• 한국안광학회지
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• 제6권1호
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• pp.87-91
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• 2001

PECVD 방법으로 60 Hz 상용전원을 사용하여 발생한 아세틸렌 플라스마로부터 다이아몬드성 탄소박막을 제작하고 Raman 분광에 의하여 D($sp^3$)와 G($sp^2$) 피크를 관측하여 박막의 다이아몬드성 정도를 확인하였고 $sp^3$와 $sp^2$의 비율과 FTIR 결과로부터 박막내의 수소함량의 측정을 통하여 아세틸렌 분압비와의 연관성을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.709-709
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• 1995

원거리 플라즈마 화학증착법을 이용하여 저온에서 이산화규소박막을 제조하였다. 본 연구 에서는 공정변수인 기판의 온도, 반응기체의 조성 및 분압과 플라즈마 전력에 따른 산화막의 재료적인 물성을 평가하였다. XPS결과에서 산화막은 양론비(O/Si=2)보다 약간 적어 실리콘이 많이 함유된 막으로 나타났다. 이 경우 굴절율과 ESR분석에 의해 미결합된 실리콘의 양이 증가함을 알 수 있었다. SIMS분석에 의해 미량의 질소성분이 계면에 존재하는 것과 실리콘 미결함을 관찰하였다. FT-IR로부터 막내 수소량을 정량화하였으며 결합각 분포는 200℃이상에서 열산화막과 비슷한 값을 얻었다. 하지만 열산화막에 비해 높은 식각율을 보여 계면 스트레스에 의해 막내의 결합력이 약해진 것으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제2권1호
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• pp.30-37
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• 1991

금속산화물 CuO, $In_2O_3$, $MoO_3$, $WO_3$을 첨가시킨 환원철에 의한 수증기로부터 수소생성을 반응속도론적 관점에서 조사하였다. 첨가제는 수소생성에 대한 활성증진효과를 나타내었으며, 크기의 순서는 $$MoO_3{\gg}In_2O_3{\sim_=}WO_3{\sim_=}CuO$$이었다. 속도해석에서 반응완료시간을 예측하기 위하여 수축 핵 모델(Shrinking Core Model)을 적용한 추산결과는 실험치와 대체로 잘 일치하였다. 상압 유동식 반응장치를 이용하여 $600-750^{\circ}C$의 온도와 첨가제의 양 l wt %, Ar 유량 1 L/min, 수증기분압 0.085 atm에서 얻어진 겉보기 활성화에너지는 환원철 단독의 경우 27.9kJ/mol, 첨가제 $MoO_3$는 14.2, $In_2O_3$는 20.9, $WO_3$은 21.3, CuO는 22.4 kJ/mol을 각각 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권7호
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• pp.635-641
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• 2002

고온 프로톤전도체인 $Y_2O_3$가 도핑된 $SrZrO_3$에 대하여 전기전도도의 가스 분위기 및 온도 의존도를 impedance spectroscopy로 측정하였다. 수소의 용해는 산소가 공존할 때 더 큰 열역학적 추진력을 갖게 되어 결과적으로 수증기 형태로 결정 속으로 유입되며, 프로톤전도도는 ${P_w}^{1/2}$ (수증기분압)에 의존하여 증가하였다. 순수 수소 분위기에서의 수소의 용해반응 $H_2(g)=2H_{i}$ +2e'은 전자가 산소이온공공에 trapping됨에 따른 열역학적 활동도의 감소에 의해 반응의 추진력이 커지며 그 결과 저온에서는 아르곤 분위기에서 보다 높은 전기전도도를 나타내었다. 전기전도도의 활성화에너지는 $600~900^{\circ}C$ 온도범위의 아르곤분위기에서 50kJ/mo1로 문헌에 나타난 프로톤전도도의 그것과 비슷한 크기를 나타냈다. 프로톤전도도의 입계저항은 10% 도핑한 경우 $700^{\circ}C$ 이하의 저온에서 현저하게 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.465-469
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• 2006

