• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.4
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• pp.391-396
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• 2016

The absorption efficiency of amine $CO_2$ absorbent (KoSol-5) developed by KEPCO research institute was evaluated using a 0.1 MW test bed. The performance of post-combustion technology to capture two tons of $CO_2$ per day from a slipstream of the flue gas from a 500 MW coal-fired power station was first confirmed in Korea. Also the analysis of the absorbent regeneration energy was conducted to suggest the reliable data for the KoSol-5 absorbent performance. And we tested energy reduction effects by improving the absorption tower inter-cooling system. Overall results showed that the $CO_2$ removal rate met the technical guideline ($CO_2$ removal rate : 90%) suggested by IEA-GHG. Also the regeneration energy of the KoSol-5 showed about $3.05GJ/tonCO_2$ which was about 25% reduction in the regeneration energy compared to that of using the commercial absorbent MEA (Monoethanolamine). Based on current experiments, the KoSol-5 absorbent showed high efficiency for $CO_2$ capture. It is expected that the application of KoSol-5 to commercial scale $CO_2$ capture plants could dramatically reduce $CO_2$ capture costs.

• Economic and Environmental Geology
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• v.38 no.4 s.173
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• pp.463-479
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• 2005

The Sr and Pb isotopic ratios and chemical composition were measured for atmospheric bulk deposition samples collected in the Jeonju, Gunsan and Namweon areas over a period of one year. Acidity of deposition ranged pH $4\~7$ with little higher in dry season, and around pH 5.0 in rainy season. The EC and TDS of rainy season was low showing dilution effect, and increased during dry season. Sulfate $(SO_4)\;and\;NO_3$ are atmospheric aerosols largely of anthropogenic origin in winter. Sodium was concentrated in winter deposition, Ca was concentrated in spring to summer deposition. Namweon has lower EC and TDS than those of other, and Jeonju has higher. Namweon was concentrated in $HCO_3$ and Cunsan was concentrated in Cl. Aluminium, Cu, and Zn show good correlation index with TDS, indicating of their origin atmospheric. $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratios of bulk deposition ranged from 0.7109 to 0.7128. The isotopic variations are correlated with mixing of isotopic compositions of local soils, road deposit and biogenic aerosol. In order to constrain further the origin of aerosols in rainwater, it will be necessary to collect additional Sr isotopic data for aerosols. Lead isotope ratios for all areas were similar and belonged to Pb isotope ratios of Seoul's aerosols, but little different with Beijing's aerosols. It showing that Pb in the Korea mainly derived from the gasoline combustion, not exclusively from the Beijing.

• Clean Technology
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• v.25 no.3
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• pp.256-262
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• 2019

Hydroxylammonium nitrate (HAN)-based liquid propellants are attracting attention as environmentally friendly propellants because they are not carcinogens and the combustion gases have little toxicity. The catalyst used to decompose the HAN-based liquid propellant in a thruster must have both low temperature activity and high heat resistance. The objective of this study is to prepare an Ru/alumina/metal foam catalyst by supporting alumina slurry on the surface of NiCrAl metal foam using a washing coating method and then to support a ruthenium precursor thereon. The decomposition activity of a HAN aqueous solution of the Ru/alumina/metal foam catalyst was evaluated. The effect of the number of repetitive coatings of alumina slurry on the physical properties of the alumina/metal foam was analyzed. As the number of alumina wash coatings increased, mesopores with a diameter of about 7 nm were well-developed, thereby increasing the surface area and pore volume. It was optimal to repeat the wash coating alumina on the metal foam 12 times to maximize the surface area and pore volume of the alumina/metal foam. Mesopores were also well developed on the surface of the Ru/alumina/metal foam catalyst. It was found that the metal form itself without the active metal and alumina can promote the decomposition reaction of the HAN aqueous solution. In the case of the Ru/alumina/metal foam-550 catalyst, the decomposition onset temperature was significantly lowered compared with that of the thermal decomposition reaction, and ${\Delta}P$ could be greatly increased in the decomposition of the HAN aqueous solution. However, when the catalyst was calcined at $1,200^{\circ}C$, the catalytic activity was lowered inevitably because the surface area and pore volume of the catalyst were drastically reduced and Ru was sintered. Further research is needed to improve the heat resistance of Ru/alumina/metal foam catalysts.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.2
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• pp.217-223
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• 2010

In general, fiber-reinforced plastics (FRP) wastes are simply buried or burned. Landfill brings about a permanent contamination of soil due to the inability of FRP to decompose and incineration causes an issue of generating toxic gases and dusts. There have been several ways to treat the FRP wastes such as landfill, incineration, chemical recycling, material recycling and the utilization of energy from combustion. Most methods excluding material recycling are known to have critical limitations in economic, technical and environmental manners. However it is known that material recycling is most desirable among the methods handling FRP wastes. In this study, to investigate the purpose of feasibility of material recycling, various bulk molding compound (BMC) specimens were prepared with the various contents of unsaturated polyester resin binder (25, 30, 35 wt%) and the various replacement ratios of FRP wastes powder (0, 25, 50, 75, 100 wt%) substituted for filler. To evaluate the physical properties BMC specimens, various tests such as tensile strength, flexural strength, impact strength, hot water resistance and SEM imaging were conducted. As a results, mechanical strengths decreased with an increase of replacement ratio of FRP waste powder and physical properties of BMC specimens were deteriorated in the hot water resistance. The fluidity of BMC with more than 50 wt% of the replacement ratio of FRP wastes powder decreased remarkably, causing a problem in the BMC composite.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.2
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• pp.102-106
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• 1997

