• 자원리싸이클링
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• 제30권2호
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• pp.61-67
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• 2021

밀링 및 터닝 가공 중 발생되는 칩 형태 타이타늄 스크랩을 세라믹스 원료로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 우선, 칩 형태 타이타늄 스크랩에 포함되어 있는 다량의 절삭유와 철 성분 제거를 위해 유기세정 및 산 세정 과정을 거쳐 스크랩 표면 세척을 진행하였다. 아세톤과 질산을 사용한 세정 과정을 통해 스크랩 내 유기물과 철 함량은 5 wt.% 수준에서 0.07 wt.% 이하로 감소하는 것을 확인하였고 세정에 이어진 산화 과정을 통해 타이타늄 스크랩은 이산화타이타늄화 되었다. 타이타늄 스크랩의 이산화타이타늄화 과정은 800 ℃ 이상의 온도에서 이루어졌으며 이산화타이타늄은 고에너지 밀링 과정을 통해 나노 결정립으로 미세화되어 탄소에 의한 환원 및 탄화 반응은 기존 이산화타이타늄 탄화환원 온도인 1500 ℃보다 낮은 1200 ℃에서 가능하게 되었다. 이산화타이타늄 탄화환원을 통해 얻어지는 타이타늄 탄화물은 질소 및 타이타늄 이외 전이금속 원소의 첨가 및 고용을 통해 물성이 개선될 수 있었다. 타이타늄 탄화물 내 질소 첨가 및 고용상 형성 가능성은 열역학 계산을 통해 예측되었고 질소 첨가 및 전이금속 고용에 의해 타이타늄 탄화물의 특성 중 경도 및 파괴인성 제어가 가능하였다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2004년도 춘계학술대회 발표 논문집
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• pp.213-216
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• 2004

폐슬러지 실리콘과 흑연의 혼합물에 물을 주입하고 열처리하여, 마이크론 크기의 이산화 실리콘 구형입자를 제조하였다. 제조된 이산화 실리콘의 직경은 균일하고 약 $1.7\mu\textrm{m}$이다. 탄화 실리콘이 이산화 실리콘 구형입자와 함께 존재하였으며, 그 모양은 휘스커와 다면체였다. 폐슬러지 실리콘과 탄소의 혼합물을 고온에서 열처리하면 일산화 실리콘 기체가 생성된다. 물이 산소의 공급원으로 주입되면 일산화 실리콘 기체는 산소와 반응하여 이산화 실리콘 고체가 형성될 수 있다. 실리콘 공급원으로 일산화 실리콘이 반응기 내에 균일하게 분포하고 물을 주입하여 이산화 실리콘이 형성되는 메커니즘은 액상에서 수산화 실리콘 구형입자를 형성하는 메커니즘과 유사하다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.99-99
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• 2003

육상에서 발생하는 공해 물질뿐만 아니라 해상에서 발생하는 공해 물질에 대한 관심이 높아진 가운데 선박에서 발생하는 탄화수소, 질소산화물, 일산화탄소, 이산화황 및 입자상 물질의 규제에 관한 방안이 가시화되고 있는 현실이다. 선박엔진에서 발생하는 질소산화물 제거 연구를 위해서 당사에서는 엔진 연료 분사 시스템에 관한 연구와 더불어 후처리 설비인 SCR 연구를 병행하고 있다. 본 연구는 당사 개발 촉매인 PILC(Pillared Interlayer Clay)를 이용한 SCR 적용에 관한 연구 결과중 촉매 특성에 관한 부분이다. (중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.520-520
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• 2016

