• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2001.11a
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• pp.46-47
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• 2001

황을 포함하는 촉매는 황을 포함하지 않은 촉매보다 저온영역에서 상대적으로 우수한 활성을 갖는 것으로 관찰하였다. $V_2$$O_{5}$가 담지된 촉매는 황에 인해 표면에 polymeric vanadate가 형성되었기 때문인 것으로 확인되어 polymeric vanadate가 탈질제거 활성에 유리한 활성점으로 확인되었다. 또한 활성저하 실험에서 반응온도의 영향이 큰 것으로 확인되었는데 $300^{\circ}C$이상의 반응온도에서는 생성된 염이 제거되는 온도영역이므로 염의 생성으로 인한 활성 저하는 확인 할 수 없다. 그러므로 $300^{\circ}C$이상의 반응온도에서는 활성저하가 관찰되지 않아 본 연구에서 제조된 촉매는 $300^{\circ}C$이상의 온도에서 조업되는 것이 바람직하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.380-383
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• 2006

수소는 미래의 청정에너지원이다. 수소를 생산하는 효과적인 방법으로는 탄소계촉매를 이용하여 부탄을 분해하는 것이다. 촉매는 카본블랙이 사용되었으며, $500{\sim}1100^{\circ}C$의 온도 범위에서 열분해 반응과 촉매분해반응이 수행되었다. 열분해의 경우 온도가 증가함에 따라 전화율이 증가하여 $800^{\circ}C$에서 98.9%로 부탄이 거의 분해되었으며, $900^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 전화율이 100%까지 도달하였다. 부탄 분해반응에서 기대되는 생성물은 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판 등이다. $1000^{\circ}C$이상의 온도에서는 부탄 촉매 분해반응에서 거의 대부분 수소와 메탄만이 관찰되었다. 특히 $500-1100^{\circ}C$까지 온도가 증가하였을 때 수소의 생성율은 꾸준히 증가하는 것으로 확인되었고 촉매분해반응이 촉매를 사용하지 않은 열분해반응보다 온도가 증가함에 따라 수소의 선택도를 더욱 향상시켜 보다 많은 수소가 생성되었으며, 반응성 실험이 진행되는 동안 촉매의 비활성화는 관찰되지 않았다. 반응전후의 촉매의 특성을 분석하기 위해 TEM 및 SEM 분석을 하였다. 반응전의 촉매는 매끈한 모양이었으나 $1000-1100^{\circ}C$에서 반응후에는 표면에 돌기모양을 형성하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Composites Research
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• v.28 no.6
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• pp.395-401
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• 2015

This study investigated the thermal stability of Grubbs' catalyst and its reactivity with self-healing agents for self-healing damage repair. Four types of Grubbs' catalyst supplied by manufacturers were considered and each catalyst was tested in as-received and grinded conditions. Four types of self-healing agents were prepared by varying the mixing ratio of dicyclopentadiene (DCPD) and 5-ethylidene-2-norbonene (ENB). Heat flows as a function of temperature were measured through a differential scanning calorimetry (DSC) to determine the thermal stability of catalysts. Reaction heats of self-healing agents with the catalyst were measured to evaluate the reactivity of the catalyst. For this evaluation, Fluka Chemika Grubbs' catalyst was used based on the maximum temperature and the time to reach the maximum temperature. According to the results, catalysts had different shapes depending on the manufacturer and the results showed that the smaller the size of the catalyst the higher the reactivity with self-healing agents. As the ENB ratio in self-healing agents increased, the maximum temperature increased, and the time to reach the maximum temperature decreased. As the amount of the catalyst increased, the maximum temperature increased, and the time to reach the maximum temperature decreased. Considering the thermal stability of the catalyst and its reactivity with the self-healing agent, combination of 0.5 wt% catalyst and the D3E1 self-healing agent was optimal for self-healing damage repair. Finally, as the thermal decomposition may occur depending on the environmental temperature, the catalyst must not be exposed to temperature higher than that is necessary to maintain the thermal stability of the catalyst.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.199-202
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• 2009

본 연구에서는 내부 개질반응에서 사용되는 고함량의 니켈촉매(Ni/Al2O3계열 촉매)제조를 위해, 요소(urea)를 이용한 균일용액 침전법을 이용하여 니켈이 고분산된 52wt% Ni/$Al_2O_3$ 촉매를 제조하였다. 제조 촉매는 BET 표면적, 니켈분산도, 니켈표면적 등 물리.화학적 물성 모두 우수하였으며, 환원 패턴은 상용촉매와 비슷하게 나타났다. 실제 반응온도인 $650^{\circ}C$에서 소성하여 화학흡착을 비교한 결과,상용촉매는 니켈분산도 및 니켈표면적이 감소한 반면 균일용액 침전법으로 제조한 촉매는 거의 변화가 없었다. 개질 성능 또한 상용촉매보다 우수하였는데, 이것은 균일용액 침전법으로 제조한 촉매는 활성점(니켈)이 지지체에 나노사이즈로 고르게 잘 분산되었기 때문이라고 판단하였다. 또한 합성온도 조절을 통해, $650^{\circ}C$ 소성 후에 물성변화를 살펴보았고 합성온도 $85^{\circ}C$에서 고분산 니켈 촉매 제조가 가능하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.230.2-230.2
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• 2010

