• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.554-554
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• 2009

지구온난화는 범지구적 환경문제로 매우 빠른 속도로 진행되면서 그 심각성을 더해가고 있다. 특히 해수면 상승이나 대형 태풍, 홍수, 가뭄 등의 이상기후가 빈번하게 발생되며 생태계에도 심각한 타격을 주고 있다. 이러한 지구온난화를 유발하는 물질들에 대해 도쿄의정서(Annex A)에 6대 온실가스($CO_2$ (이산화탄소), 메탄($CH_4$), $N_2O$(아산화질소), PFC(불화탄소), HFC(수소화불화탄소), $SF_6$(육불화황))로 정의 하여 규제대상으로 분류하고 있다. $CO_2$를 제외한 Non-$CO_2$ 온실가스들은 배출량이 $CO_2$에 비해 매우 낮지만 GWP(지구온난화지수)가 매우 커 지구온난화에 미치는 영향이 상당하다. 최근 이산화탄소 이외에 지구온난화 문제를 일으키는 온실가스에 대한 많은 관심으로 대상가스의 처리 또는 재활용을 위한 신기술 및 신공정 개발에 박차를 가하고 있다. 온실가스 중 HFCs는 GWP가 1300으로 미량의 배출로도 심각한 기후변화를 일으킬 수 있는 물질로, 우리나라의 경우 1990년 이후 HFCs 배출량 증가율은 연 평균 4.9% ~ 13.8%이다. 국내외 온실가스 처리기술은 대부분 CO2에 대한 연구개발 및 실증화가 지배적이고, non-CO2에 대한 처리기술 개발수준은 미흡할 뿐만 아니라 본 연구 대상인 HFCs 의 경우에는 처리기술 연구개발이 전무하다. 특히 HFCs는 냉매 또는 발포제로 사용되는데 일반적으로 사용 후 특별한 처리과정 없이 대기중으로 배출된다. 본 연구에서는 non-CO2 가스인 HFC-134a 를 대상으로 혼합가스에서 분리 회수를 위해 하이드레이트 기술을 접목시켜 경제적, 친환경적인 기술개발을 목적으로 한다. kinetic 반응장치와 고압반응기 및 magnetic drive system 을 이용하여 stirring speed와 driving force에 따른 HFC-134a 하이드레이트 형성속도의 상관관계를 제시하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.687-690
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• 2009

본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성과정에서 발생할 수 있는 유도지체시간을 줄이고 전체 가스 저장량과 반응 속도의 향상을 위하여 이류체 분사 방식을 이용하여 물분자의 액적을 최소화하는 실험을 통하여, 미세액적 분사에 따른 하이드레이트 형성 시간을 확인하였으며, 반응기 내부의 온도 변화를 확인하여 반응기 내부의 하이드레이트 형성 거동을 확인하고 이를 통하여 상용화를 위한 반응기 설계의 기초 자료로 활용하고자 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.220-222
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• 2008

가스하이드레이트는 물분자들의 수소결합에 의하여 입체 그물구조를 만들게 되면 그 그물구조의 공동(Cavity) 내에 크기가 작은 가스 분자들이 포획되면서 형성되는 결정체이다. 이러한 원리로 포획되어질 수 있는 가스는 130여종에 이른다. 포획가능한 가스 분자들 중 $SF_6$의 경우 보다 쉬운 조건에서 하이드레이트 형성이 되는 점을 이용하여 $SF_6$의 분리 회수에 하이드레이트의 형성 원리를 적용하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 압력조건과 조성변화를 달리하여 $SF_6$ 하이드레이트 형성 특성을 관찰하였다. 본 연구에서 하이드레이트 결정 형성 특성 및 형성 속도에 대한 실험과 분석을 통한 결과를 확보함으로써 향후 $SF_6$ 하이드레이트의 생산, 저장, 회수, 분리 등의 설계의 기본자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• v.28 no.4
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• pp.446-453
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• 2012

Destruction and removal efficiency (DRE) of $SF_6$ was tested with varying degrees of ionization and initial concentrations of $SF_6$. The applied dose of ionization energy varied from 0 to 400 kGy. The initial concentration of $SF_6$ gas also varied from 1,000 ppm to 2,500 ppm. In order to assess the effect of a residence time on DRE (Destruction and Removal Efficiency, %), experiments were also conducted at different irradiation times of 3, 5, 10, 15, and 20 sec, respectively. The DRE of $SF_6$ increased with an increasing amount of dose and current. Regardless of initial concentration of $SF_6$, 90% level of DRE was achieved by applying over 10 mA of electrical current.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.710-710
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• 2009

$SF_6$ 가스는 높은 절연 특성으로 인해 산업공정에서 순수 또는 $N_2$ 나 $CO_2$ 가스를 혼합시켜 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 $SF_6$ 가스의 지구온난화지수는 $CO_2$ 대비 23,900배로 환경에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로, $SF_6$ 가스에 대한 분리 및 처리에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 조성에 따른 $SF_6-N_2$ 혼합기체의 3상평형(물-하이드레이트-기체)점을 측정하였다. 측정결과 $N_2$가 더 많이 첨가된 혼합기체일수록 순수 $SF_6$의 상평형 조건보다 더 높은 압력, 더 낮은 온도에서 형성됨을 알 수 있었고 라만분석으로 실제 만들어진 하이드레이트 내에 혼합기체를 확인하였다. 또한 하이드레이트 형성속도 및 회수기체의 조성을 측정하여 분리 및 회수의 효율을 살펴보았다. 본 실험에서 얻어진 결과는 $SF_6$ 혼합기체의 분리 및 처리에 관한 연구의 중요한 기초 자료가 될 것이다.