Two mesophilic trickling bed bioreactors filled with two different types of media, hydrophilic- and hydrophobic-cubes, were designed and tested for hydrogen production via anaerobic fermentation of sucrose. Each reactor consisted of a column packed with polymeric cubes and inoculated with heat-treated sludge obtained from anaerobic digestion tank. A defined medium containing sucrose was fed with changing flow rate into the capped reactor, hydraulic retention time and recycle rate. Hydrogen concentrations in gas-phase were constant, averaging 40% for all conditions tested. Hydrogen production rates increased up to $10.5 L{\cdot};h^{-1}{\cdot}L^{-1}$ of reactor when influent sucrose concentrations and recycle rates were varied. Hydrophobic media provided higher value of hydrogen production rate than hydrophilic media at the same operation conditions. No methane was detected when the reactor was under a normal operation. The major fermentation by-products in the liquid effluent of the both trickling biofilters were acetate and butyrate. The reactor filled with hydrophilic media became clogged with biomass and bio gas, requiring manual cleaning of the system, while no clogging occurred in the reactor with hydrophobic media. In order to make long-term operation of the reactor filled with hydrophilic media feasible, biofilm accumulation inside the media in the reactor with hydrophilic media and biogas produced from the reactor will need to be controlled through some process such as periodical backwashing or gas-purging. These tests using trickling bed biofilter with hydrophobic media demonstrate the feasibility of the process to produce hydrogen gas in a trickle-bed type of reactor. A likely application of this reactor technology could be hydrogen gas recovery from pre-treatment of high carbohydrate-containing wastewaters.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.914-920
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• 2018

본 연구에서는 상용 니켈-알루미나 촉매를 이용한 메탄가스-수증기 개질반응에서의 고유반응속도 상수를 결정하였다. 반응메커니즘을 반영하기 위해 Langmuir-Hinshelwood chemisorption 이론에 기반한 반응속도식을 사용하였고 반응온도($630{\sim}750^{\circ}C$) 및 반응물의 분압(S/C ratio = 2.7~3.5)을 실험변수로 설정하였다. 실험을 통해 얻어진 데이터를 기반으로 효율적인 최적화 알고리즘을 이용하여 최적 고유반응속도상수들을 결정하였다. 최종적으로 제안된 이 수학적 반응 모델은 촉매반응기의 설계 및 운전조건 최적화에 활용 가능하다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권4호
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• pp.367-376
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• 2002

$SrZr_{1-x}Y_xO_{3-\delta}$(x=0.05, 0.10)-금속전극 계에서 임피던스법과 d.c.법으로 전기전도도를 측정함으로써 고체전해질 및 전극전도도를 고찰하였다. 고체전해질과 anode를 통한 전기전도도는 $P_W^{1/2}$(PW는 수증기분압)에 의존하여 증가함을 보였다. Cathode 전도도는 $P_{O2}^{1/4}$에 비례함을 보였으며, 수증기분압 증가와 함께 감소하여 고체전해질내의 전자 결함의 농도와 함께 증가하는 것을 알 수 있었다. 수소분위기에서는 수증기의 첨가가 anode와 cathode 두 방향의 전극반응 속도 모두를 촉진하였다. 도펀트 첨가량이 5%에서 10%로 증가될 때 anode와 고체전해질의 전기전도도가 3배 이상 크게 증가하여 유효 산소이온공공의 농도가 급격히 증가함을 알 수 있었다. Pt와 Ag전극을 통한 cathode 전도도의 활성화에너지가 거의 같은 값을 나타냈으며 이는 cathode반응의 속도가 금속전극이 아니라 고체전해질표면에서 일어나는 반응에 의하여 결정되는 것으로 해석되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1015-1020
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• 2012

