• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.51-59
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• 2005

수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.423-424
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• 2000

상대적으로 낮은 미세입자(주로 10$\mu$m이하) 제어효율은 기-고 싸이클론의 최대 약점으로 논의되어 왔다. 이전 연구에서 싸이클론의 유출가스에 포함되어 있는 미세분진 입자들을 2차적으로 분리하고 제거할 수 있는 Post Cyclone(PoC)이라는 장치를 개발하여 그 효용성을 입증하였고(Hoffmann,1996), Mita 등(Mita el. al., 1997)이 이론적 뒷받침을 위한 연구를 진행하여 이론적 모델을 제시하였다. 즉, PoC의 효율은 Reynolds 수와 Stokes 수의 함수로 표시될 수 있을 것으로 추정하였다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.278-278
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• 2013

최근 나노 입자의 안전성에 대한 연구가 활발하게 이루어 지고 있다. 대부분의 연구는 세포독성과 쥐에 흡입시켜 각 장기에 침착 정도를 측정하는 연구에 집중되어 있고, 나노입자의 리간드 특성에 대한 연구는 활발이 진행되고 있지 않다. 따라서 같은 나노입자를 이용한 연구결과가 다르게 나타나는 것을 종종 확인 할 수 있어서, 나노입자 특성평가의 중요성이 커지고 있다 [1,2]. 본 연구에서는 용매에 리간드가 존재하는 PEG-conjugated AuNPs과 원심분리로 용액내의 free-ligands가 제거된 PEG-conjugated AuNPs에 대하여 ToF-SIMS 이미지를 얻었고, PEG와 AuNPs 이미지의 statistical correlation으로부터 AuNPs의 표면에 존재하는 리간드들의 stability를 평가할 수 있는 방법을 개발하였다. 또한, citrated-conjugated AuNPs을 PEG 리간드로 표면을 치완시키고, phagolysosomal simulant Fulid(PSF) 용액에 incubation 과정 동안의 PEG 리간드가 표면에서 제거되어 용액에 존재함을 확인하였다. ToF-SIMS의 이미지와 statistical correlation을 이용하면 나노입자의 표면에 존재하는 다양한 리간드들의 안정성을 평가할 수 있고, 이를 통한 나노입자의 안전성에 대한 연구에 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.3
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• pp.8-14
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• 2003

The particle dispersion in the turbulent mixing layer has been numerically investigated to clarify the effect of the velocity ratio in the large-scale vortical structures. In this study the LES with subgrid-scale model is employed. The Lagrangian method to predict the particle motion is applied. The particles of 10, 50, 150, 200${\mu}m$ in mean diameter were loaded into the origin of the mixing layer. It is shown that the characteristics of flow and growth rate are strongly dependent on the variation of the velocity ratio. It is also shown the relationship between the Stokes number and the particle dispersion. As a result, in the case of St~1 the particle dispersion is faster than the diffustion of the flow field while in the cases of both St<<1 and St>>1 it is shown that the particle dispersion in lower than the diffusion of the flow filed.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.596-599
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• 2011

볼텍스 튜브는 고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용할 수 있는 장치이다. 본 연구에서는 직경 8mm 볼텍스 튜브의 길이변화가 에너지분리 특성에 미치는 영향을 실험을 통하여 분석하였다. 결론적으로 튜브길이 변화에 따른 영향력은 미미하였으나, 그 중 가장 짧은 튜브길이 64mm에서 고온 출구 측의 온도차가 가장 우수한 성능을 나타내었다. 반면, 저온 출구 측에서는 거의 영향을 미치지 못하는 것을 확인하였다. 본 연구는 볼텍스 튜브의 기초설계자료로 활용될 예정이다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.996-999
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• 2010

