• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.302-309
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• 2016

Urea-SCR system is currently regarded as promising NOx reduction technology for diesel engines. SCR system has to achieve maximal NOx conversion in combination with minimal $NH_3$ slip. In this study, model based open loop control for urea injection was developed and assessed in the European Transient Cycle (ETC) for heavy duty diesel engine. On the basis of the transient modeling, the kinetic parameters of the $NH_3$ adsorption and desorption are calibrated with the experimental results performed over the zeolite based catalyst. $NH_3$ storage or surface coverage of SCR catalyst can not be measured directly and has to be calculated, which is taken into account as a control parameter in this model. In order to reduce $NH_3$ slip while maintaining NOx reduction, $NH_3$ storage control algorithm was applied to correct the basic urea quantity. If the actual $NH_3$ surface coverage is higher than the maximal $NH_3$ surface coverage, the urea injection quantity is significantly reduced in the ETC cycle. By applying this logic, the resulting $NH_3$ slip peak can be avoided effectively. With optimizing the kinetic parameters based on standard SCR reaction, it suggests that a simplified, less accurate model can be effective to evaluate the capability of model based control in the ETC cycle.

• 공업화학
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• 제26권6호
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• pp.666-673
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• 2015

본 연구에서는 고온영역에서 NOx를 제어하기 위한 선택적 환원촉매(SCR)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 구조적 특성 및 흡 탈착 특성을 확인하기 위하여 XRD, FT-IR 분석을 수행하였다. Anatase $TiO_2$ 지지체의 경우 미미한 NOx 전환율을 나타내었으며, 이에 W을 활성금속으로 하여 제조한 $W/TiO_2$ 촉매에서 우수한 NOx 제거 능력을 보였다. 특히 $400^{\circ}C$ 이상의 고온영역에서 순수 $TiO_2$의 NOx 전환율보다 W이 함유된 $W/TiO_2$의 촉매에서 급격한 활성 증가를 확인할 수 있었다. 또한, 장시간의 열충격에 따른 반응활성이 감소되는 현상이 억제됨을 확인하였다.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제34권2호
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• pp.79-101
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• 2008

신형/장기 운영 무기체계 수리부속의 불균형적 수요발생에 따른 항공기 불가동을 해소하기 위한 수요예측기법 개선의 필요성이 대두되고 있다. 항공기 수리부품들은 고단가이고, 청구에 소요되는 기간이 길어 사전에 예측하지 못한다면 작전지원에 문제가 발생하게 된다. 신뢰성 있는 수요 예측은 과보유로 인한 재고비용을 줄일 수 있으며, 수요를 예측하기 위한 방법은 회귀분석, 단/다변량 시 계열분석, 데이터 마이닝 기법 등이 있다. 항공기 부품의 수요 예측은 그 부품의 수가 8만 가지 이상이며 각 부품간의 관계를 분석하기에 어려움이 있어 시간에 종속적인 단변량 시계열 분석을 통해 수요예측을 실시하였다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 첫째, 자료를 기존 AMMIS 체계에서 고장 자료를 실수요로 가정하여 수집하였다. 고장이나 주기 검사, 시한성 기술지시 등으로 부품을 장 탈착하게 되면 정비부서에서 이를 전산프로그램인 AMMIS에 입력하도록 하고 있다. 따라서 실제 정비부서에서 부품을 사용한 현황을 실수요라고 인정할 수 있다. 둘째, 1999년 1월부터 2007년 2월까지의 월별 자료(98개)를 수집하였다. 자료의 수가 충분하므로 예측 정확성 향상을 위하여 ARIMA기법에 적용이 가능하다. 고장빈도가 높은 부품 50여개를 추출하여 Box-Jenkins의 ARIMA기법을 적용하여 예측을 실시하였다 실시 결과 적합한 모형식을 도출하였으며, 현용기법보다 예측 정확성이 높다는 결론을 얻었다.

• 공업화학
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• 제1권2호
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• pp.207-214
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• 1990

자동차 배기가스 정화용 촉매계에서 중요하게 취급되는 CO와 NO와의 산화환원반응을 다결정 Pt 표면위에서 초고진공계를 이용한 열탈착분광법(TDS)과 정상상태 실험을 통하여 알아 보았다. CO와 NO의 압력이 각각 $1{\times}10^{-7}Torr$로 일정할 때 $CO_2$의 생성속도는 560K 에서 최대값을 보였으며, 반응온도가 560K, NO 압력이 $1{\times}10^{-7}Torr$로 일정할 때, $CO_2$ 생성속도는 CO의 압력에 대하여 $1.35{\times}10^{-7}Torr$를 전후하여 1차에서 -0.3차로 변화하였다. 하지만 이 반응에 미치는 반응물의 압력에 의한 영향은 표면흡착질의 농도에 따라 달리 해석되어야 함을 알 수 있었다. 본 실험의 결과를 종합하여 다결정 Pt 상에서의 CO와 NO와의 반응에 대한 새로운 반응기구를 제안하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.116-116
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• 2011

