• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.677-677
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• 2013

최근 석유에너지의 고갈과 휴대용 전자기기의 사용의 증가로 고효율의 배터리의 개발이 요구되고 있다. 생체칩에서 부터 전기자동차, 에너지 저장체까지 광범위한 산업군에 걸처 배터리의 개발이 되고 있어 시장규모의 계속적인 성장이 있을 것으로 전망하고 있다. 현재 상용되고 있는 음극 재료는 카본재료(이론 용량 372 mAh/g)이다. 이 카본재료의 특징은 값이 싸고, 표준 환원전위가 낮아 비교적 높은 전압을 낼 수 있다. 그러나 낮은 에너지밀도를 갖으므로 높은 에너지를 필요로 하는 차세대 산업군인 전기자동차 등에는 적합하지 않은 것으로 평가되고 있다. 그래서 더 높은 에너지 밀도를 갖는 다른 재료들에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 음극 재료로서 주석을 선택해서 연구를 하였다. 카본계열의 음극재료의 질량당 이론 에너지 밀도는 372 mAh/g임에 반해 주석같은 경우는 약 991 mAh/g 정도의 비교적 큰 이론용량을 갖고 있다. 하지만, 주석 등 금속, 혹은 금속 합금을 음극재료로 사용할 경우 많은 양의 리튬이 삽입/탈착되면서 약 300% 이상의 부피변화가 있게 된다. 그러한 과정에서 주석이 분쇄되어 떨어지거나 전자를 제공받는 집전체로부터 떨어지게 되고, 이 과정에서 심각한 에너지 밀도의 손실이 일어나게 된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 다음과 같은 구조들을 고안하여 도금 공정을 사용하여 음극재료를 제작하여 실험을 진행하게 되었다. 도금법은 대면적을 싼 가격으로 할 수 있으며 원하는 두께 및 모폴로지까지 쉽게 조절할 수 있다. 부피팽창에 의한 스트레스를 최소화하기 위해 도금법을 사용하여 나노구조를 만들어 그에 따른 전기화학적 특성 변화를 측정하였다. 다공성 필름인 AAO 디스크의 한 면에 구리를 sputtering 공정을 사용하여 0.5 um 두께의 seed layer 구리 박막을 형성하고 형성된 구리 박막 위에 도금공정을 이용하여 두껍게 구리를 증착함으로 구리 음극 집전체를 형성한다. 그 후 AAO 구조 안에 주석을 도금하면 AAO의 구조를 따라 주석 나노와이어가 형성이 된다. 마지막으로 NaOH로 AAO를 제거해주면 직경 200 nm, 길이 2 um 정도의 주석 나노와이어를 구리 집전체위에 만들 수 있었다. 배터리의 용량을 측정한 결과 안정한 싸이클 특성과 약 400 mAh/g의 에너지 밀도를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제18권1호
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• pp.52-60
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• 2014

본 연구에서는 석유화학공정에서 잠재위험요소를 확인하고, 사고 결과분석을 통해 안전대책 수립 등의 위험관리 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 프로필렌 회수공정(PRP)에서 현실적인 상황을 고려한 누출 시나리오를 선정하고, PHAST RISK(ver. 6.7) 프로그램을 사용하여 화재 및 폭발 사고의 피해범위를 산출하고, 피해영향을 해석하였다. 그 결과, 6개의 PRP 공정지역 중에서 디프로파나이저 지역, 디에타나이저 지역 및 히트펌프 지역에서는 화재 및 폭발 사고의 피해범위가 매우 크게 나타났다. 따라서 제트화재가 발생하는 공정지역에서는 200 m의 반경 내에서 사람이 상주할 수 있는 건물을 설치하지 않는 것이 바람직하고, 재고량과 압력이 큰 공정지역에서는 사고위험을 사전에 예방해야 하고, 사고 발생 시에는 신속한 대처방안 수립이 요구되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.449-458
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• 2007

본 논문에서는 감마선을 이용하여 석유화학 공정설비 내부의 단면영상을 복원하였다. 감마 CT 영상 복원을 위해 $5\;mm{\phi}$ 감마선을 팬텀에 조사하여 NaI(T1) 섬광검출기로 스캔하였으며 반복적인 영상복원 방법인 EM 기법으로 가중치 함수를 비교하였다. 감마 CT 영상이 정확히 복원되었는지 확인하기위하여 3가지 가중치 함수에 대해 히스토그램의 명암값 분포를 비교하였다. 실험 결과를 통해 빔 면적에 의한 가중치 함수로 복원할 경우, 원 영상에 가장 가깝게 복원되는 것을 확인하였다.

