• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.527-527
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• 2009

1세대 바이오디젤인 fatty acid methyl ester(FAME)의 문제점을 극복하기 위하여 많은 연구가 진행 중 이다. 소위 차세대 바이오디젤은 triglyceride의 산소 화합물을 제거하여 정유 공정을 통해 생산된 디젤과 동일한 특성을 지닌 탄화수소로 전환시킨 오일이다. 이를 위하여 수소를 첨가하여 산소를 제거 시키는 Hydrodeoxygenation(HDO) 반응이 필요하다. 고온($300-400^{\circ}C$), 고압(50-100 bar)의 혹독한 조건에서 높은 수율과 안정성을 보이는 촉매 개발이 필요하다. 이를 위하여 반응물중의 산소를 효과적으로 제거하기 위하여 산소 전달능이 뛰어난 $CeO_2$ 담체에 열안정성을 높이는 $ZrO_2$를 조합한 $Ce-ZrO_2$ 담체를 선정하였으며 수소첨가 탈산소 반응에 활성을 나타낼 것으로 예상되는 니켈을 활성성분으로 선정하였다. 본 연구에서는 15%Ni-$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ ($0{\leq}x{\leq}1$)촉매를 공침법(co-precipitation)으로 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 소성하였다. 촉매 특성분석은 XRD, BET, H2-TPR을 이용하였다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.69-78
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• 2021

팜유(palm oil)와 캐슈넛 껍질액(cashew nut shell liquid, CNSL)과 같은 식물유는 한국에서 수송용 바이오-디젤 혹은 발전용 바이오-중유의 주요 원료로서 사용되고 있다. 그러나, 이들은 탄화수소의 이중결합에 의한 높은 불포화도와 더불어 카르복실산에 기인한 높은 산소의 함량으로 인하여 연료유로서의 적용 범위에 한계가 있다. 이러한 관점에서, 본 연구는 팜유와 CNSL이 1/1 v/v%으로 이루어진 혼합 바이오오일에 포함된 불포화탄화수소를 포화시키고 산소 성분을 제거하기 위한 수소화처리 반응을 단일금속촉매(Ni과 Cu)와 이원금속촉매(Ni-Zn, Ni-Fe, Ni-Cu Ni-Co, Ni-Pd와 Ni-Pt) 들을 적용하여 완화된 반응조건(온도 250 ~ 400 ℃, 압력 5 ~ 80 bar와 LHSV 1 h-1) 하에서 수행하였다. Ni 활성성분에 대한 귀금속과 전이금속의 첨가는 수소화반응(HYD)과 탈산소반응(HDO)의 두 반응에 대한 활성을 증가시키는 시너지 효과를 보였다. 가장 활성이 뛰어난 유망한 촉매는 Ni-Cu/��-Al2O3으로서 Ni/Cu의 원소비가 9/1 ~ 1/4의 넓은 범위에서 HYD반응과 HDO반응에 대한 전환율이 각각 90 ~ 93%와 95 ~ 99%을 보였다. 이와 같이 Ni/Cu의 원소 비율이 넓은 범위에서 일정한 촉매반응활성을 보임에 따라 전형적인 구조비민감성 반응임을 알 수 있다. 그리고, 수소화처리 반응에 의해 정제된 혼합 바이오오일은 원료 혼합 바이오오일에 비해 요오드가, 산가 및 동점도가 크게 낮아졌으며, 고위발열량은 약 10% 증가되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제18권4호
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• pp.79-85
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• 1990

Many kinds of acetosolv lignin including ricestraw and spruce lignin were pyrolyzed. and liquefied in the autoclave reactor using 50% tetralin and m-cresol solution respectively as soluble solvent and Co-Mo as catalyst. In order to promote deoxyhydrogenolysis reaction $H_2$ gas was supplied into the reactor. The ratio between lignin and the soluble solvent are lg and 10cc. The reaction conditions are $200^{\circ}-700^{\circ}C$ of reaction temperature, 10-50 atms of reaction pressure and 100-500rpm of the reactor stirrer. By the deoxyhydrogenolysis liquefaction reaction, the main chemical structures of lignin which are aryl-alkyl-${\beta}$-0-4 ether, phenylcoumaran and biphenyl etc. are easily destroyed into liqufied aromatic compounds and aliphatic compunds linked with aromatic compounds. The percent yield of monomeric phenols on the weight bvase of lignin reacted reached to 12-14% by the chemical analytic GC-MS etc.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제19권4호
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• pp.80-84
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• 1991

