• 제목/요약/키워드: 선택적환원

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환원제로서 바이오디젤 혼합연료가 HC-SCR의 NOx 변환효율에 미치는 영향 연구 (The Effect of Biodiesel Blend Fuels As Reductants on NOx Conversion Efficiency of HC_SCR)

  • 송호영;이민호;김기호
    • 에너지공학
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    • 제24권4호
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    • pp.140-145
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    • 2015
  • 본 연구는 경유를 2차 분사연료로 사용하는 HC-SCR 후처리장치에서 2차 분사연료의 바이오디젤 함량 변화(BD0, BD10, BD25)에 다른 NOx 변환특성을 분석하였다. 시험조건은 HC-SCR 장치의 특성, 2차 분사연료의 distillation 등을 고려하여 장치 전단온도는 $290^{\circ}C$, $320^{\circ}C$, $350^{\circ}C$로 설정하였으며, 공간속도는 55,000(1/h)으로 고정하고 연료분사량을 조절하였다. Distillation 시험결과, T90은 약 $350^{\circ}C$로 동일한 수준이었으며 바이오디젤 함량이 증가할수록 $350^{\circ}C$보다 낮은 조건에서 증발량이 감소한다는 결과를 얻었다. 2차 분사연료에 혼합된 바이오디젤 함량이 증가할수록 NOx 저감효율은 감소하는 것을 확인하였으며 저온조건($290^{\circ}C$)보다 고온조건($320^{\circ}C$, $350^{\circ}C$)에서 NOx 저감율의 차이가 더 크게 발생했다. 이러한 결과는 바이오디젤의 열악한 증발특성(Distillation)과 높은 분자량인 것으로 추측된다.

시판 과일주스의 이화학적 특성 및 기능성 비교 (Comparison of Physicochemical Properties and Physiological Activities of Commercial Fruit Juices)

  • 정해정
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.712-719
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    • 2012
  • 실험에서는 국내에서 시판되고 있는 10종의 100% 과일 주스를 선택하여 이화학적 특성과 기능성을 측정하였다. pH는 2.83~4.01 범위로 블루베리주스가 가장 낮았고 토마토주스가 가장 높았으며 적정산도는 0.26~1.21%로 석류주스가 가장 높은 값을 나타내었다. 당도는 10.90~15.93 Brix의 범위로 석류주스가 가장 높았고 토마토주스가 가장 낮았으며 환원당 함량은 8.16~94.30 mg/mL로 블루베리주스와 석류주스가 높게 나타난 반면, 토마토주스가 가장 낮게 나타났다. 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 석류주스와 블루베리주스에서 높게 나타났고 파인애플주스와 토마토주스에서 낮게 나타났다. DPPH radical 소거능은 사과주스-A, 포도주스-A, 석류주스에서 높게 나타났고 파인애플주스, 토마토주스, 오렌지주스-B 에서 낮게 나타났다. Tyrosinase 활성 저해능은 사과주스-A가 가장 높았고 파인애플주스와 포도주스-B가 가장 낮았다. 환원력은 석류주스에서 가장 높게 나타난 반면, 파인애플주스와 포도주스-B에서 가장 낮게 나타났다. 아질산염 소거능은 사과주스-A, 블루베리주스, 포도주스-A, 오렌지주스-B, 석류주스에서 90% 이상으로 높게 나타났고 토마토주스에서 가장 낮게 나타났다. 본 연구에서는 총 페놀 함량과 환원력 간에 매우 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량이 높은 석류주스, 블루베리주스, 혼탁형 사과주스가 전반적으로 높은 항산화 활성을 나타낸 반면, 파인애플주스와 토마토주스는 가장 낮은 활성을 나타내었다. 또한 본 실험에 사용한 사과주스, 포도주스 및 오렌지주스는 제품별로 활성에 큰 차이를 나타내어 향후 더 심도 있는 연구가 필요하리라 사료된다.

Ni-페라이트 분말을 이용한 CO2 분해 특성 (CO2 decomposition characteristics of Ni-ferrite powder)

  • 남성찬;윤여일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.5376-5383
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 연소 배기가스로부터 포집된 이산화탄소를 다시 일산화탄소 또는 탄소로 전환하여 산업에 다시 활용하고자 하는 탄소순환형 기술개발이다. 이산화탄소는 화학적으로 안정한 분자로써 쉽게 분해되지 않기 때문에 낮은 온도에서 반응이 일어날 수 있는 적합한 금속계 산화물(활성화제)의 선택이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Ni-Fe 전이금속산화물을 사용하여 $CO_2$를 CO나 C로 전환하고자 하였다. 시료는 고상법과 수열합성을 이용해 제조된 분말을 사용하여 각각 이산화탄소 분해특성 연구를 수행하였다. 이산화탄소의 분해 특성을 관찰하기 위해 TPR/TPO와 TGA 장치를 사용하였다. TPR/TPO를 이용한 수소의 환원면적은 NiO의 함량이 15wt%일 때 높게 나타났고, $CO_2$에 의한 흡착분해 곡선면적은 NiO의 함량이 5wt%일 때 우수한 성능을 나타내었다. 그러나 TGA를 이용한 실험결과에서는 고상법에 의해 제조된 시료 중 NiO의 함량이 2.5wt%일 때 수소에 의한 흡착환원이 28.47wt% 발생하였고, $CO_2$에 의한 산화량의 경우 26.95wt%로 가장 높게 나타났다. 그리고 이산화탄소의 분해효율이 94.66%로 우수한 산화 환원 특성을 나타내었다.