바이오 가스 플랜트의 혐기소화 공정에서 발생하는 바이오 가스는 중 유해가스인 황하수소($H_2S$)는 부식성 가스로 수천 PPM농도를 함유하여, 발전기나 가스보일러로 이용하는 경우에는 $H_2S$를 제거하는 탈황공정이 반드시 필요하다. 탈황방식에는 산화철 탈황(건식 탈황)과 생물 탈황이 현재 많이 사용되고 있어나 산화철 탈황은 산화철 pellet이 유화철에 변화하면 탈황능력이 저하되어 pellet을 교환해야 하며 많은 비용이 발생한다. 생물 탈황 방식은 유황산화세균의 서식활동조건(온도, 반응시간, 산소량)확보가 반드시 필요하여 높은 운전기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오가스 전처리 기술 중 활성탄 또는 약액을 이용한 기존의 탈황정제방식보다 흡착성능이 뛰어난 이온교환섬유를 이용하여, 황화수소($H_2S$)를 95% 이상 제거할 수 있는 고효율 섬유상 이온촉매 악취제거 시스템 개발을 수행하였다. 이온교환섬유는 방사선 조사를 이용하여 부직포에 라디칼을 인위적으로 형성시켜(그라프트 중합) 양이온 또는 양이온을 교환할 수 있도록 제조된 섬유상의 흡착제로, 이온교환 섬유의 화학적 이온교환과 물리적 흡착 및 탈착반응이 동시에 발생되고, 활성탄/실리카켈 보다 흡착능력이 2~4배 높다. 또한 이온섬유의 재생기능을 이용하여 장기적 다양한 악취($H_2S$, $NH_3$, 아민계, 메르갑탄류, 알데히드 등) 및 유해가스(VOCs, NOx, SOx) 등을 95% 이상 제거할 수 있다.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.713-720
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• 2000

수평균 중합도 900 및 교대배열기 함량 63.1%의 교대배열 poly(vinyl alcohol) (s-PVA)을 사용하여 s-PVA/요오드계 편광필름을 제조하였다. 흔성배열 PVA/요오드계 필름과 비교할 때 편광도는 자연신비에서도 99% 이상의 값을 가짐으로써 향상된 결과를 보였으나 투과도는 약간 저하되는 경향을 보였다. 따라서 침지액의 요오드 농도를 보다 낮추고 4배의 연신비를 유지함으로써 우수한 투과도와 편광도를 가지는 필름을 제조할 수 있었다. 한편, s-PVA/요오드 필름의 열수하에서의 탈착은 현저히 억제되었다. 결정화도, (100)면의 결정크기 및 면간거리가 조금씩 감소하거나 더 이상 증가하지 않는 것으로부터 침지시간 초기에는 요오드가 주로 결정영역에서 복합체를 형성하고, 이후에는 주로 결정면 밖에서 복합체를 형성하거나 단순한 물리적인 흡착을 이루고 있음을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.28-34
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• 2014

본 연구에서는 나노 크기의 결정 구조를 가진 타이타니아 담체를 용매열합성법(solvothermal method)을 활용하여 합성한 후 팔라듐과 구리를 담지한 촉매를 제조하였다. 제조된 촉매를 수중 질산성 질소 저감 반응에 적용한 결과, 타이타니아 담체의 결정 크기가 반응 활성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 결정 크기가 작은 담체를 활용한 촉매가 더 빠른 속도로 질산성 질소를 저감하였지만, 반응 중 pH가 높게 형성되어 질소 선택도가 매우 낮은 현상을 보였다. 이를 해결하기 위해 pH 완충제인 이산화탄소를 공급하여 질소 선택도를 약 60% 증가시켰다. 상기에 언급한 촉매를 대상으로 질소 흡-탈착, X-ray diffraction (XRD), $H_2$-temperature programmed reduction (TPR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 등의 다양한 특성화 분석을 수행하여 촉매의 반응활성과 물성간의 상관관계에 대해 조사하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권4호
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• pp.362-377
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• 2014

