• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.30 no.2
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• pp.136-146
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• 2019

A solid oxide fuel cell (SOFC) based hybrid desiccant cooling system model is developed to study the effect of fuel utilization rate of the SOFC on the reduction of energy consumption and $CO_2$ emission. The SOFC-based hybrid desiccant cooling system consists of an SOFC system and a Hybrid desiccant cooling system (HDCS). The SOFC system includes a stack and balance of plant (BOP), and HDCS. The HDCS consists of desiccant rotor, indirect evaporative cooler, electric heat pump (EHP), and heat exchangers. In this study, using energy load data of a commercial office building and SOFC-based HDCS model, the amount of ton of oil equivalent (TOE) and ton of $CO_2$ ($tCO_2$) are calculated and compared with the TOE and $tCO_2$ generation of the EHP using grid electricity.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.34 no.3
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• pp.291-298
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• 2023

This research evaluates the sustainability of gasifying livestock manure to produce fuel gas from an economic and carbon emission perspective. The entire process, including gasification, fuel gas purification, and pipeline installation to transport the produced fuel gas to the demanding industrial complex, is analyzed for realistic feasibility. The study is conducted using an ASPEN PLUS simulation with experimental data. The results of the economic and CO₂ life cycle assessments confirm that the fuel gas produced from livestock manure is competitive with natural gas despite having a lower calorific value. When used as a fuel with a high hydrogen content, the fuel gas emits less CO₂ per calorific value, making it more environmentally friendly. A scenario analysis is also performed to determine the expected economics, with price competitiveness being influenced by several factors. Although a significant decrease in natural gas prices could reduce the price competitiveness of the proposed process, it can still be supported by government policies. The cash flow analysis also confirms the economic viability of the process.

• Clean Technology
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• v.14 no.1
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• pp.61-68
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• 2008

There have been great attentions on polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) due to their advantageous characteristics such as zero emission of hazardous pollutant and high energy density. In this work, we evaluated degradation phenomena and stability of single cell performance via one dimensional single cell modeling. Here, CO poisoning on anode on anode was considered for cell performance degradation. Modeling results showed that the performance and stability were highly degraded with CO concentration in fuel gas. In addition, cell performance was reduced by slow oxygen reduction on cathode in long term operation. In order to overcome, it is required to increase ratio o#hydrogen in the fuel gas of anode and high Pt loading contained in the cathodic catalyst layer.

• Clean Technology
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• v.13 no.1 s.36
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• pp.54-63
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• 2007

Even traces of CO in the hydrogen-rich feed gas to proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) poison the platinum anode electrode and dramatically decrease the power output. In this work, a variety of catalytic materials consisting of $Cu/Ce_xZr_{1-x}O_2$, (x = 0.0-1.0) were synthesised, characterized and tested for CO oxidation and preferential oxidation of CO (PROX). These catalysts prepared by hydrothermal and deposition-precipitation methods. The catalysts were characterized by XRD, XRF, SEM, BET, $N_2O$ titration and oxygen storage capacity (OSC) measurement. The effects of composition of the support and degree of excess oxygen were investigated fur activity and $CO_2$ selectivity with different temperatures. The composition of the support markedly influenced the PROX activity. Among the various $Cu/Ce_xZr_{1-x}O_2$ catalysts having different composition, $Cu/Ce_{0.9}Zr_{0.1}O_2$ and $Cu/Ce_{0.7}Zr_{0.3}O_2$ showed the highest activities (>99%) and selectivities (ca.50%) in the temperature range of $150{\sim}160^{\circ}C$. It was found that by using of $Ce_xZr_{1-x}O_2$ mixed oxide support which possesses a high oxygen storage capacity, oxidation-reduction activity of Cu-based catalyst was improved, which resulted in the increase of catalytic activity and selectivity of CO oxidation in excess $H_2$ environments.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.2
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• pp.129-136
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• 2010

Ionic liquids are expanding their applications in various fields of chemistry, due to their unique properties such as negligible volatility, immisciblity with hydrocarbons, high electrical conductivity, and tunable acidity and basicity. In this paper, the physical properties, synthesis, and commercial applications of ionic liquids are discussed. Recent research trends are also briefly reviewed, particularly on application of ionic liquids to catalysis, biomass, and $CO_{2}$ capture and utilization.

• Journal of environmental and Sanitary engineering
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• v.14 no.3
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• pp.116-122
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• 1999

The purpose of this study is to develop new process named "hydrogen peroxide dissolution method". This process used hydrogen peroxide, which is harmless to human body and oxidize molybdenum wire selectively.The advantages of hydrogen peroxide dissolution method were no discharge of noxious matter when dissolution of molybdenum wire which used as the center supporter, reactions occur in room temperature and easy to recover dissolved molybdenum. This study was aimed at gathering the basic data of molybdenum wire dissolution-recovery process and proposes the reaction condition of molybdenum wire dissolution-recovery process and the factors influencing those reactions. The results were as follows:1. In the dissolution of molybdenum wire, the early condition of reaction was $15^{\circ}C$, and the temperature condition of state was $32^{\circ}C$. 2. 1) In the GSL-60W type, P.W.(Piece weight) was 11.89mg, C.R. was $65.6\Omega$. 2) In the FL-20W type, P.W. was 11.60mg, C.R. was $4.6\Omega$. 3. The molybdenum of process water was treated of a precipitation after dry and after stagnation in the one day, the molybdenum of upper water was treated of precipitation after dry and after congelation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.135.1-135.1
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• 2011