• 한국결정학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-6
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• 2003

석유화학 공정 중 styrene monomer제조공정에서 발생되는 산화철 폐촉매는 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는데, 이를 출발원료로 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고, 그 자기적 특성을 조사하였다. 출발 원료인 산화철 폐촉매는 산 처리와 CeO₂ 분리과정을 거쳤으며, 이렇게 정제된 산화철 폐촉매에 NiO및 ZnO를 혼합하여 900℃에서 하소하여 스핀넬형 페라이트를 합성하고 1325℃에서 5시간 소결하였다. Ni/sub x/Zn/sub 1-x/Fe₂O₄(x=0.36, 0.50, 0.66)과 (Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/)/sub 1-y/Fe/sub 2+y/O₄(y =-0.02, 0, 0.02)의 조성에 대하여 초투자율을 측정하였고, S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권12호
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• pp.1162-1166
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• 2001

석유화학 공정 중 Styrene(SM) 공정에서 발생되는 산화철 폐촉매는 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는데, 이를 출발 원료로 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고 그 자기적 특성을 조사하였다. 산화철 폐축매 펠렛을 분쇄한 후 NiO 및 ZnO를 혼합하여 90$0^{\circ}C$에서 하소하고 123$0^{\circ}C$에서 5시간 소결하여 스핀넬형 페라이트 소결체를 얻었다. N $i_{x}$ Z $n_{1-x}$F $e_2$ $O_4$(x=0.36, 0.50, 0.66)조성에 대하여 초투자율을 측정하였고, S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다. 산화철 폐촉매를 이용하여 X-band 주파수 영역에서 높은 전자파 흡수능을 갖는 전파흡수체를 제조할 수 있음을 확인하였다.다.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.57-62
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• 2021

가스는 일반 가정 및 산업현장에서 폭 넓게 사용되는 에너지원이기도 하고, 석유화학 및 반도체 공정에서 넓게 사용되는 공정 물질이기도 하다. 그러나 사용이 쉬운 반면에 누출 시, 폭발 및 인체흡입 등으로 대규모 인명피해를 발생시키기도 한다. 따라서 가정 및 산업현장에서 안심하고 사용할 수 있는 가스 시설물 안전관리 솔루션은 필수적이다. 특히 가스시설의 노후화에 따라 고도화된 가스안전 솔루션의 개발 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 본 논문은 가스 시설물에 더 이상 나눌 수 없는 최소 에너지 단위인 광자를 조사하고, 반사된 광자의 수를 분석해 원거리에서 가스 누출 여부 및 농도를 측정하는 기술을 개발하였다. 이는 기존의 전기/화학식 가스 센서나 적외선 기반의 가스 누출 감지기의 한계인 짧은 탐지 거리, 미세 누출 감지 불가 등의 기술적 한계를 극복하였다.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.1-8
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• 2009

바이오오일은 고부가가치 화학물질이나 차세대 탄화수소 연료 생산을 위한 석유정제시설의 연료로서 사용이 가능하기 때문에 전도유망한 신재생 에너지원 가운데 하나로 상당한 관심을 불러일으키고 있다. 바이오오일을 석유정제시설에 공급하기 위해서는 전처리 과정으로 안정화 공정이 필요하며, 이를 위한 방법 가운데 현재로서는 촉매 접촉 분해법이 잠재성이 가장 높은 것으로 인식되고 있다. 본 총설에서는 촉매 접촉 분해법을 활용한 바이오오일 개질에 관한 최근 연구 동향을 적용된 촉매의 성능과 개질 방법을 중심으로 소개하고자 한다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.173-173
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• 2012