고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용할 수 있는 장치인 볼텍스 튜브의 에너지 분리 특성을 파악하기 위하여 $100Nm^3$/hr급 볼텍스 튜브를 제작하고 이에 대한 실험을 진행하였다. 저온측의 유량비와 오리피스 직경 및 볼텍스 튜브의 길이가 온도에 미치는 영향을 분석하였다. 오리피스 직경 0.6D에서 최적의 온도 분리 효과를 나타내었으며, 0.8D의 경우 그 효과가 미미하였다. 또 한 오리피스 직경이나 길이에 관계없이 저온유량비가 약 0.9부근에서 고온측의 온도가 최고점을 나타내었고, 볼텍스 튜브 길이는 저온측 온도 변화에 미미한 영향을 미치나, 오리피스 직경의 변화는 최저 온도점이 나타나는 저온 유량비에 상당한 영향을 미쳤다. 본 연구의 결과는 $100Nm^3$/hr급 볼텍스 튜브의 최적화를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Membrane Journal
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• v.27 no.4
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• pp.313-318
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• 2017

For the separation of olefins/paraffins, $Poly(ethylene oxide)(PEO)/AgBF_4/Al(NO_3)_3/Ag_2O$ composite membranes were prepared. When $Ag_2O$ was introduced, the initial selectivity and permeance of composite membranes were observed to be 13.7 and 21.7 GPU, respectively. The increase in performance compared to the initial performance of $PEO/AgBF_4/Al(NO_3)_3$ membrane (selectivity 13 and permeance 7.5 GPU) was thought to be due to the increase of Ag ion activity due to the addition of $Ag_2O$. However, performance degradation over time was observed, which was thought to be due to the polymer matrix PEO. Since the PEO polymer could not stabilize the $Ag_2O$ particles, the $Ag_2O$ particles becmae aggregated together as the solvent evaporates, and $Ag_2O$ acts as a barrier. As a result, the permeance decreases over time.

• Membrane Journal
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• v.25 no.3
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• pp.256-267
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• 2015

The goal is to compare two different aeration strategies for a pilot scale operation of submerged microfiltration with respect to the minimization of membrane fouling. A constant aeration (65 L/min) was examined parallel with a step-wise increase in airflow rate (40 to 65 L/min). The airflow rate was stepped to a higher rate every 5 min and the step-aeration cycles were repeated at regular intervals of 15 min. The comparative filtration runs were conducted with synthetic water containing powdered activated carbon (~10 g/L) and/or kaolin (~20 g/L) at a constant flux of 80 LMH. The extent and mechanisms of fouling in the microfiltration were identified by determining hydraulic resistance to filtration and the fouling reversibility after cleaning. Results showed that the step-aeration effectively alleviated fouling in the microfiltration of synthetic water compared to when using constant aeration. A substantial decrease in fouling was achieved by combining with coagulation using aluminum salts regardless of the aeration strategies. The constant aeration resulted in increased pore blocking likely due to increased accumulation of particles on the surface of membrane.

• Membrane Journal
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• v.27 no.2
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• pp.121-128
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• 2017

Mesoscale simulation is a type of molecular simulation techniques where groups of atoms are defined as a single bead for calculations, and accordingly, is possible to simulate longer time ($ns{\sim}{\mu}s$) and bigger size ($nm{\sim}{\mu}m$). There are two types of mesoscale simulations : (1) particle-based mesoscale which simulates the system by calculating the movement of the particles themselves and (2) field theory which simulates the system by calculating changes in the chemical potential filed or density field. Mesoscale simulations are powerful tools to study the macroscopic properties of polymers for various applications of energy and environment. In this review, we report the trends and useful information in mesoscale simulation and provide an opportunity for membrane researchers working in the energy-environment field to understand mesoscale simulation techniques.

• Resources Recycling
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• v.20 no.4
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• pp.52-57
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• 2011

Present paper reports a new method to separate the electrolyte membranes and carbon paper without using ultrasonic waves and stirring. In this method, these were separated from fuel cell membrane-electrode assembly(MEA) using the distilled water, butanol and surfactant by dipping method without the dispersion of catalyst particles. Separated carbon paper catalysts and fuel cell Pt/C catalysts were heated in aqua regia at $80{\sim}85^{\circ}C$ and added to precipitant. After calcination, Pt metal was recovered which might be used in fabricating new fuel cells.