• Membrane Journal
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• v.25 no.5
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• pp.415-421
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• 2015

$SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ oxide was synthesized by solid state reaction method. Dense ceramic membrane was prepared using as-prepared powder by pressing and sintering at $1250^{\circ}C$. XRD result of membrane showed single perovskite structure. The oxygen permeability were measured under 0.21 atm of oxygen partial pressure ($P_{O_2}$) and between 800 and $950^{\circ}C$. The oxygen permeation flux of $SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ membrane was increased with the increasing temperature. The maximum oxygen permeation flux was $1.839mL/min{\cdot}cm^2$ at $950^{\circ}C$. Long period permeability experiment was carried out to confirm the phase stability and $CO_2$-tolerance of membrane containing Nb in the condition of air with $CO_2$ (500 ppm) as feed stream at $900^{\circ}C$. The phase stability and $CO_2$-tolerance of $SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ were investigated by XRD and TG analysis. The result of $SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ which exposed carbon dioxide for 100 hours indicated 8wt% of $SrCO_3$. But it was known that the level of $SrCO_3$ production dose not have a significant effect on oxygen permeability.

• Resources Recycling
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• v.28 no.3
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• pp.35-44
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• 2019

In this study, we conducted experiments to store $CO_2$ and produce $CaCO_3$ through indirect carbonation using paper sludge ash (PSA) and three chelating reagents (fumarate, IDA and EDTA). Fumarate and IDA used as solvents could facilitate the indirect carbonation reaction to store more $CO_2$ than water. When 0.1 M fumarate and IDA were used, $CO_2$ storage was 63 and $89kg-CO_2/ton-PSA$, respectively, and $CaCO_3$ yield was 144 and $202kg-CaCO_3/ton-PSA$. For the case of EDTA, however, the carbonation was hardly progressed. As either the concentration or Ca-ligand stabilization constant of each chelating reagent increased, the calcium extraction efficiency from PSA increased. In addition, the carbonation efficiency was influenced by the Ca-ligand stabilization constant. As the Ca-ligand stabilization constant increased, more calcium could be extracted from the PSA. With the constant larger than that of $CaCO_3$ ($10^{8.35}$), however, the carbonation reaction was not proceeded.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.22 no.4
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• pp.272-278
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• 2010

Some recent researches reported that high temperature rising decreases the carbonation depth of concrete, which is contrary to the previous research results. Carbonation has been known as a reaction between calcium hydroxide and carbon dioxide. But a few researches showed that the other cement hydrates as well as calcium hydroxide react with carbon dioxide. This paper investigates the influence of temperature on carbonation and the variation of $Ca(OH)_2$ and $CaCO_3$ by carbonation. In order to estimate the carbonation depth and the quantities of reactant and product of carbonation reaction, phenolphthalein testing and thermagravimetric analyzer test were conducted. The measurement of carbonation depth with temperature showed that the temperature increase from $20^{\circ}C$ to $30^{\circ}C$C in carbonation environment makes the carbonation depth larger, but the increase from $30^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$ has a small influence on the carbonation depth. Comparing calcium hydroxide and calcium carbonate with temperature, the quantity of $CaCO_3$ of specimen carbonated at $30^{\circ}C$ is greater than that of specimen carbonated at $40^{\circ}C$ and the quantity of $Ca(OH)_2$ of specimen carbonated at $30^{\circ}C$ is similar to that of specimen carbonated at $40^{\circ}C$. This observation shows that there is the optimum temperature increasing carbonation depth and the optimum temperature is close to $30^{\circ}C$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.218.2-218.2
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• 2010

저분자량의 가스와 물이 물리적 결합으로 이루어진 가스 하이드레이트는 상대적으로 많은 양의 가스가 포집될 수 있다는 특성을 이용하여 다양한 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 매립지에서 발생되는 매립가스를 하이드레이트의 원리를 이용하여 효율적으로 저장 및 수송하기위한 공정에 적용하기위해 필요한 매립지 가스 하이드레이트의 상평형에 대한 특성을 분석하고자한다. 일반적으로 매립지 가스에는 메탄이 약 50%, 이산화탄소가 약 35%, 질소가 약 6% 포함되어 있으며 그 밖에 산소, 수분, 암모니아 황화수소 메르캅탄 등 할로겐 계통을 포함한 탄화수소계화합물 수십여종이 포함되어 있다. 이러한 매립지가스를 하이드레이트화 하기위해서는 매립지가스에 포함된 다양한 성분들이 하이드레이트 형성에 미치는 영향을 알아볼 필요가 있다. 특히 황화수소의 경우 독성이 있으며, 실제 플랜트에서 장비의 부식등 악영향을 미치므로 이와 관련한 기초 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 메탄, 이산화탄소, 황화수소가 각각 49.9%, 50.05%, 500ppm의 조성으로 이루어진 혼합가스를 이용하여 하이드레이트 생성 및 해리 시 거동을 측정하고 그 상평형 영역을 기존데이터와 비교분석 하였다. 25bar, 36bar에서 측정한 상평형 데이터는 한국해양대학교 에서 측정한 결과와 마찬가지로 실제 상평형 영역이 CSMHYD 프로그램으로 예측한 것보다 하이드레이트의 안정영역이 약 2bar 정도 높게 형성되는 것을 확인하였으며, $CH_4+CO_2+H_2S$ 혼합가스 하이드레이트의 생성 시 mol consumption은 $CH_4+CO_2$ 혼합가스 하이드레이트와 유사하게 나타났다. 이 결과로 유추하건대, 황화수소의 첨가는 하이드레이트의 형성 압력을 높이지만, 하이드레이트 형성률에는 크게 영향을 미치지 않는다고 할 수 있다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• v.7 no.1
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• pp.73-80
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• 1991