UV-VIS-IR 분광법에 의한 산화 인듐 주석 박막의 선택적 투과 흡수 특성 관찰 (Characterization of Selectively Absorbing Properties of Indium Tin Oxide Thin Films by UV-VIS-IR Spectroscopy)

  • 이전국;이동현;조남희
    • 분석과학
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    • 제5권1호
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    • pp.135-142
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    • 1992
  • 태양열은 투과되고 인체 및 내부 열원에서 발생하는 적외선은 내부로 반사시키는 산화인듐 주석막은 수동 태양열 포집기로 사용되어 에너지 절약용 창유리로 활용된다. 졸겔 담금 코팅으로 제조된 산화 인듐 주석막의 선택 흡수 투과 특성의 막의 두께, 열처리 조건, 기판의 영향을 UV-VIS-IR spectroscopy를 이용하여 관찰하였다. 졸겔 담금 코팅막은 $500^{\circ}C$, 환원 분위기에서 열처리하면 고유의 산화 인듐 주석막이 형성된다. 알칼리 이온 확산 방지막은 $SiO_2-ZrO_2$막은 태양에너지 투과 효율을 증진시킨다. $SiO_2-ZrO_2/ITO$막은 태양 에너지의 투과를 유지시키고 파장 2700 nm 이상에서의 내부열 방출을 억제하여 에너지 절약 특성을 갖는다.

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패키지형 소형 SCR 시스템 내 $NH_3$ 농도분포 제어를 위한 AIG의 배치에 관한 전산해석적 연구 (Numerical Study on the Arrangement of AIG for Determining the $NH_3$ Concentration Distribution in the Package Type of Small Scale SCR System)

  • 박선미;장혁상;조동
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.368-377
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    • 2011
  • 소규모의 대기오염 배출원으로부터 질소산화물을 저감하는 방법으로 제안된 패키지형 SCR (selective catalytic reduction) 시스템 내에서 암모니아 농도제어에 관한 연구가 시행되었다. SCR 시스템의 효율은 촉매층의 효율적인 활용에 좌우되며 촉매층의 효율적인 사용은 시스템에 유입되는 배기가스의 유동균일도와 암모니아 농도의 균일도에 의해 좌우된다. 본 연구에서는 주어진 최적의 유동조건에서 SCR 시스템 내에 배치된 AIG 형상과 분사 유량 조정에 따른 암모니아 농도분포를 평가하였다. 기본 유동조건에서 분사구의 각도에 따른 전산해석 결과, 배가스 유동에 대해 동류방향($0^{\circ}$)으로 암모니아를 분사한 경우의 농도분포의 RMS(%) 수치는 약 95.3%, 대향방향인 $120^{\circ}$의 각도를 가지는 경우 90.1%로 파악되어 대향방향으로의 분사가 더 효율적인 것으로 파악되었다. 유동박리영역에서 벗어나도록 분사구의 위치를 변경하고 기초계산에서의 속도분포와 농도분포를 기준으로 환원제 유량을 조정한 결과 RMS(%) 수치를 최대 62.8%까지 하강시키는 효과를 가져왔다. AIG 형상 및 배치구조에 혼합증진의 효과를 정리하였다.

MAC Etch를 이용한 Si 나노 구조 제조 (Silicon Nanostructures Fabricated by Metal-Assisted Chemical Etching of Silicon)

  • 오일환
    • 전기화학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 본 총설에서는 Si 비등방성 식각(anisotropic etching) 공정인 metal-assisted chemical etching(MAC etch 혹은 MACE) 분야 기본 원리, 중요 변수, 그리고 최근 연구 성과들을 정리하였다. 1990년에 최초로 Si 표면에 금속 촉매를 증착한 후 $H_2O_2$/HF 기반 식각을 진행하면 용액 중에서도 비등방성 식각을 통해 다양한 고종횡비(high aspect ratio) 나노구조를 형성할 수 있다는 것이 밝혀 졌다. 고가의 진공기반 장비가 필요한 건식 식각에 비해, 습식 식각을 통해서도 상대적으로 간편하고 경제적으로 종횡비가 큰 Si 마이크로/나노 구조를 만들 수 있게 되었다. 초기 연구들을 통해 MAC etch중 산화제가 촉매에 의해 환원되고, 촉매/Si 계면 근처의 Si 원자들이 선택적으로 식각/용해되어 수직 방향으로 촉매가 Si 기판을 파고 들어가며 비등방성 식각이 발생함이 밝혀졌다. MAC etch에 영향을 미치는 중요 변수로는 금속 촉매의 종류 및 모양, 식각액의 조성, Si기판의 도핑 농도이다. 또한 본 총설은 MAC etch에 의해 형성된 Si 나노 구조를 이용한 태양전지, 수소 연료, 리튬 이온 전지 등의 응용 분야를 다루었다.