석유 화학공장에서 발생하는 spent sulfidic caustic (SSC) 폐수는 액화석유가스(LPG)나 천연가스(NG)의 정제과정에서 발생되는 것으로 고농도의 sulfide와 cresylic, phenolic 그리고 mercaptan 등이 포함된 독성과 냄새를 유발하는 물질이다. 이러한 물질들은 LPG나 NG의 정제과정에서 높은 산도를 가진 휘발성 황화합 물질들을 제거하기 위해 사용된 NaOH가 $H_2S$와 반응하여 발생하는 것이다. 진한 갈색 또는 검은색을 띄는 SSC 폐수는 12 이상의 높은 pH를 가지고 있으며 5~12 wt%의 높은 염분도를 가지고 있다. 또한 강한 부식성과 독성을 가진 황화합물의 농도가 1~4 wt%이며, 방향족 탄화수소 물질 (i.e. methanethiol, benzene, tolune and phenol)들도 다량 함유되어 있다. 따라서 이러한 유해 물질들은 기존의 하수처리 공정으로 방류하기 전에 완벽하게 처리해야만 하수처리 공정의 오염 부하량을 줄일 수 있다. 습식산화공정은 SSC 폐수를 처리하기 위해 흔히 사용되고 있는 물리-화학적 처리 공정이지만 고비용, 고에너지가 필요하며, 고온 및 고압에서만 작동되어 안전상의 문제점을 갖고 있다. 또한 습식산화공정을 거친 폐수는 배출허용기준을 만족하기 위해 생물학적 2차 처리가 반드시 필요하다. 철-과산화수소를 이용하는 펜톤산화 공정, 그리고 sulfide를 sulfate로 전환시키는 생물학적 처리 공정은 황화합물의 완전한 무기물화가 힘들며, 현장 적용 시 기술적 경제적 부담이 크다. 이러한 단점을 극복하고, SSC 폐수를 효과적으로 처리하기 위해 본 연구는, 높은 흡착력과 광산화력을 가진 흡착광산화 반응 시스템(Adsorption Photocatalysis System, APS)을 개발하였다. APS는 SSC 폐수를 시스템 내부로 유입하여 수중의 오염물질을 흡착광산화제로 구성된 반응구조체가 흡착하고, 흡착된 오염물질을 UV에너지와 이산화티타늄 광촉매의 광화학반응에 의해 최종적으로 무해한 물질로 환원시키는 폐수처리시스템이다. APS의 반응구조체는 태양에너지 및 인공에너지원에 의해 활용 가능하며, 난분해성 유기화합물질을 물과 이산화탄소로 분해할 수 있는 친환경적이고 경제적인 소재로서 널리 쓰이고 있는 이산화티타늄 광촉매와 화력발전소의 높은 소성온도에 의해 연소된 후 발생되는 bottom ash를 이산화티타늄의 지지체로 사용하여 높은 흡착력과 광촉매 산화력을 가진 복합물이다. 개발된 APS에 의해 SSC 폐수를 처리한 결과, COD 86.1%, 탁도 98.4%, sulfide 99.9%의 높은 처리효율을 보여주고 있다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 APS는 강한 부식성과 독성 그리고 높은 농도를 가지고 있는 SSC 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.199-200
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• 2003

대기환경기준은 1979년 2월 아황산가스에 대한 기준을 최초로 설정한 이래 1983년 8월에는 일산화탄소, 이산화질소, 옥시단트, 먼지, 탄화수소, 1991년 2월에는 납의 환경기준을 설정하여 관리하여 왔으며 1993년도에는 입자의 직경이 10$\mu\textrm{m}$ 이하(PM10)인 미세먼지 기준을 새로이 정하였다. 그럼에도 불구하고 대도시를 중심으로 국민들의 시정 장애 현상에 대한 불쾌감은 더욱더 심각해지고 있다. 실제로 서울시의 목측(prevailing visibility)자료에 의하면, 1970년 이후 상대습도가 60% 미만인 건조한 날 시정이 5km 이하로 관측된 빈도수가 증가하고 있는 추세이다. (중략)

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권6호
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• pp.514-521
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• 2007

This study focused on the effects of the $CO_2$ gas concentration in fresh charge and induction air temperature on the combustion characteristics of homogeneous charge compression ignition with dimethyl ether (DME) fuel, which was injected at the intake port. Because of adding $CO_2$ in fresh charge, start of auto-ignition was retarded and bum duration became longer. Indicated combustion efficiency and exhaust gas emission were found to be worse due to the incomplete combustion. Partial burn was observed at the high concentration of $CO_2$ in fresh charge with low temperature of induction air. However, indicated thermal efficiency was improved due to increased expansion work by late ignition and prolonged bum duration. Start of auto-ignition timing was advanced with negligible change of burn duration, as induction air temperature increased. Burn duration was mainly affected by oxygen mole concentration in induction mixture. Bum duration was increased, as oxygen mole concentration was decreased.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권5호
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• pp.732-744
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• 2020

본 연구에서는 졸참나무를 반탄화 처리 후 성형숯 형태로 제작하여 물성과 연료특성 및 연소과정에서 발생되는 유해가스 정량분석을 수행하였다. 또한, 대조군으로 시중에서 유통 중인 구이용 성형숯을 선정하여 비교분석하였다. 그 결과, 반탄화 시험편의 고위발열량은 구이용 성형숯 보다 약 14% 높았으며, 회분함량은 약 51배 낮았다. 또한, 밀폐된 챔버에서 각각의 시험편을 900 s간 연소시켰을 때 발생되는 유해가스(일산화탄소, 질산화합물, 이산화황)를 정량평가한 결과, 반탄화 시험편에서 발생한 일산화탄소의 발생량의 최대값이 기존 성형숯보다 약 50배 낮은 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서 제작한 반탄화 시험편이 시중 성형숯보다 고위발열량이 높고 연소과정에서 일산화탄소 발생량이 현저히 적은 것으로 나타났다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권7호
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• pp.24-28
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• 2002