인류가 산업발전 등으로 인해 석유등 화석연료를 사용함에 따라 대기오염은 날로 악화되어 1952년 런던스모그 같은 참사를 맞이하였고 이에 각국은 이러한 대기 오염물질을 저감하기 위하여 노력한 결과 대기 오염물질은 낮아지고 있으나 이에 반해 이산화탄소 배출량 증가에 따른 지구 온난화 현상과 오존층 파괴는 지역적인 환경문제에서 번세계적인 환경문제로 확산 전개되고 있다. 특히 산업혁명후 화석연료의 급격한 사용증가로 인한 이산화탄소 배출량 증가는 지구를 온나화시키고 수십년 후에는 환경에 심각한 영향을 주게 되는 것은 의심할 여지가 없는 것으로 이는 지구환경문제 중에서 금회 최대의 과제로 대두되게 되었다. 이에 따라 1985년 UNEP 관리 이사회를 필두로 "지구환경보전에 관한 동경회의", "대기오염 및 기후변동에 관한 노드윅 회의", "백악관회의", "휴스톤 Summit" 등에서 이 문제가 거론되기 시작하여 '90. 8월에는 스웨덴에서 온난화에 대한 과학적 인식과 대책의 메카니즘을 정하기 위한 IPCC 4차 회의가 각국 대표들이 참석한 가운데 정치, 경제, 과학의 문제로 등장하여 우리생활의 근본을 좌우할 다각적인 논의가 진행된 바 있다. 또한 미국, 영국, 일본 등 선진국들의 정상이 모이는 G7 회담 등에서 논의되고 있는 것들 중 정치적인 문제를 제외하고는 환경문제를 가장 많이 다룬다는 외신보도를 우리는 여러번 접한바 있다. 현재 국제적 환경문제로 가장 관심이 집중되고 있는 문제 중 몇가지를 소개하면 우선 <몬트리올의 정서에 의한 오존층 보호>를 들 수 있겠고, 최근 국제 협약 제정을 추진하고 있는 "지구온난화 방지에 관한 기후협약" 그리고 유해폐기물의 국제교역에 관한 "바젤협약"과 함께 새로이 제기된 "생물학적 다양성 협약"등이 거론되고 있으며, 이에 덧붙여 미국의 "자동차배출가스 규제"도 우리나라 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 논문은 이중 대기와 관련된 오존층 보호와 지구온난화 대책에 대한 국제회의 등에서 현재까지 논의되었거나 토의될 내용에 대하여 기술하고 특히 금년부터 집중적으로 국제협상이 진행될 지구온난화 문제에 대한 최근의 국제동향 우리나라의 입장을 기술하고자 한다.

• Clean Technology
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• v.16 no.3
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• pp.182-190
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• 2010

The feasibility of clean technology to minimize the $CO_2$ emission by recycling and reuse the waste materials and energy have been studied for the cement industry. A life cycle assessment (LCA) was performed for an alternative raw material-supply method to use the molted slag as the major raw material in the cement clinker manufacturing. Using this new method, a 60% of $CO_2$ could be reduced that comes out during the decarboxylation from the cement rotary kiln. The energy-efficiency improvement and the alternative energy methods that had been determined in our previous study through the environmental assessment of cement industry were applied to the study for the reduction of $CO_2$ emission. The natural gas, one of the fossil fuels, was also used as the first choice to get the result at the earliest time by the most economic and the most efficient green technology and to switch into the carbon neutral energy consumption pattern.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.8
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• pp.338-343
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• 2017