Duplex STS는 응력부식 저항이 큰 페라이트상과 우수한 내식성을 제공하는 오스테나이트상이 미세하게 1:1로 결합하여 강도가 오스테나이트 STS 보다 최소 1.7배 이상 높을 뿐 아니라 공식(pitting)과 응력부식 저항성이 우수해 최근에 주목받고 있는 고내식 고강도 재료이다. STS의 내식성을 평가하는 여러 지수 중 Pitting에 대한 내식성을 평가하는 지수로서 PREN (Pitting Resistance Equivalent Number)이 있다. PREN =%Cr + 3.3%(Mo + 0.5%W) + 16%N PREN이 30 이상이면 해안지역에서 사용가능하나, PREN이 40 이상인 경우에는 원자력발전소, 탈황 설비, 해수설비 및 화학Plant 등 고내식 환경에서 주로 사용가능하다. PREN이 40 이상인 Super Duplex STS은 다량의 Mo와 N을 첨가하여 만든 제품으로, 최근 10여 년 동안 해수 냉각 설비, 해수 담수화 설비, 탈황 설비, 석유화학 설비 및 원전용 CASK 등의 다양한 분야에 그 사용량이 꾸준히 증가하고 있는 상황이다. 본 연구에서는 Super Duplex STS의 TIG용접에서 실드가스 중의 $N_2$의 첨가가 PREN에 미치는 영향을 검토하였다. 실드가스 중 $N_2$가 용접금속으로 침입하는 메커니즘을 규명하고, 용접조건 변화에 따른 용접금속 내 N의 함량을 측정하여 PREN을 계산하고, 용접금속의 기계적 특성과 미세조직을 검토하였다.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.688-696
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• 2020

가스화 공정에서 원료 회분의 연속적인 제거를 위해 회분 성분에 따른 점도 거동뿐만 아니라, 온도가 낮아지면서 형성되는 결정체가 점도에 미치는 영향이 연구되어야 한다. 본 연구에서는 석유코크스 슬래그의 주성분 중 CaO와 V2O3 성분의 변화에 따른 슬래그의 점도 거동과 결정 분석을 통해 이 두 성분이 석유코크스 슬래그 점도에 미치는 영향을 조사하였다. 각각의 함유량을 변화시키면서 약 1600 ℃부터 약 1100 ℃까지 온도를 낮추며 점도를 측정하였고, 냉각된 시료의 결정상이 분석되었다. 측정된 시료는 대부분 결정형 점도 거동을 보여주었다. V2O3의 농도가 증가할수록 점도는 유리형에서 결정형으로 변화하였고, Tcv도 증가하는 경향을 보여주었다. CaO의 경우 농도가 증가할수록 낮은 점도와 낮은 Tcv를 보여주었다. 기준 시료를 포함한 모든 시료의 상, 중, 하부에서 다른 결정을 볼 수 있었다. 상, 중부에는 anorthite와 Ca-V 상이 관찰되었으면 하부에서는 주로 V2O3 결정과 anorthite이 관찰되었다. 슬래그의 바나듐은 Ca-V상, V-Fe, 용융 슬래그 상을 형성한다. 융점이 낮은 Ca-V 상은 점도를 낮추는데 기여하는 것으로 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.127-132
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• 2009

석유를 대체할 수 있는 현실적 대안으로 주목받고 있는 직접석탄액화(direct coal liquefaction, DCL) 공정의 경제성을 평가하고자하였다. 이때 역청탄을 이용하여 주요 제품(디젤, 나프타) 생산량 50,000 bbl/day의 규모에 대하여 각 공정에 적합한 검토기준을 세워 비용 및 매출액등을 산정하였다. 또한 각 공정별 민감도 분석을 실시하여 공정에 대한 중요 변수들의 가격 변동에 따른 경제성을 평가하였다. 본 생산량을 기준으로 Illinois #6 유연탄을 원료탄으로 사용하였을 때, 총 투자액은 $3,994,858,000로 나타났다. 내부수익률(internal rate of return, IRR)의 경우, 기본조건에서 각각 6.60%로 나타났으며, 원료석탄 가격과 생산 제품 판매가에 가장 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 원금상환 기간은 12.8년으로 긴 시간을 요구하며, 이는 현재의 고석탄가 때문으로 해석된다. 또한 민감도 분석 결과 제품가격, 원료석탄 가격, 건설비의 변동률 순서로 수익률에 변화를 주는 것으로 나타났다.