• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.17-20
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• 2006

한국에너지기술연구원에서는 가정용 고분자연료전지 열병합 발전시스템을 위한 통합형 천연가스 연료처리 시스템을 개발해 왔다. 가정용 시스템으로서 필수적인 소형화와 고효율을 현실화하기 위해, 연료처리 시스템의 각 단위 공정 즉 수증기 개질, 수성가스 전이, 선택적 산화 공정 등을 이중 동 심관형 반응기에 통합하여 상호 열교환이 용이하도록 반응기를 설계하였다. 현재 시험 운전 중인 Prototype-I 연료 처리 시스템은 1kW급 고분자 연료전지 열병합 발전 시스템에 개질 가스를 공급하기 위해 설계되었으며, 기초 성능은 정격 부하 운전시 열효율 78% (HHV 기준), 메탄 전환율 91%이다. 개질 가스 내 일산화탄소 농도는 고분자 연료전지 전극의 피독을 피하기 위해 10ppm 이하로 유지되어야 하며, Prototype-I 연료 처리 시스템은 백금과 루테늄 촉매를 적용한 선택적 산화 반응기를 통해 개질 가스 내 일산화탄소 농도를 10ppm 이하로 제거하였다. 일반 가정에서는 고분자 연료전지 시스템의 부하 변동이 예상되기 때문에 연료 처리 시스템의 부하 변동 운전 특성도 살펴보았다 정격 부하에서 80%, 60%, 40%로 부하를 변동하며 운전하였고, 각 부하에서 안정한 메탄 전환율과 10ppm이하의 일산화탄소 농도를 보였다. 80%까지는 열효율이 77%로 큰 변화를 보이지 않았으며, 60%에서는 76%, 40%에서는 72%로 열효율이 감소하는 현상을 보였다 연료 처리 시스템의 일일 시동-정지 운전시 내구성을 테스트 중이다. 현재까지 50여회의 일일-시동 정지를 시도하였다 시동 후 약 세 시간가량의 정력 부하 운전을 실시한 후 부하 변동을 실시하였고, 총 운전 시간 8시간 정도 운전한 후 시스템을 정지하였다 메탄 전환율과 일산화 탄소 농도, 열효율을 모니터링 하고 있으며, 현재까지 초기 성능을 그대로 유지하고 있다. 앞으로 일일시동-정지 운전 시험을 지속하면서 초기 시동 특성 및 부하 변동에 따른 응답 특성 개선, 그리고 연료전지와의 연계 운전을 실시할 예정이다

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.1
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• pp.109-115
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• 2009

The purposes of this study are to treat sewage sludge that has increasingly become an issue and to recycle it as the adsorbent. The adsorbent was produced by carbonization and simultaneous steam activation, and its characteristics were studied. Parametric screening studies were carried out for the preparation of good adsorbent. Optimum operating conditions were confirmed as input carbonization-activated temperature of $840^{\circ}C$, feed steam flow rate of 70 g/min, carbonization-activated time of 30 min and feed dried sludge of 10.8 kg/day, respectively. At this time, the iodine adsorptivity was maximized as 328.1 mg/g. Pore development, structure, element compound and content were confirmed by using nanoPOROSITY, SEM (Scanning electron microscope), and EDS (Energy dispersive spectroscopy). Through this result, it was known that the adsorbent derived from sewage sludge could be used for the treatment of leachate in a landfill, VOCs (Volatile organic compounds), and so on.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.87-88
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• 2006

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.526-529
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• 2007