철도 선진국을 중심으로 신재생에너지의 철도 시스템 적용이 가속화 되고 있고, 국내에서도 철도 시스템에 신재생에너지를 적용하려는 시도가 이루어지고 있다. 이미 상당수의 신규 역사가 BIPV(building integrated photovoltaic) 시스템을 적용하고 있고, 단순히 유휴지를 이용한 풍력 발전 시스템을 넘어서 차량의 주행풍을 이용하거나 차량 외부에 풍력 발전기를 설치하는 등의 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 수소 에너지를 연료로 하는 연로전지의 경우 기존 전기철도의 대체 연료로서 주목을 받으며 많은 연구가 이루어졌고 현재는 시험 운전 단계에 이르러 있다. 지열의 경우에는 벌써 오래전부터 승강장 또는 선로의 해빙장치의 에너지원으로 사용 되고 있다. 이밖에 수력 및 해양 에너지의 경우 전철전력의 청정 에너지 공급원으로 보고되고 있으며, 차량이나 역사 내에서 발생하는 운동 에너지를 수확하여 전기 에너지로 변환하는 에너지 하베스팅 기술이 새로운 신재생에너지 기술로서 많은 관심을 받고 있다. 에너지 문제와 온실가스 감축 의무 부담이 날로 가중되는 현 시점에서 신재생에너지의 전기철도 시스템 적용은 이 같은 문제를 해결할 수 있는 확실한 대안이 될 것이다. 본 논문에서는 국내외 전기철도 시스템의 신재생에너지 적용 기술과 적용 방안에 대해 고찰한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.804-806
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• 2010

Due to the depletion of fossil fuel, high oil price and global warming issue by green house gas such as CO2, clean fuel technologies using biomass, especially BTL (biomass to liquid) technology, have been greatly attracted. This paper has examined F-T catalyst and process which are two backbones of BTL technology. In addition, this paper introduces our BTL pilot plant using Fe based catalyst which has been developed recently in Korea.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.4 no.3
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• pp.36-41
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• 2018

연일 뉴스에 보도되고 있는 미세먼지는 노약자의 호흡기는 물론 발암물질을 포함하고 있어 국민건강에 악영향을 미치기 때문에 반드시 해결되어야 할 사회 문제이다. 미세먼지는 해외 유입 인자와 국내 유발인자를 정확하게 구분하기 어려우나 약 50%의 미세먼지는 2차 발생에 의한 국내 요인으로 발생하고 있는 것으로 파악되고 있으며 화력발전소가 미세먼지 유발 물질의 주요 생성원으로 지목되어왔다. 국내 화력발전소의 50%가 충남 서해안이 위치하고 있어 수도권에 가장 큰 영향을 주는 것으로 밝혀져 충남은 내구연한에 도달한 노후 화력발전소의 폐쇄 및 발전량 감축 조절을 통해 미세먼지 발생을 최소화 하기 위해 노력해왔다. 그러나 태양전지 주도의 신재생에너지 발전으로 전환하는 것만이 미세먼지를 저감시킬 근본적인 해결책이라고 할 수 있다. 충남은 2050년까지 화력발전 비중을 0%로 낮추고 필요한 전력은 에너지컨슈머들이 생산하는 신재생에너지로 생산하는 내용을 골자로 하는 에너지 전환비전을 선포하였다. 이 비전이 선언에 그치지 않고 목표를 달성하기 위해서 이에 대한 세부 이행계획을 수립하고 충남에 맞는 태양광 발전 산업 육성을 위한 정책을 병행해야 할 것이다. 이번 글에서는 충남의 여건을 고려하여 태양광을 이용한 수소 생산 및 인공광합성을 연계한 고부가가치 화학물질의 생산 연구 및 실증 과제를 추진할 것을 제안하였다. 이러한 충남의 노력은 수도권 수요 지역에 대한 전력 공급기지에서 친환경에너지로 유지되는 '청정남도'로서의 재도약을 가능하게 할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.188-188
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• 2000

DLC (Diamond-Like Carbon) 박막은 높은 경도와 가시광선 및 적외선 영역에서의 광 투과도, 전기적 절연성, 화학적 안정성 및 저마찰.내마모 특성 등의 우수한 물리.화학적인 물성을 갖고 있기 때문에 여러 분야의 응용연구가 이루어지고 있다. 이러한 DLC 박막을 제작하는 과정에는 여러 가지가 있으나, 본 연구에서는 ECR-PECVD electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법을 사용하였다. 이것은 최근에 많이 이용되고 있는 방법으로, 이온화률이 높을뿐만 아니라 상온에서도 성막이 가능하고 넓은 진공도 영역에서 플라즈마 공정이 가능한 장점이 있다. 기판으로는 4" 크기의 S(100)를 사용하였고, 박막을 제작하기 전에 진공 중에서 플라즈마 전처리를 하였다. 플라즈마 전처리는 Ar 가스를 150SCCM 주입시켜 5$\times$10-1 torr 의 진공도를 유지시키면서, ECR power를 700W로 고정하고, 기판 bias 전압을 -300 V로 하여 5분 동안 기판을 청정하였다. DLC 박막은 ECR power를 700W. 가스혼합비와 유량을 CH4/H2 : 10/100 SCCM, 증착시간을 2시간으로 고정하고, 기판 bias 전압을 0, -50, -75, -100, -150, -200V로 변화시켜가면서 제작하였다. 이때 ECR 소스로부터 기판까지의 거리는 150mm로 하였고, 진공도는 2$\times$10-2torr 였으며, 기판 bias 전압은 기판에 13.56 MHz의 RF power를 연결하여 RF power에 의해서 유도되는 negative DC self bias 전압을 이용하였다. 제작된 박막을 Auger electron spectroscopy, elastic recoil detection, Rutherford backscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.