• Journal of Environmental Science International
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• v.21 no.9
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• pp.1163-1169
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• 2012

Destruction and removal efficiency (DRE) of $SF_6$ was tested with low degrees of ionization. The applied dose of ionization energy varied from 63.70 to 212.34 kGy. The initial concentration and flow rate of $SF_6$ gas were 1,000 ppm and 50L/min, respectively. In order to increase the DRE, injection of conditioning agent ($H_2$) were conducted. The DRE of $SF_6$ increased about 2 times with injection of $H_2$ gas.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.223-225
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• 2008

하이드레이트는 저온.고압에서 저분자량의 게스트(guest)가 호스트(host)인 물분자 속에 포획되어 만들어지는데 일련의 과정은 물리적 반응을 통해 생성된다.본 연구에서는$CO_2$보다 지구온난화지수(Global Warming Potential)가 23,900배 높은 $SF_6$의 회수 및 정제기술로써 하이드레이트화를 이용하는 신기술 개발의 일환으로 분광학적 접근을 통해 $SF_6$ 혼합 하이드레이트의 정성 및 정량분석을 수행하였다. Raman Shift 분석 결과 $SF_6$의 $770cm^{-1}$에서 $v_1$ 진동주파수를 확인함으로써 하이드레이트 내 $SF_6$가 안정적으로 포집됨을 확인하였고 혼합가스 내 $SF_6$ 농도별로 만들어진 샘플의 Raman Shift를 통해서 $SF_6$의 하이드레이트 전환율을 가늠할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.602-605
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• 2008

$CO_2$ 분리는 크게 연소전 탈탄소화(pre-combustion capture)와 연소후 포획(post-combustion capture)으로 나누어지는데, post-combustion capture는 연료가 연소하면 $N_2$와 $CO_2$가 남게 되고 흡수나, 흡착, 막분리 등을 이용해서 $CO_2$를 분리하는 것이고, Pre-combustion capture(연소전 회수)는 연소 전에 이산화탄소가 발생되지 않도록 하는 기술로써, 부분 산화나 개질 및 수성가스 변위반응 등이 포함되며 생성된 수소와 이산화탄소를 분리하여 수소를 생산하는 기술($CO_2/H_2$ 분리가 핵심)이다. 우리나라는 대부분 연소 후 포획 위주로 많은 연구가 진행되어 왔지만, 최근 고유가 시장이 형성되면서 석탄화력발전 및 복합가스발전(IGCC)에 필요한 연소전 탈탄소화($H_2/CO_2$ 가스로부터 $CO_2$ 회수) 연구에 산업적 관심이 급상승 되고 있다. 특히, Pre-combustion 과정에서는 높은 자체압력(약 2.5 - 5.0MPa)과 비교적 높은 농도의 $CO_2$(약 40%의)가 발생되기 때문에, 연소전 탈탄소화는 가스하이드레이트 형성/분해 원리가 가장 잘 적용될 수 있는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 비교적 저압 조건에서도 하이드레이트를 보다 쉽게 형성시키는 촉진제를 이용하여 $CO_2/H_2$ 혼합 가스 중 $CO_2$를 분리하는 실험을 수행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.711-711
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• 2009

Global warming has been widely recognized as a serious problem threatening the future of human beings. It is caused by the buildup in the atmosphere of greenhouse gases, such as carbon dioxide, methane, hydrofluorocarbons (HFCs), and sulfur hexafluoride (SF6). Particularly, SF6 has extremely high global warming potential compare to those of other global warming gases. One option for mitigating this greenhouse gas is the development of an effective process for capturing and separating these gases from anthropogenic sources. In general, gas hydrates can be formed under high pressure and low temperature. However, SF6 gas is known to form hydrate under relatively milder conditions. Therefore, technological and economical effects could be expected for the separation of SF6 gas from waste gas mixtures. In this study, we carried out morphological study for the SF6 hydrate crystals to understand its formation and growth mechanisms. The observations were made in high-pressure optical cell charged with liquid water and SF6 gas at constant pressure and temperature. Initially SF6 hydrate formed at the surface between gas and liquid regions, and then subsequent dendrite crystals grew at the wall above the gas/water interface. The visual observations of crystal nucleation, migration, growth and interference were reported. The detailed growth characteristics of SF6 hydrate crystals were discussed in this study.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• v.27 no.1
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• pp.1-15
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• 2011

Korea Global Atmosphere Watch Center (KGAWC), which is located in Anmyeondo and, belongs to the Korea Meteorological Administration (KMA), measures sulfur hexafluoride ($SF_6$) in every hour since 2007. In this study, $SF_6$ observed in 2007 are discussed. A gas chromatograph-electron capture detector (GC-ECD) with pre-cooled device is applied during the observation, and produced data are qualified by means of periodic calibration with $SF_6$ standard gas made by Korea Research Institute of Standard and Science (KRISS). $SF_6$ has been greatly paid attention since Kyoto protocol because of its high global warming potential(GWP) with 22,200 times of $CO_2$ in the period of 100 years. It is a man-made compound and has been usually used for gas insulation since 1970s and for etching process in the information technology-based industry since 1990. Average mixing ratio of $SF_6$ in 2007 was 6.65 pmol/mol at Anmyeondo. According to the GAW report published in 2008, average mixing ratio of $SF_6$ in the atmosphere is continuously growing. At present, the average mixing ratio of $SF_6$ in the atmosphere is known to be approximately 6.25 pmol/mol at global observatory. $SF_6$ value in Anmyeondo shows 0.40 pmol/mol greater than that of the Mauna Loa observatory in 2007.