천연가스 수증기 개질 반응에 사용되는 펠릿 촉매의 단점인 열 및 물질 전달 제한, 낮은 effectiveness factor, 압력강화와 channeling 등의 문제점을 해결 하고자 모노리스 형태의 금속 구조체 촉매를 본 연구에 적용 하였다. Fecralloy 재질의 금속 구조체에 Ni 촉매를 워시코팅 (wash coating) 하여 제조 하였으며, 이를 천연가스 수증기 개질 반응에 적용하여 수소를 생산하였다. 실험 조건으로는 S/C ratio를 3으로 고정하여 온도를 $600^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$로 변화 시켰으며, GHSV $3000{\sim}30000h^{-1}$에서 진행 되었다. 구조체 촉매 코팅에 사용된 Ni 촉매의 BET, TPR, H2-chemisorption, SEM, EDS의 특성분석을 수행 하였다. 온도별 테스트에서 모노리스 형태의 금속 구조체 촉매가 펠릿 형태의 촉매에 비해 우수한 열전달 효과로 인해 낮은 퍼니스 온도와 높은 반응 활성을 나타내었으며, GHSV 변화에 따른 성능평가 결과도 15wt% $Ni/MgAl_2O_4$펠릿 촉매와 비교하여 금속 구조체 촉매가 높은 활성을 보였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2001.05a
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• pp.45-52
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• 2001

The study on the heat exchanger with catalytic combustion was performed as the development of the catalytic combustion applications. This study tried to achieve the both goals-the mixture preheating and the heat transfer to working fluid simultaneously by using the steady state catalytic combustion. The combustion characteristics were investigated with the quantitative, qualitative experimental variants of the mixture. In addition, the temperature distribution of catalytic layer was investigated to investigate the correlation between the combustion characteristics and the heat balance of the catalytic layer. As a result, the steady state reaction within the appropriate range of temperature is the critical factor in catalytic applications. To get this, the sensible control of both the mixture flow and the heat balance of catalytic layer were required.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.109-112
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• 2007

유동층 반응기를 이용한 프로판의 촉매 분해는 $CO_2$를 방출하지 않고 수소를 생성하는 새로운 방식이다. 카본블랙을 이용한 프로판 분해는 메탄보다 상대적으로 분해가 잘되며, 같은 온도에서 전환률이 높기 때문에 수소 생성량이 더 많다. 촉매로 사용된 카본블랙은 반응 중 생성되는 탄소의 침적에도 불구하고 8시간 이상 촉매의 활성이 유지되어 전환율이 일정하게 유지되었다. 프로판 촉매 분해 실험은 상압에서 600 ${\sim}$ $800^{\circ}C$ 온도 변화 실험을 수행하였고, 가스 유속 변화는 2.0 ${\sim}$ $4.0U_mf$에서 실험 조건 변화에 따른 실험을 하였다. 온도, 유속 변화에 따른 생성 가스의 몰분율과 프로판 전환율을 분석하였다. 프로판 분해에 의해 생성된 기체는 수소뿐만 아니라 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌과 분해되지 않은 프로판이 배출되었다. 수소를 제외한 여타 가스들은 고온에서 실험을 할수록 몰비가 줄어들었다. 고온에서 프로판의 전환율과 수소 수득률이 증가하였다. 프로판 분해 실험 전후의 카본블랙 표면의 변화는 FE-TEM으로 관측하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12a
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• pp.289-291
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• 2011

저온용 Mn-Cu계 촉매의 적정 적용온도를 파악하기 위해 다양한 조건에서 소성하였으며 소성한 촉매를 사용하여 반응온도, 유속 등에 따른 탈질효율 변화를 조사하였다. 실험결과 촉매의 전처리과정에서 바나듐-티타니아계 촉매보다 낮은 일정온도 이상으로 적용시 촉매의 산화가, pore 등에서 변화가 일어나며 궁극적으로 활성저하로 귀결됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.1233-1236
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• 2010

본 연구에서는 메탄을 물질로 산화실험을 수행하였다. 메탄의 발화온도가 탄화수소 중에 가장 높으며, 대부분의 전이금속촉매 활성온도가 가장 높게 나타나는 물질이므로 메탄의 연소가 일어날 경우 대부분의 탄화수소류는 연소가 일어날 수 있으므로 메탄의 산화반응을 연구하였다. 메탄의 산화를 위한 전이금속 촉매중 망간을 산화물형태로 $Al_2O_3$, $TiO_2$에 담지하여 메탄에 대한 활성능을 측정하였으며, 조촉매로 금속산화물을 이용하여 활성능의 변화를 연구하였다. 또한 자연에 존재하는 천연망간광석과 금속산화물을 담지하여 최적의 메탄에 대한 활성능을 지닌 촉매를 선별하였다. 조촉매로는 Ce, Sn, Ni, Co, Mo 등을 이용하였다. 또한 본 연구에서는 촉매 제조는 과잉용액함침법을 사용하여 담지체에 촉매물질을 분산하였으며, 온도와 유량에 대한 각 조성 촉매의 활성능을 측정하여 활성화에너지 및 $T_{50}$, $T_{90}$을 도출하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.7
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• pp.713-719
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• 2016

The NOx conversion properties of Mn-Cu-$TiO_2$ and $V_2O_5$/$TiO_2$ catalysts were studied for the selective catalytic reduction (SCR) of NOx with ammonia. The performance of the catalysts was investigated in terms of their $NOx$ conversion activity as a function of the reaction temperature and space velocity. The activity of the Mn-Cu-$TiO_2$ catalyst decreased with increasing reaction temperature and space velocity. However, the activity of the $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst increased with increasing reaction temperature. High activity of the Mn-Cu-$TiO_2$ catalyst was observed at temperatures below $200^{\circ}C$. H2-TPR and XPS analyses were conducted to explain these results. It was found that the activity of the Mn-Cu-$TiO_2$ catalyst was influenced by the thermal shock caused by the change of the initial reaction temperature, whereas the $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst was not affected by the initial reaction temperature. In the case of catalyst C, the $NO_x$ conversion efficiency decreased with increasing space velocity. The decrease in the $NO_x$ conversion efficiency with increasing space velocity was much less for catalyst D than for catalyst C.