• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.229-234
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• 2015

현재 국내에서 수소 관련 연구에 대한 관심이 매우 크나 수소원으로 사용하는 디젤 등 연료 내 존재하는 황 화합물을 제거하는 흡착 시스템 개발 관련 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통해 연료전지용 디젤 흡착 탈황반응기에 대한 기초 디자인 연구를 수행하였다. 유량에 따른 반응기 내부의 유동 변화와 출구에서의 황 화합물의 농도를 반응기의 지름 및 길이를 변화시켜가며 해석하여, 출구에서의 황 화합물의 기준 농도 (1 ppm)를 맞추기 위한 탈황 촉매의 성능을 예측하였으며 반응기의 길이 증가가 지름 증가보다 효율적임을 확인하였다. 또한, 충전된 탈황 촉매의 투과율에 따른 내부 유동 및 농도 변화를 살펴보았다. 본 연구 결과는 선박 연료전지용 디젤의 흡착 탈황 반응기 디자인 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 연료전지뿐 아니라 일반적으로 정유사에서 생산되는 디젤유의 황 함유량을 감소시키는 저황 시스템 디자인에 활용할 수 있으며 이러한 의미에서 석유화학 산업의 청정화 기술 확보에 이바지할 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.140-147
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• 2017

본 연구에서는 연료전지용 디젤 흡착 탈황 반응기에 사용된 촉매를 재생하는 공정을 수치해석을 통해 모사하고 분석하여 관련된 기초 공정 정보를 도출하였다. 촉매 재생에 사용되는 질소 퍼지가스의 유량, 충전된 탈황촉매의 투과율, 반응기의 크기, 반응기의 단열 성능에 따른 정상상태 해석을 통해 각각의 요소가 촉매 재생에 미치는 영향들을 살펴보았다. 온도의 영향을 거의 받지 않았던 탈황공정과 달리 촉매의 재생 공정에서는 온도 변화에 따라 영향을 크게 받았으며 이전 탈황 연구에서 중요한 공정 변수였던 충전된 촉매의 투과도, 충전층의 공극률 등은 큰 영향을 미치지 못했다. 비정상상태 해석을 수행하여 재생에 소요되는 시간을 예측하였으며 퍼지가스의 유량과 온도를 변화시키며 재생에 소요되는 시간을 분석한 결과, 퍼지가스의 유량을 높이는 것 보다 온도를 높이는 것이 재생에 더 효율적임을 확인하였다. 본 연구 결과는 선박 연료전지용 디젤의 흡착 탈황 반응기의 재생 공정 개발에 활용될 것으로 기대된다. 또한 본 결과는 연료전지뿐 아니라 일반적으로 정유사에서 생산되는 디젤유의 황 함유량을 감소시키는 저황 시스템 디자인에 활용될 수 있으며 이러한 의미에서 석유화학 산업의 청정화 기술 확보에 이바지할 것으로 기대된다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2001년도 정기총회 특별강연 및 춘계학술연구발표회(1)
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• pp.254-257
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• 2001

• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.191-200
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• 2011

재생 가능한 자원으로 만들어지는 천연고분자, 바이오 고분자 및 합성고분자들은 지속가능하며 환경 친화적인 플라스틱으로 21세기 화두가 되고 있으나 많은 양의 썩지 않는 석유화학 유래 플라스틱이 사용되고 있다. 최근 들어 세 가지 관점에서 생분해성 고분자들이 많은 관심을 받고 있다: 1. 채취하기 쉬운 자원의 고갈에 따른 석유제품의 가격상승, 2. 폐플라스틱에 대한 환경 및 경제적인 관심, 3. 석유화학 유래 재료의 제조에 따른 이산화탄소배출. 이러한 관점에서 제조공정상에서 이산화탄소를 저감할 수 있는 poly(hydroxy alkanoate)나 poly(lactide)와 같은 생분해성 고분자에 대한 상업적 응용에 대한 관심이 고조되고 있다. 이들 고분자들은 초기분해가 진행됨에 따라 급격히 기계적 물성을 상실하기 때문에 상업적 응용을 위하여서는 분해거동이 중요하다. 본 총설에서는 초기분해속도의 조절을 위한 고분자 개질에 대한 최근의 연구동향을 살펴보았다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.174-181
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• 2022

바이오매스는 현재 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료에서 얻을 수 있는 액체 연료와 유기 화합물을 생산할 수 있는 지속 가능한 대체 자원이다. 화석 연료를 사용하면 온실가스를 배출하기 때문에 바이오매스와 같은 탄소중립적 원료를 사용하는 것은 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 바이오매스 원료로부터 석유 대체 화학 제품과 연료를 생산하기 위한 생물학적 및 화학적 공정이 제안되었지만, 바이오매스에 포함된 높은 산소 함량때문에 화석 연료를 완전히 대체하기 어렵다. 석유와 유사한 연료와 화학 물질을 생산하려면 바이오매스 파생물에 존재하는 산소 원자를 제거하거나 산소 기능기를 전환해야 하며, 이는 촉매 화학적 수첨탈산소화에 의해 달성될 수 있다. 바이오매스 열분해 오일, 리그노셀룰로오스 유래 화학물질, 지질과 같은 원료를 탈산소 연료 및 화학물질로 전환하기 위해 수첨탈산소화가 진행되었다. 높은 표면적의 금속 산화물 또는 탄소에 지지된 귀금속 및 전이 금속으로 구성된 다기능성 촉매는 효율적인 수첨탈산소 촉매로 사용되었다. 본 총설에서는 문헌에서 제안된 촉매를 확인하고 이러한 촉매를 이용한 수첨탈산소 반응 시스템이 논의하였다. 문헌에 보고된 수첨탈산소화 방법을 기반으로, 실현 가능한 수첨탈산소화 공정 개발 방향이 제시하였다.