Lignocellulosic biomass including acetosolv ricestraw and spruce lignin were liquefied and converted into liquid hydrocarbons by catalytic hydroliquefaction reaction. These experimental works were carried out in 1-liter-capacity autoclave using 50% tetralin and m-cresol solution respectively as soluble solvent and Ni. Pd. Fe and red mud as catalyst. $H_2$ gas was supplied into the reactor for escaltion of deoxhydroenolysis reaction. Catalyst concentrations were 1 % of raw material based on weight. The ratio between raw materials and soluble solvent are 1g and 10cc. The reaction conditions are 400-$700^{\circ}C$ of reaction temperature, 10-50 atms of reaction pressure. The highest yield of hydrocarbon, so called "product oil" showed 32% and 5.5% of lowest char formation when red mud was used as catalyst. The product oil yields from those of other catalysts were in the range of 20-29%. The influence of different initial hydrogen pressures was examined in the range d 30-50 atms. A minimum pressure of 35 atms was necessary to obtain a complete recovery of souble solvent for recycling.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권3호
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• pp.355-363
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• 2015

본 연구에서는 초임계 에탄올 및 Ru/C 촉매를 이용하여 초본류 바이오매스 유래 아시안 리그닌을 효과적으로 분해하였으며, 분해 생성된 리그닌오일의 물리화학적 특성을 다양한 분석방법을 이용하여 조사하였다. 리그닌오일의 수율은 반응온도가 $250^{\circ}C$에서 $350^{\circ}C$로 상승함에 따라 89.5 wt%에서 32.1 wt%로 감소하는 경향을 보였지만 분자량 및 다분산지수는 $350^{\circ}C$ 조건에서 아시안 리그닌(3698Da, 2.68) 대비 각각 85%, 44% 감소하여 효과적인 탈중합 반응이 진행되었음을 확인할 수 있었다. 리그닌오일의 GC/MS 분석 결과 guaiacol, 4-ethylphenol, 4-methylguaiacol, syringol, and 4-methysyringol 등 단량체 수준의 페놀화합물은 반응온도가 증가할수록 24.1 mg/g of lignin ($250^{\circ}C$)에서 64.8 mg/g of lignin ($350^{\circ}C$)으로 증가하였으며, 반응기 내부에 수소가스와 촉매(Ru/C)를 첨가하였을 때 최대 76.1 mg/g of lignin 수준까지 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 리그닌오일의 원소분석 결과 반응온도가 증가함에 따라 탄소함량은 증가한 반면 산소함량은 점차 감소하였으며, 이를 통해 아시안 리그닌 탈중합 공정 중 수첨탈산소반응 및 수소첨가반응이 진행됨을 간접적으로 확인할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권6호
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• pp.519-528
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• 1993

해수중에서 유처리제에 의해 유화${\cdot}$분산된 Bunker-C유의 생분해도와 이로 인해 나타나는 용존산소소비를 연구할 목적으로 국내에서 시판 중인 유처리제 및 국내 연안에 있어 유류오염사고의 주종을 이루고 있는 Bunker-C유에 대한 TOD분석과 원소분석을 행하고, 또한 Bunker-C유/유처리제 혼합물에 대해 천연해수를 이용한 생분해 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1mg의 Bunker-C유는 3.16mg의 TOD를 나타내는 반면에 1mg의 유처리제는 2.80mg의 TOD값을 나타내었다. 2. Bunker-C유는 $87.3\%$의 탄소와 $11.5\%$의 수소를 함유하였으며, 유처리제는 $76.5\%$의 탄소와 $12.2\%$의 수소를 함유하였다. Bunker-C유와 유처리제 중 어느 시료에서도 질소는 검출되지 않았다. 3. 천연해수 중에서 일정량의 Bunker-C유(4mg/l)에 대하여 유처리제를 $10:1{\sim}10:5$의 혼합비율로 첨가한 Bunker-C유/유처리제 혼합물에 관해서 정리하면, 혼합물의 $BOD_5$는 $0.34{\sim}2.06mg/l$였고 $BOD_{20}$는 $1.05{\sim}5.47mg/l$였다. 또한 혼합비율이 증가함에 따라 혼합물의 BOD는 증가하였다. 혼합물은 생분해도($BOD_5$/TOD)가 $3{\sim}11\%$로서 저율 분해군에 속하였다. 또한 혼합비율이 10:1에서 10:5로 증가함에 따라 혼합물의 생분해도는 $3\%$에서 $11\%$로 증가하였다. 혼합물의 탈산소계수($K_1$)는 $0.072{\sim}0.097/day$였으며, 혼합물의 최종산소요구량($L_o$)은 $1.113mg/l{\sim}6.746mg/l$로서 혼합비율이 증가함에 따라 최종산소요구량도 증가하였다.