In this study, blast furnace slag powder was used in concrete to help reduce carbon dioxide emissions and to recycle industrial waste. Blast furnace slag powder is a byproduct of smelting pig iron and is obtained by rapidly cooling molten high-temperature blast furnace slag. The powder has been used as an admixture for cement and concrete because of its high reactivity. Using fine blast furnace slag powders in concrete can reduce hydration heat, suppress temperature increases, improve long-term strength, improve durability by increasing watertightness, and inhibit corrosion of reinforcing bars by limiting chloride ion penetration. However, it has not been used much due to its low compressive strength at an early age. Therefore, this study evaluates the effects of steam curing for increasing the initial strength development of concrete made using slag powder. The relationship between compressive strength, SEM observations, and XRD measurements was also investigated. The concrete made with 30% powder showed the best performance. The steam curing seems to affect the compressive strength by destroying the coating on the powder and by producing hydrates such as ettringite and Calcium-Silicate-Hydrate gel.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.164-164
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• 2016

항만 및 해양 구조물은 육상과는 비교할 수 없을 정도로 가혹한 해수 환경에서 사용되며 계속적으로 부식 손상을 받는다. 따라서 강구조물이 장기적으로 안전하게 사용되기 위해서는 적절한 방식은 물론 철저한 유지관리가 필수적이다. 한편, 현재 해양환경 중 항만, 조선, 해양산업 등에 많이 이용되는 강구조물은 이에 대응하기 위하여 일반적으로 도장방식이나 음극방식이 사용되고 있다. 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 이와같이 해수 중 음극방식을 실시할 경우 해수 중 용존하는 많은 이온들 중에서 특히 $Ca^{2+}$ 이나 $Mg^{2+}$ 이온이 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 주성분으로하는 화합물로 형성된다. 이렇게 생성된 전착막은 산소 확산을 방지하는 물리적 장벽을 형성하고 부식율을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 그러나 전착막은 소지 금속과의 결합력이 불균일 함은 물론 막을 형성하는데 있어서 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극방식 응용 원리에 의해 전착막을 형성하고, 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 기판(substrate)은 일반구조용 강(SS400)을 사용하였으며, 면적은 $70mm{\times}30mm$, 두께는 1 mm로 제작하여 실험을 진행하였다. 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$ 의 조건으로 인가하였고, 양극은 Carbon Rod를 사용하였다. 이때 해수에 주입한 이산화탄소의 양은 0.5 NL/min 였다. 각 조건별로 제작된 전착막에 대해 외관관찰, 석출량, 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였고, 밀착성 및 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test, JIS K 5600-5-6)와 3.5 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 구조 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 이는 해수 중 용해된 이산화탄소의 영향으로 인해 풍부한 ${CO_3}^{2-}$ 이온이 형성되고 용액 pH를 낮게 유지시켜 Ca 화합물 형성이 용이한 환경이 조성되는 것으로 판단된다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 $3A/m^2$ 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.19 no.5
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• pp.45-55
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• 2015

Currently, extreme weather events such as super typhoon, extreme snowfall, and heat wave are frequently occurring all over the world by natural and human caused factors. After industrial growth in the 1970s, earth's temperature has risen sharply. due to greenhouse effect. Global warming can be attributed to gases emitted from using fossil fuel such as average carbon dioxide, perfluorocarbons, nitrous oxide, and methane. Especially, carbon dioxide has the highest composition of about 90%. in the fossile fuel usage emitted gas. Concrete has excellent durability as a building material climate change. However, due to various of physical and chemical environmental effect such as conditions during its curing process, the performance degradation may occur. Carbon dioxide in the atmosphere causes steel corrosion and durability decreases by lowering the alkalinity of concrete. Therefore, in this study, concrete durability performance with respect to carbonation from curing conditions change due to wind speed and sunshine exposure time. Concrete carbonation experiment are performed. using wind speed (0, 2, 4, 6) m/s and sunlight exposure time (2, 4, 6, 8) hrs. Also, performance based evaluation through the satisfaction curve based on the carbonation depth and carbonation rate test results are performed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.150.2-150.2
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• 2010

가스 하이드레이트는 낮은 온도와 높은 압력 조건에서 물 분자들이 수소 결합을 통해 형성하는 3차원의 격자구조에 저분자량의 기체 분자들이 포획되어 있는 결정성 화합물이다. 가스 하이드레이트는 형성 시 많은 양의 가스를 저장할 수 있는 특성을 가진다. 천연 가스를 심해저로 수송하는 수송관 내부에 가스 하이드레이트가 생성되면 막힘 현상이 일어나 비용과 시간 측면에서 막대한 손실이 일어날 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 열역학적 상평형 조건을 변화시켜 가스 하이드레이트 형성을 방지할 수 있는 열역학적 저해제에 관한 연구의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 Glycine, Alanine 등의 열역학적 저해제를 5, 10, 15 wt% 등으로 첨가하여 $CO_2$ 하이드레이트의 상평형 조건에 미치는 영향을 측정하였고, 각 물질을 12.5, 22.0 mmol%로 첨가하여 물질에 따라 상평형에 미치는 영향을 비교하여 보았다. 또한 Alanine의 두 가지 광학 이성질체를 같은 농도로 첨가하여 각 물질에 따라 상평형에 미치는 영향을 비교하였다.