SCR 및 LNT가 적용된 Euro-6 소형 경유차의 실제도로 주행과 인증모드에서의 CO2 및 NOx 배출특성의 비교 (Characteristics of Real-Driving CO2 and NOx Emissions Compared to Test Modes on Euro-6 LDVs Equipped with SCR and LNT)

  • 이종태;김정수;전문수;차준표
    • 한국분무공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.200-206
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    • 2016
  • Recently, the certification procedure for exhaust emission regulation of LDV has tested with the NEDC mode in the laboratory. But the on-road exhaust emissions exceed the standard emission limits. Therefore, it is important to analyze the real-driving emissions (RDE) with a portable emissions measurement system (PEMS). In present study, the on-road emissions were measured with a PEMS and evaluated by moving averaging window (MAW) method. Also, it was compared with the $CO_2$ and $NO_x$ emissions for real-driving and test modes from euro-6 light-duty vehicles equipped with SCR and LNT systems. In results, on-road $NO_x$ emission has been 2.3-10.0 times higher than the standard $NO_x$ emission limit on NEDC mode. The reason was that the test modes did not reflect traffic and various real-driving patterns sufficiently.

가스조성에 따른 선택적 환원촉매의 수은 산화 특성 (Characteristics of Mercury Oxidation by an SCR Catalyst with Gas Composition)

  • 이상섭;김광렬;오광중;전준민;김도증;김주영
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.125-132
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    • 2012
  • Mercury oxidation in an SCR(selective catalytic reduction) catalyst was tested in this study with the conditions simulating the SCR system in full-scale coal-fired flue gas. A commercially available SCR catalyst was located in a temperature-controlled reactor system, and simulated gas was injected into the reactor. Mercury oxidation efficiency was determined from the difference between inlet and outlet elemental mercury concentrations. A control experiment was carried out with the gas composition of 12% $CO_{2}$, 5% $H_{2}O$, 5% $O_{2}$, 500 ppm $SO_{2}$, 400 ppm NO, 400 ppm $NH_{3}$, 5 ppm HCl, and 20 ${\mu}g/m^{3}$ Hg. Additional tests were conducted with different gas composition from the control condition to investigate the effect of gas composition on mercury oxidation in the SCR catalyst.

단기통 디젤엔진에서 LNT/DPF + SCR/DPF 하이브리드 시스템의 NOx 및 PM 동시저감 특성 (Characteristics of Simultaneous Removal of NOx and PM over a Hybrid System of LNT/DPF + SCR/DPF in a Single Cylinder Diesel Engine)

  • 강우석;박수한;최병철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.152-160
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    • 2016
  • The market demand for diesel engine tends to increase in general passenger cars as well as commercial vehicles because of its advantages. However, to meet the vehicle emissions regulation which will be more stringent in the future, it is necessary to plurally apply all after-treatment technologies such as diesel oxidation catalyst (DOC), catalyzed diesel particulate filter (CDPF), lean NOx trap (LNT) and selective catalytic reduction (SCR), and so on. Accordingly, the exhaust after-treatment system for diesel vehicle requires the technology of minimizing the numbers of catalysts by integrating every individual catalysts. The purposes of this study is to develop hybrid exhaust after-treatment device system which simultaneously uses LNT/DPF and SCR/DPF catalyst concurrently reducing NOx and particulate matter (PM). As the results, the hybrid system with $NH_3$ generated at LNT/DPF working as a reducing agent of SCR/DPF catalyst, improving NOx conversion rate, was found to be more excellent in de-NOx performance than that in LNT/DPF alone system.

디젤엔진 배출가스의 질소산화물 저감을 위한 Solid SCR용 가스분사 시스템의 전산유체해석 연구 (CFD Analysis on Gas Injection System of Solid SCR for NOx Reduction of Exhaust Emissions in Diesel Engine)

  • 이호열;윤천석;김홍석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.73-83
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    • 2014
  • CFD(computational fluid dynamics) model is developed to simulate direct injection of ammonia gas phase from ammonia transporting materials into the SCR catalyst in the exhaust pipe of the engine with solid SCR. Configurations of one-hole and four-hole nozzle, circumferential type, porous tube type, and the effect of mixer configurations which commonly used in liquid injection of AdBlue are considered for complex geometries. Mal-distribution index related to concentration of ammonia gas, flow uniformity index related to velocity distribution, and pressure drop related to flow resistance are compared for different configurations of complex geometries at the front section of SCR catalyst. These results are used to design the injection system of ammonia gas phase for solid SCR of target vehicle.