hydrogenation (HYD) and hydrodeoxygenation (HDO) activities. The most promising catalyst was Ni-Cu/��-Al2O3, and in the wide range of the Ni/Cu atomic ratio of 9/1~1/4, the conversion for HYD and HDO reactions of the catalysts were 90-93% and 95-99%, respectively. The tendency to exhibit almost constant reaction activity in these catalysts of different Ni/Cu atomic ratios implies a typical structure-insensitive reaction. The refined bio-oil produced by hydrotreating (HDY and HDO) had significantly lower iodine value, acid value, and kinetic viscosity than the raw bio-oil and the higher heating value (HHV) was increased by about 10%.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.5 no.1
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• pp.45-51
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• 2001

Catalytic combustion is the environmental-friendly technology, which has been applied to a variety of areas for industrial and domestic use in recent years. Accordingly, this study performed the development of the catalytic manufacturing technology for the high temperature and of the catalytic combustor in priority, which were aimed to be aimed to a commercialized condensing boiler. Palladium(Pd) of a noble meta] was used as a catalyst for the high temperature and supported on $alumina(Al_{2}O_{3})\;and\;zirconia(ZrO_2)$ in constant weight ratio. Activity of Pd catalysts is compared and analysed in the catalytic combustion of natural gas. The ratio of $Pd/Al_{2}O_{3}\;=\;4$ was found to be better than any other weight ratios in activity and durability. The performance examination of catalysts and of combustion through the plate-type combustor made it possible to be developed the cylindrical-type combustor which has increased combustion area. Catalytic combustion condensing boiler of 25,000 kcal/hr class was also developed, which had the optimum combustion condition at the no221e of 5.95mm and the orifice of 21mm. This condition was determined through the performance experiments of catalytic combustion condensing boiler to which the cylindrical-type catalytic combustor was applied.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.33.2-33.2
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• 2010

산화물 반도체 나노선 가스센서는 기존의 벌크 및 박막재료에 비해 체적-표면적비가 매우 커서 극미량의 화학물질에 대한 감응특성이 유리하여 많은 각광을 받고 있다. 현재, 다양한 물질들의 나노선 합성 및 센서 소자 구현에 대한 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다. 이와 같은 나노선 센서의 실용화를 위해 특정 물질에 대한 선택성과 감응특성의 증진이 여전히 요구되고 있으며, 이에 대한 여러 방향에서의 연구가 진행되고 있다. 특히, 촉매특성이 뛰어난 귀금속 나노입자를 나노선 표면에 부착시킨, 기능화된 나노선 센서소자에 관련된 연구가 활발하다. 본 연구에서는 기상법을 이용하여 합성한 산화물 나노선에 감마선을 조사하여 Au, Pt 및 Pd 금속나노입자를 형성시켰다. 이와 같이 금속나노입자가 고착된 산화물 나노선의 미세구조와 가스 감응특성을 조사하였으며, 기능화된 금속 나노입자가 가스 감응에 미치는 영향과 가스 감응 메커니즘을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.21-21
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• 1998

새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.13 no.3
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• pp.123-130
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• 2005

In this study, we evaluated the CH4 and CO conversion efficiencies over the oxidation catalysts for natural gas vehicle with lean-burn system. On the fresh catalyst, the conversion efficiency was increased when the loading of precious metal was increased. On the aged catalyst, the conversion efficiency was decreased as increasing the excess air ratio. We could confirm the measuring conversion efficiency of the unsteady state with the FTIR and that of steady state with the GC The temperature increasing ratio of unsteady state is acceptable from 3$^{\circ}C$/min. to 15$^{\circ}C$/min. for the evaluation of catalyst conversion performance , which has within the 4$\%$ of the difference of conversion efficiency. We observed a physical behavior of the thermal aged catalyst's surface using TEM and BET device. It was found that the precious metal was grown to the micro-scopic size by thermal aging process.

• Clean Technology
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• v.29 no.2
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• pp.126-134
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• 2023

Direct catalytic decomposition is a promising method for controlling the emission of nitrous oxide (N₂O) from the semiconductor and display industries. In this study, a γ-Al₂O₃ catalyst was developed to reduce N₂O emissions by a catalytic decomposition reaction. The γ-Al₂O₃ catalyst was prepared by an extrusion method using boehmite powder, and a N₂O decomposition test was performed using a catalyst reactor that was approximately 25.4 mm (1 in) in diameter packed with approximately 5 mm of catalysts. The N₂O decomposition tests were carried out with approximately 1% N₂O at 550 to 750 ℃, an ambient pressure, and a GHSV=1800-2000 h^-1. To confirm the N₂O decomposition properties and the effect of O₂ and steam on the N₂O decomposition, nitrogen, air, and air and steam were used as atmospheric gases. The catalytic decomposition tests showed that the 1% N₂O had almost completely disappeared at 700 ℃ in an N₂ atmosphere. However, air and steam decreased the conversion rate drastically. The long term stability test carried out under an N₂ atmosphere at 700 ℃ for 350 h showed that the N₂O conversion rate remained very stable, confirming no catalytic activity changes. From the results of the N₂O decomposition tests and long-term stability test, it is expected that the prepared γ-Al₂O₃ catalyst can be used to reduce N₂O emissions from several industries including the semiconductor, display, and nitric acid manufacturing industry.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.708-715
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• 2017

Recently, in order to meet the stricter emission regulations, the proportion of after-treatments for vehicles and vessels has been increasing gradually. The objective of this study is to investigate the improvement of $CH_4$ reduction ability of natural gas oxidation catalyst (NGOC), which reduces toxic gases emitted from CNG buses. Thirteen NGOCs were prepared, and the conversion performance of noxious gases according to the type of supports, the loading amount of noble metal, and surfactant and aging were determined. Support Zeolite supported on No. 3 $NGOC(1Pt-1Pd-3MgO-3CeO_2/(46TiO_2+23Al_2O_3+23Zeolite)$ is an anionic alkali metal/earth metal component that improved the oxidation reactivity between CO and NO and noble metal dispersion, and thus enhanced the $CH_4$ reduction ability. As the loading amount of Pd, a noble metal with a high selectivity to $CH_4$, was increased, the number of reaction sites was increased and the ability to reduce $CH_4$ was improved. No. 11 $NGOC(1Pt-1Pd-3MgO-3CeO_2/(Z20+Al80)$(pH=8.5), to which nitrate surfactant had been added, exhibited well dispersed catalyst particles with no agglomeration and improved the $CH_4$ reduction ability by 5-15%. The $NGOC(2Pt-2Pd-3Cr-3MgO/90Al_2O_3)$(48h aging), which was mildly thermal aged for 48h, increased the $CH_4$ reduction ability to about 10% or less as compared with No. 12 NGOC(Fresh).