본 연구에서는 일정선량(600kGy)에서 전자빔 에너지(0.7, 1, 2 MeV)를 달리하여 조사한 $Ni/g-Al_2O_3$ 촉매를 이용하여 세 가지 다른 종류의 합성가스 전환반응(메탄의 이산화탄소 개질반응, 메탄의 수증기 개질반응, 메탄의 부분산화반응)을 수행하였다. 전자빔 조사는 He 분위기, 실온에서 수행하였으며, 조사된 촉매의 표면상태 변화를 살펴보기 위하여 XRD, XPS 분석을 수행하였다. 고에너지 전자빔 처리된 $Ni/g-Al_2O_3$ 촉매의 표면 특성분석 결과 촉매 표면의 Ni종은 metallic Ni, NiO, $NiAl_2O_4$의 3가지 상태로 존재함을 알 수 있었으며, 전자빔 에너지 증가에 따라 촉매 표면의 전체적인 Ni 함량과 촉매 표면의 Ni 분산도를 나타내는 Ni/Al ratio가 증가하였다. 또한, 전자빔 에너지 증가에 따라 Ni에 결합된 산소가 더 크게 감소되어 표면에서 산소 vacancy가 증가하는 결과를 가져왔으며, 이는 결국 세 가지 Ni의 상태 중 metallic Ni과 $NiAl_2O_4$를 증가시켰다. 이러한 결과들은 메탄의 이산화탄소 개질 반응과 메탄의 수증기 개질반응에서 반응물($CH_4$, $CO_2$)의 전환율과 생성물(CO, $H_2$)의 수득율을 증가시켰으며 메탄의 부분산화반응은 반응의 특성상 메탄의 전환율은 증가하나 생성물인 CO, $H_2$는 오히려 감소하는 결과를 가져옴을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.473-476
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• 1998

활성탄소는 입자내 공극이 잘 발달된 무정형 탄소로서 흡착성 및 촉매성이 뛰어나 대기오염의 주범인 유독성 배기가스의 흡착이나 폐수처리, 정수처리 등에 널리 사용되고 있다. 환성탄소 제조공정은 크게 보아 탄화 및 활성화 공정으로 나눌 수 있으며 활성화 방법에 따라 화학적 활성법과 물리적 가스 활성법으로 나눌 수 있다. 가스 활성법은 고온에서 수증기나 $CO_2$,O$_2$ 그 외의 산화성가스를 char와 접촉시키는 방법이고, 화학적 활성법은 염화아연, 인산, 수산화칼륨등과 같은 탈수, 산화, 침식성이 큰 화학약품으로 탄소질을 침식시키는 방법이다. (중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.24-27
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• 2007

한국에너지기술연구원에서는 가정용 고분자연료전지 열병합 발전시스템을 위한 통합형 천연가스 연료처리 시스템을 개발해 왔다. 본 고에서는 연료처리 시스템의 운전 시 모사 연료극 가스 공급이 미치는 영향에 대해 고찰하고, 부하 변동 시 각 단위 공정의 온도 변화와 CO 농도 변화 현상에 대처하기 위한 방법을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.97-99
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• 2009

본 논문에서는 유기성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 응축수의 제조 방법 및 성능들을 보고하였다. 유기성 폐기물을 밀폐된 교반조에서 수증기에 의한 연속적인 가열을 통하여 고액을 분리하여 열교환기를 거쳐 액상으로 배출되는 것이 응축수 제조 공정이며, 다량의 유기물을 포함하기 때문에 액비, 탈취제 및 하수처리장에서 외부탄소원으로 활용 가능하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.76.1-76.1
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• 2011