Micro gas sensors including thin film catal) tic type require stress-free memhrancs for etch stop of Si anisotropic etching and sublayer of sensing elements hecause stress is one of the main factors affecting breakdown of thin membranes. This paper reports the effects of deposition conditions on stress and refractive index of $SiN_{x}/SiO_{x}/(NON)$ films deposited by low pressure c11ernic;rl vapor deposition(L, t'CVI)) 2nd reactve sputtering. In the case of I.PCVI1, the stresses of $SiN_{x}$ and NON films arc $7.6{\times}10^{8}dyne/cm^2$ and $3.3{\times}10^{8}dyne/cm^2$, respectibely, and the refractive indices are 3.05 and 152, respectively. In the cxse oi the sputtered SiN, , compressi\e stress decreased in magnitude and then turned to tensility as increasing proc, ess pressure by lmtorr to 30mtorr and cicreasmg applied power density by $2.74W/cm^2$ to $1.10W/cm^2$. The hest value of film stress obt;~ined under condition of lOmtorr and $1.37W/cm^2$ in this' experiment was $1.2{\times}10^{9}dyne/cm^2$ cnnipressive. The refr~ict~ve index decreased from 2 05 to 1 89 as decreasing applied power density by lnitorr to 3Orntorr and increasing process pressure hy $2.74W/cm^2$ to $1.10W/cm^2$. Stresses of films deposited by both LPCVL) and sputtering decreased as incre;lsing temperature and showed plastic behavior as decreasing temperature.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.2 no.2
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• pp.14-23
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• 1998

The present study investigates numerically particle laden flow through compressor cascade. In general, a lot of turbine engines are affected by various particles which are suspending in the atmosphere. Especially in the case of aircraft aviating in volcanic, industrial and desert region including many particles, each components of engine system are damaged severely. That damage modes are erosion of compressor binding and rotor path components, partial or total blockage of cooling passage and engine control system degradation.. Initial damages can not be serious but cumulation of damages influences on safety of aircraft control and economical maintenance cost of engine system can be increased. When dust, materials and volcanic particles in the atmosphere flow in the compressor, it is necessary to predict damaged and deposited region of compressor blades. To the various flow inlet angle, predictions of particles trajectory in compressor cascade by Lagrangian method are presented and impulses by impaction of particles at blade surface are calculated. By the definition of particle deposition efficiency, characteristics of particles impact are considered quantitatively. With these prediction and experimental data, erosion rates are predicted for two materials - ceramic, soft metal - on compressor blade surface. Improvements like coating of blade surface could be found, by above prediction.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.2
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• pp.163-170
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• 2013

Selective catalytic reduction of $NO_x$ by $NH_3$ ($NH_3$-SCR) over $V_2O_5/TiO_2$-based catalysts is recently reported to be an anthropogenic emitter of $N_2O$ that is a global warming gas with a global warming potential of 310. Therefore, this review will get a touch on significance of some parameters regarding $N_2O$ formation in the $deNO_xing$ reaction for fossil fuels-fired power plants applications. The $N_2O$ production in $NH_3$-SCR reaction with such catalysts occurs via side reactions between $NO_x$ and $NH_3$ in addition to $NH_3$ oxidation, and the extent of these undesired reactions depends strongly on the loadings of $V_2O_5$ as a primary active component and the promoter as a secondary one ($WO_3$ and $MoO_3$) in the SCR catalysts, the feed and operating variables such as reaction temperature, $NO_2/NO_x$ ratio, oxygen concentration, gas hourly space velocity, water content and thermal excursion, and the physical and chemical histories of the catalysts on site. Although all these parameters are associated with the $N_2O$ formation in $deNO_xing$ reaction, details of some of them have been discussed and a better way of suppressing the $N_2O$ production in commercial SCR plants has been proposed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Clean Technology
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• v.22 no.3
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• pp.190-195
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• 2016

The thermal decomposition of waste energetic materials such as TNT, RDX and composition B in a commercial rotary kiln has previously been carried out. As part of the demilitarization process, the thermal decomposition of homogeneous double base propellant (DB) used in M8 and consisting predominantly of nitrocellulose and nitroglycerine is examined with respect to a number of operating conditions. A single condensed phase reaction with 4 species and 365 gas phase reactions and 59 species are considered. Simulation results show the sensitivity of the thermal decomposition of DB with temperature and velocity. At relatively low velocity with constant inlet hot air temperature, temperature in the rotary kiln was found to be highest, 953 K and 1300 K for cases 3 and 6 respectively. Illustrating that optimum operating temperature can be achieved by controlling the inlet velocity without additional cooling systems.