1987년의 몬트리얼 의정서에 의한 CFCs와 HCFCs의 규제에 이어 1999년의 교토의정서에 의한 지구온난화 물질에 대한 규제는 CFCs와 HCFCs의 대체물질로 준비되어온 HFCs의 사용에 제동을 걸게 되었다. 아울러 환경론자들은 냉동공조 업계가 HFCs를 사용하지 말고 탄화수소, 이산 화탄소, 암모니아, 물 및 공기와 같은 보다 환경친 화적인 자연냉매를 사용할 것을 요구하고 있으며, 최근 학계의 자연냉매에 대한 고무적인 연구결과는 자연냉매의 사용에 대한 산업계의 관심을 고조 시키고 있다. 본 고에서는 최근 주목을 받고있는 이 산화탄소를 냉매로 하는 냉방시스템 중의 한 요소인 가스쿨러에 대한 연구개발 현황분석 및 향후 과제에 대하여 살펴보기로 한다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2022

현재 반도체 공정에서 다양한 by-product 및 미사용 가스가 배출되고 있다. 오염물질을 함유한 배기는 일반적으로 유기, 산, 알칼리, 열, 캐비넷 배기 등으로 분류하며, 각각의 배기 특성에 맞는 대기 방지설비에서 처리 후 배출된다. 유기 배기 물질로서 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, VOC)은 산소 함유 탄화수소, 유황 함유 계 탄화수소 및 휘발성 탄화수소를 총칭하는 물질이고, 알칼리 배기의 주요성분은 암모니아(NH₃), 수산화테트라메틸암모늄(Tetramethylammonium hydroxide, TMAH)등이 있다. 본 연구의 목적은 유기와 알칼리 배기가스를 동시에 처리하기 위해 직접 연소 및 로 내 온도를 일정하게 유지하여 연소 특성 파악하고 NO_X 저감률을 분석하고자 진행하였다. VOC는 Acetone, IPA(isopropyl alcohol), PGMEA(propylene glycol methyl ether acetate)을 사용하였으며, 알칼리 배기 대표 물질로는 암모니아를 사용하였다. 실험 변수로는 온도와 당량 비(equivalence ratio, ER)로 배기가스 특성을 살펴보았다. 물질별 단독 및 혼합 연소테스트를 진행하였다. VOC 단독 테스트 결과 당량 비 1.4 조건에서 완전 연소가 일어남을 확인하였다. 암모니아는 당량 비 감소에 따라 산소 및 질소산화물의 농도가 감소하였다. 혼합 연소 운전 결과 배기가스 조성 내 질소산화물의 대부분은 일산화질소였으며 이산화질소는 10 ppm 부근으로 검출되었다. 전체적으로 질소산화물의 농도는 반응온도가 증가하면서 산화반응이 활성화되어 감소하는 경향을 나타나지만 이산화탄소의 농도는 증가하는 경향을 확인하였다. 전기열원을 적용한 무 화염 연소 기술을 적용하였을 때 VOC 및 암모니아 연소가 원활하게 일어남으로써 현재 별도로 운전되는 유기 및 알칼리 배기 시스템보다 경제성 및 공간적인 측면에서 장점이 있다고 판단된다.

• 공업화학
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• 제21권4호
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• pp.445-451
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• 2010

광범위하게 사용되는 $TiO_2$는 자외선 영역 하에서는 상당히 효율적인 광반응 활성을 보이나 가시광 영역에서는 활성이 없는 단점을 가지고 있다는 것은 잘 알려져 있는 사실이다. 본 연구에서는 이러한 광촉매가 가지는 문제점을 보완하고자 하였다. 즉, $TiO_2$와 함께 가시광선 영역에서 전자전이를 보일 수 있는 전이금속 등을 활용하여 광반응을 저해하는 전자와 정공과의 재결합을 방지하고, 자외선 영역뿐만 아니라 가시광선 영역까지 넓은 파장 범위에서 광촉매 활성을 가질 수 있는 광촉매를 제조하였다. 이를 위하여 이온교환방법을 이용하여 H형 강산성 이온교환수지에 $TiO_2$ 전구체를 담지 시킨 다음, 전이금속 전구체 등을 담지 시키고 탄화/활성화 과정을 거쳐 전이금속과 이산화티탄이 동시에 존재하는 2종 광촉매(Ti-M-SCM)를 제조하였다. 또한 제조된 Ti-M-SCM의 광분해 효율을 평가하기 위하여 유동식 반응기에서 휴믹산을 대상으로 하여 파장 254 nm와 365 nm 하에서의 광분해 반응을 실시하였다.