석탄 가스화기 내에서 슬래그의 축적에 의한 막힘 현상 등으로 발생 가능한 조업중단을 예방하기 위해 탄의 종류에 따른 슬래그의 유동을 정확히 예측하는 것은 중요하다. 슬래그의 유동은 원료인 석탄의 회 성분 조성 그리고 가스화기 온도의 영향을 크게 받는다. 회가 용융된 형태인 슬래그의 융점 특성을 파악하여 슬래그 거동을 예측하기 위해서는 회를 조성하고 있는 주성분의 비율 뿐 아니라 소량의 성분들도 고려하여야 한다. 또한, 가스화기 조업 조건 중 수증기 분압이 슬래그 점도에 미치는 변화를 파악하여 공정 조건 확립 및 슬래그 계통 제어 로직에 반영 할 수 있다. 따라서, 대표적 열화학 평형계산 프로그램인 Factsage를 이용하여 슬래그 성분의 액상선 온도를 예측해보았다. 슬래그는 회 성분의 조성에 따라 결정 슬래그와 유리 슬래그로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 결정 슬래그로는 Alaska Usibelli 탄을, 유리 슬래그로는 Kideco 탄의 조성을 사용하여, 가스화기 조업 조건 중 수증기의 분압에 따라 석탄 슬래그의 형성 및 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성에 대한 상관관계를 예측해 보았다. 또한, 슬래그 유동에 영향을 줄 수 있는 요인으로써, 석탄의 품질을 결정하는 인자인 Base/Acid Ratio, Iron in Ash, Calcium in Ash, Silica-to-Alumina Ratio, Inron-to-Calcium Ratio를 달리 변화시켜가며 슬래그 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성을 예측하였다. 이 예측결과는 향후 실험 데이터와 비교하여, 슬래그 처리 부분의 모니터링에 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 슬래그점도 측정 시스템의 운전 파라미터를 도출하는데 이용 가능할 것이다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.4
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• pp.420-430
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• 2005

This study was performed to change the hydrophilic $NH_4Y$-zeolite to the hydrophobic one for removal of VOCs by removing the $Al^{3+}$ in the zeolite-structure to increase the Si/Al ratio, for which the three pelleted $NH_4Y$-zeolite samples were contacted separately with the steam of $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$, respectively, in a stainless steel column for 4 hours. Then extraction of the ex-structure aluminum of the hydrolyzed zeolites with the nitric acids of 0.25, 0.50, 0.75, and 0.10 M at $90^{\circ}C$ in 500 mL-flasks, respectively, according to steam temperature were followed. XRD analysises of the dealuminated zeolites showed that the peaks of the zeolites that had been hydrolyzed with the steams of both $500^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ are distorted more with the increase of the concentration of nitric acid used for extraction of the ex-structure aluminums, however, those hydrolyzed with steam of $400^{\circ}C$ became amorphous phase when treated with the all nitric acids of four concentrations. Also the EDX analysises showed that the BET surface areas and TPVS of the zeolites that had been hydrolyzed with the steam of $600^{\circ}C$ were increased with the concentration of the nitric acid when the nitric acids of 0.25 M and 0.5 M had been used but decreased when the nitric acids of 0.75 M and 1.0 M had been used. These results led to the conclusion that both the $600^{\circ}C$ and $500^{\circ}C$-steam and the 0.5 M-nitric acid are appropriate to change the hydrophilic $NH_4Y$-zeolites to the hydrophobic one, which were proven by the measurement of the benzene and tolune-adsorbing capacities showing the same trend as the BET surface area and TPV The Si/Al ratios and water-adsorbing capacities of the dealuminated zeolites were increased and decreased, respectively, with the concentration of the nitric acids so that it showed that the hydrophobicity is increased.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.2 no.1
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• pp.38-46
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• 1991

Regeneration of Ni catalyst deactivated by carbon-deposition and sulfur-poisoning was studied. When a carbon-deposited catalyst was regenerated by hydrogen, the final recovery of catalytic activity for benzene hydrogenation was large but relatively long period of regeneration was required, and futhermore the deposited carbon could not be removed completely. In case of oxygen-treatment, the regeneration rate was high and the deposited carbon could be removed almost completely after a subsequent reduction treatment. When a sulfur-poisoned catalyst was regenerated by hydrogen and water vapor, the catalytic activity was not recovered. The regeneration treatment with oxygen at $650^{\circ}C$ recovered the catalytic activity up to 60 % of the initial value. When $Cl^-$ was added to oxygen, the activity was easily recovered to 45 % of the initial value even after treatment at $500^{\circ}C$. Sintering of the dispersed Ni particles was enhanced by water vapor but was hindered by oxygen and chlorine addition.