• 청정기술
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• 제9권1호
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• pp.1-8
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• 2003

청정기술을 석유화학분야에 적용하기 위해서는 주어진 공정에 대한 모사기가 요구된다. 본 연구에서는 주어진 공정에 대한 모사기화 과정에서 반응부분과 재순환 부분에 대한 모사기화 과정을 각각 EA(Ethanol) 공정과 MEK(Methyl Ethyl Ketene) 공정을 예로 들어 설명하였다. 완성된 모사기를 기반으로 여러 가지 개선안을 도출하고 그 개선안들에 대한 타당성 검증을 수행함으로써 청정 기술을 현장에 보급하고 이러한 과정을 지속적으로 유지할 수 있는 환경을 제공하였다.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.154-164
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• 2009

2007년을 기준으로 울산에 위치한 사업장으로부터 발생된 유기성 폐수슬러지의 94%가 해양처분되었다. 유기성 슬러지의 해양처분은 2012년에는 완전 금지될 예정이다. 그러나 아직까지 울산에 위치한 사업장으로 부터의 유기성 슬러지는 소각 이외에 다른 대안이 없는 실정이며, 현재 울산석유화학산업단지의 사업장들은 슬러지의 육상처리 및 처분기술의 확보가 매우 중요한 과제이다. 본 연구에서는 울산의 석유화학사업장 슬러지와 하수처리 슬러지를 연료로 활용하기 위해 건조슬러지와 탄화슬러지의 재료적 측면에 대한 평가를 실시하였다. 연구결과 저위발열량 3,000 kcal/kg이상을 초과하는 테레프탈산, BTX, 프로필렌, 화학섬유 등을 생산하는 사업장으로부터의 건조슬러지와 탄화슬러지는 연료로서의 가능성이 높지만 건조할 경우 2,100 kcal/kg 이하, 탄화할 경우 1,100 kcal/kg 이하인 좀 더 무기성분이 많은 펄프, 제지, 메틸아민, 아마이드 등을 생산하는 사업장의 폐수슬러지는 연료로서의 가치가 적은 것으로 나타났다. 연구결과 대부분의 슬러지들이 에너지 측면에 있어서 탄화보다는 건조가 더 좋은 결과를 보여주었다.

• 청정기술
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• 제17권2호
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• pp.175-180
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• 2011

생태산업단지의 산업 공생망 구성을 위한 다중척도 의사결정 전략을 개발하고 이를 여수산업단지의 산/염기성 폐수 중화망 설계에 적용하였다. 산(또는 염기)성 폐수는 화학산업에서 공통적으로 나오며, 다른 곳에서 나온 염기(또는 산)성 폐수를 자체적으로 중화할 수 있는 원료가 될 수 있다. 따라서 산/염기성 폐수가 대량으로 발생되는 석유화학산업단지에서 대규모의 산업 공생망을 구축할 수 있는 가능성을 지나고 있다. 본 연구에서는 산/염기성 폐수의 상호 중화를 위한 물질 흐름 모델을 구성하고, 여기에 다중척도의사결정 전략을 적용하여 최적이며 대등한 다수의 산업 공생망 후보를 설계하고 이들의 성능을 비교 분석하였다.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.210-223
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• 2009

오일샌드는 석유를 대체할 에너지원의 하나로서 그 중요성이 갈수록 부각되고 있다. 본 논문에서는 특허분석에 기초하여 오일샌드 오일처리 기술의 기술동향을 조사 분석하였다. 특허분석에 사용된 특허는 1973년부터 2009년까지의 특허로 한정하였다. 오일샌드 오일처리 기술동향은 출원년도, 출원국가, 기술의 종류 그리고 주요 출원인으로 분류하여 분석되었다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.161-167
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• 2020

가연성 물질을 사용하는 화학공정 산업에서 저장 안전성을 높이고 화재 및 폭발 예방 조치를 설계하려면 신뢰할 수 있는 인화점에 대한 정보가 필요하다. 본 연구는 석유화학 공정에서 중요한 용매와 가솔린의 옥탄가 향상제로 사용되는 방향족, 나프텐 및 파라핀계 탄화수소 화합물과 알킬알코올에 대한 이성분 혼합물의 인화점 데이터를 얻는 것이다. 그래서 이성분 혼합물인 {2-butanol + 2,2,4-trimethylpentane}, {2-butanol + methylcyclohexane} 그리고 {2-butanol + toluene} 계에 대한 최소인화점을 Stanhope-Seta 밀폐식 인화점 측정기를 이용하여 측정하였다. 각 이성분계 혼합물에 대한 인화점을 예측하기 위해 이상성인 라울의 법칙(Raoult's law)과 비이상성인 Wilson, NRTL 그리고 UNIQUAC 매개변수를 이용하였고 실험 결과와 비교해 보았다. 이상성을 나타내는 라울의 법칙(Raoult's law)보다 비이상 용액 혼합물의 활동도 계수 모델에서 2.36 K 이하의 좋은 결과를 나타내었다. 본 연구의 결과는 가연성 혼합물을 함유한 석유화학 용매의 안전한 저장 및 공정 설계에 적용할 수 있다.