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have been of particular concern since they are present both in the vapor and particulate phases in ambient air. In this study, a simple method was applied to determine the vapor phase PAHs, and the performance of the new method was evaluated with a conventional method. The simple method was based on adsorption sampling and thermal desorption with GC/MS analysis, which is generally applied to the determination of volatile organic compounds (VOCs) in the air. A combination of Carbotrap (300 mg) and Carbotrap-C (100 mg) sorbents was used as the adsorbent. Target compounds included two rings PAHs such as naphthalene, acenaphthylene, and acenaphthene. Among them, naphthalene was listed as one of the main HAPs together with a number of VOCs in petroleum refining industries in the USA. For comparison purposes, a method based on adsorption sampling and solvent extraction with GC/MS analysis was adopted, which is in principle same as the NIOSH 5515 method. The performance of the adsorption sampling and thermal desorption method was evaluated with respect to repeatabilities, detection limits, linearities, and storage stabilities for target compounds. The analytical repeatabilities of standard samples are all within 20%. Lower detection limits was estimated to be less than 0.1 ppbv. In the results from comparison studies between two methods for real air samples. Although the correlation coefficients were more than 0.9, a systematic difference between the two groups was revealed by the paired t-test (${\alpha}$=0.05). Concentrations of two-rings PAHs determined by adsorption and thermal desorption method consistently higher than those by solvent extraction method. The difference was caused by not only the poor sampling efficiencies of XAD-2 for target PAHs and but also sample losses during the solvent extraction and concentration procedure. This implies that the levels of lower molecular PAHs tend to be underestimated when determined by a conventional PAH method utilizing XAD-2 (and/or PUF) sampling and solvent extraction method. The adsorption sampling and thermal desorption with GC analysis is very simple, rapid, and reliable for lower-molecular weight PAHs. In addition, the method can be used for the measurement of VOCs in the air simultaneously. Therefore, we recommend that the determination of naphthalene, the most volatile PAH, will be better when it is measured by a VOC method instead of a conventional PAH method from a viewpoint of accuracy.

• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.241-246
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• 2017

취성을 가진 섬유강화플라스틱은 충격을 받을 때 충격에너지를 흡수하면서 섬유와 기지재 간 계면에서 탈착 및 박리가 일어난다. 이는 복합재료의 에너지 충격흡수정도의 지표로 삼을 수 있다. 복합재료의 취성을 해결하기 위해 pine과 복합재료의 접착에 대한 연구가 되어 지고 있다. 이번 연구에서는 열처리 된 pine이 탄소섬유강화복합재료와 에폭시 접착제를 이용하여 접착되었다. 최적의 열처리 조건을 확인하기 위해, pine을 160도 및 200도 조건하에 열처리를 하였다. Pine 및 pine/탄소섬유복합재료의 기계적 및 계면물성을 파악하기 위해 인장, 인장중첩전단 및 아이조드 실험을 하였다. 또한, 열처리에 따른 나뭇결간의 결합력을 확인하기 위해 나뭇결 수직방향으로 인장시편 제조 후 파단될 때 탄성파를 음향방출시스템을 이용하여 분석하였다. 160도 조건으로 열처리 했을 때 나무강화 효과로 기계, 계면 및 나뭇결간의 결합력이 좋은 것을 확인하였다. 그러나 과한 열을 주게 되면 열에 약한 헤미셀룰로오스가 분해되면서 잡아주는 인자가 줄어들어 물성이 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.854-862
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• 2016

최근 화석연료를 대체할 친환경 신재생에너지에 대한 요구가 증가하면서 수소에너지가 미래 대체에너지원으로서 주목받고 있다. 수소를 생산하는 방법 중 수전해 기술은 에너지효율과 안정성이 뛰어난 장점이 있지만, 산소발생반응시 발생하는 높은 과전압은 여전히 단점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 분무열분해 공정을 통하여 Co 전구체로부터 $Co_3O_4$를 제조하였다. 또한, urea, sucrose, citric acid의 유기물첨가제를 사용하여 다양한 입자 크기와 표면형상을 가지는 $Co_3O_4$를 제조하였고, 필요에 따라 추가로 열처리를 실시하였다. 합성한 $Co_3O_4$의 물리적 특성을 분석하기 위해 X-선 회절 분석(XRD)으로 결정성을 조사하였고, 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)으로 입자형상 및 표면을 분석하였다. 질소 흡 탈착 시험을 통해 촉매의 비표면적 및 기공부피를 측정하였고, 질소도핑을 확인하기 위해 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하였다. 촉매의 산소발생반응 활성을 알아보기 위해 3전극 셀에서 선형주사전위법(LSV)으로 전기화학적 거동을 분석하였다. 첨가제를 사용하지 않은 $Co_3O_4$가 가장 우수한 활성을 보였고, 이는 분무열분해법을 통하여 상대적으로 작은 입자형성과 높은 비표면적의 영향인 것으로 판단된다.