석탄 및 pet coke (petroleum coke)는 그 이용이 제한적이지만 공급이 풍부한 에너지원이므로, 가스화공정에 적용하여 고급연료인 수소나 액체연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 열천칭반응기와 실험실규모의 유동층반응기(내경 0.02 m, 높이 0.6 m)에서 갈탄, 무연탄, pet coke의 수증기 가스화 반응특성을 조사하였다. 가스화 온도 $600{\sim}900^{\circ}C$, 수증기 분압 0.15~0.95 atm 및 수증기/연료 비의 조업변수가 가스화반응속도 및 생성가스의 발열량에 미치는 영향을 조사하였다. 기체-고체 반응모델로서 modified volumetric reaction model을 적용하여 가스화반응의 거동을 묘사하고 kinetic 인자들을 도출하였다. 가스화 반응온도가 높을수록 생성가스 중의 수소농도와 가스의 발열량은 증가하였다. 생성가스 발열량은 무연탄 > 갈탄 > pet coke의 순으로 높게 나타났는데, 반응온도 $900^{\circ}C$, 수증기분압 95%의 조건에서 10.0 > 6.9 > 5.7 $MJ/m^3$로 각각 얻어졌다. 본 연구를 통하여 갈탄과 pet coke에 대해 가스화공정의 잠재적인 연료로서의 가능성을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.71-88
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• 2001

경상지역에서 산출되는 탄산약수 중 신촌약수에 대하여 지화학적 및 동위원소 연구를 수행하였다. 신촌 탄산약수는 높은 $CO_2$분압 ($10^{-0.35}$ ~$10^{0.29}$ atm) 및 높은 총용존이온함량 (835~3,144 mg/L)을 가진 전형적인 탄산수 특성을 보이며 지화학적으로는 Ca (Na)-HCO$_3$형으로 분류된다. 지화학 및 환경동위원소 분석결과는 탄산수내 이산화탄소가 심부기원임을 지시한다. 따라서 심부기원의 $CO_2$에 의해 생성된 탄산수가 다양한 물-암석 반응을 거치면서 주로 심부의 화강암과 반응에 의해 현재의 탄산수로 진화된 것으로 판단된다. 주된 물-암석 반응은 사장석과의 반응이며 방해석의 침전이 수반되면서 Ca의 용존량이 조절되어 Na의 함량이 높아진 것으로 보인다. 이처럼 탄산수의 지화학적 특성은 주로 심부의 화강암과 반응에 의한 특징을 보여주지만 높은 K 및 $SO_4$함량으로 미루어 탄산수가 지표로 상승하는 과정에서 주변모암인 퇴적암과의 반응에 의해서도 일부 영향받은 것으로 추정된다. 또한 탄산수 내 $NO_3$함량 및 삼중 수소함량은 일반 천부지하수의 혼입가능성을 지사하고 있다. 신촌지역 자연수들의 산소 및 수소 동위원소 조성은 전체적으로 지구순환수선과 평행하게 도시되어 순환수 기원으로 추정할 수 있으며, 일부 $CO_2$분압이 높은 탄산수 시료는 동위원소적으로 더 가벼운 $CO_2$가스와 동위원소적으로 재평형을 이루었음을 보여주기도 한다. 탄산수의 탄소 동위원소 조성은 전체적으로 심부기원 $CO_2$의 영역에 해당되며, 심부기원 $CO_2$영역내에서 동위원소적으로 무거운 영역에 속하는 특징을 보인다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.458-463
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• 2005

Polyurethane foam이 충진된 trickle bed reactor에서 통성혐기성 미생물인 Citrobacter amalonaticus Y19을 이용하여 일산화탄소와 물로부터 연속적인 수소생산을 살펴보았다. C. amalonaticus Y19은 설탕을 탄소원으로 할 때 호기적 조건에서 13 g/L까지 성장하였고 혐기조건에서 CO 가스를 주입하였을 때 약 60시간만에 최대 수소 생산 활성을 나타내었다. TBR 반응기에서 유입가스의 CO의 분압이 증가할수록 혹은 기체 체류시간이 감소할수록 수소 생성속도가 증가하였으나 CO의 전환율은 반대로 감소하였다. 그러나 액상의 유속변화는 반응기 운전 결과에 큰 영향을 주지 못했다. 본 실험에서 얻은 최대 수소 생성속도는 기체 체류시간 25분, 유입 CO 압력 0.4 atm에서 16 mmol/L/hr(전환율 33%)이었다. 이 값은 비슷한 반응기에 대해 보고된 Cowger의 결과보다 약 2배 이상 높은 값으로 통성혐기성균주의 고농도 배양과 다공성 충진물의 사용에 의한 높은 기-액 물질 전달 속도가 그 원인으로 추정되었다.