• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.81.2-81.2
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• 2010

고체 산화물 연료전지(SOFC) 시스템은 스택과 기계적 주변 장치인 MBOP(Mechanical Balance of Plant), 그리고 전기적 주변장치인 EBOP(Electrical Balance of Plant)로 구성되어있다. SOFC는 일반적으로 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 작동되기 때문에 효율적인 열 이용 및 열 관리가 중요하다. SOFC 시스템의 MBOP에는 상온의 연료가스들을 고온으로 가열하여 스택에 유입 시기키 위한 열교환기 및 촉매연소기 등의 장치들이 필요하며, 효율적인 열관리를 위해서는 고온에서 작동하는 장치들을 한곳에 통합하여 구성하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 SOFC 시스템의 MBOP(Mechanical Balance of Pant) 중 고온부에 해당하는 촉매연소기, 열교환기 및 스택이 통합된 스택 모듈을 제작에 앞서 개념 검증을 위해 열교환기 및 촉매연소기로 이루어진 프로토타입(prototype)의 SOFC 모듈평가 장치를 제작하였다. 열교환기는 Plate형으로 총 6개로 구성되어 있으며, 연료극과 공기극 가스라인에 각각 3개씩 배치하여 스택에 유입되는 연료 및 공기가 촉매연소기에서 나오는 고온의 배가스와 열교환되어 가열되도록 구성하였다. 촉매연소기는 honeycomb 타입의 촉매를 사용하였고, 촉매연소기로 유입되는 연료극 배가스와 공기의 균일혼합과 hot spot을 방지하기 위한 장치를 삽입하여 제작하였다. 제작된 SOFC 모듈평가장치는 시운전을 통해 각 장치의 성능 확인 후 반응면적이 $20{\times}20cm^2$ 인 단전지를 적층하여 연계 운전을 수행하였다.

• Clean Technology
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• v.16 no.4
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• pp.265-271
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• 2010

The deactivated diesel oxidation catalyst(DOC) was remanufactured by ultrasonic wave treatment with various solutions, followed by active component re-impregnation. The catalytic performance and surface properties of remanufactured DOC were studied at various remanufacturing conditions. The proper ultrasonic-wave cleaning time at various solutions and optimal re-impregnation amounts of active component for the best catalytic performance were investigated. The catalytic performance tests on the conversions of CO and THC(total hydrocarbon) were also carried out at various temperatures by catalytic reaction test unit using bypass gas from the diesel engine dynamo system. It was found that the catalytic performance of DOC remanufactured with the high-temperature air washing, ultrasonic wave cleaning at acidic/basic solutions and active component re-impregnation method was recovered to 90% level of its activity compared to that of the fresh DOC, which was caused by removing the deactivating materials from the surface of the DOC through the analyses of catalyst performance test and their characterization by Optical microscope, EDX, ICP, TGA, and porosimeter.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.10 no.1
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• pp.45-50
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• 2002

Use of a phenomenological model, developed far prediction of catalytic deactivation, is demonstrated in comparing harshness of different driving cycles that are currently used to rapidly age catalytic converters on engine test benches. The model shows that seemingly equivalent driving cycles cause the catalytic converters to reach significantly different levels of deactivation. The comparison of the model prediction with the limited vehicle data seems encouraging despite the simplicity of the model at the current stage of its infancy.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.9 no.2
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• pp.5-11
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• 1987

선진국에서 사용되고 있는 자동차 배기정화 장치의 성능평가 시험방법은(CVS테스트, 유럽테스트, 일본테스트법 등)배기정화용 3원촉매 뿐만 아니라 그 부수장치의 성능을 포함한 포괄적인 평가방 법이므로 그 결과에 미치는 인자가 대단히 복잡하고 평가비용과 시간도 크게 드는 결점이 있어 서, 3원촉매만의 특성평가와 새로운 촉매의 연구개발의 방향을 추출하기 위하여서는 개선된 새로 운 성능 평가방법이 요구되고 있다. 이에 부응하여 모조합성 배기가스를 이용환 촉매성능측정장 치로부터 실제 엔진배기사스 측정장치에 이르까지 많은 평가시험 방법이 제안되었으나 아직 이러 한 시험방법에 의한 결과와 해석에 대하여서는 많은 관찰의 소지를 남기고 있는 것으로 보고 되 고 있다. 따라서, 본고에서는 기존상업적 3원촉매 뿐만 아니라 앞으로 연구 개발될 새로운 3원 촉매의 특성 및 성능평가에 관하여 미국, 일본 등을 포함한 선진제국의 현행 평가방법을 주로 초기단계에서 제안된 일본자동차연구소 연구보고 중심으로 하여 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.05a
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• pp.173-176
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• 1998

FCC (Fluid Catalystic Cracking) 장치는 중질유의 원유와 잔사유로부터 가솔린과 heating oil. 디젤연료 제조 등에 사용되고 있다. 이 장치는 50년 동안 fine-powder 유동화에 중요하게 응용되고 있으며, 현재 세계적으로 약 350여 개의 장치가 조업되고 있다. FCC 장치에서 미세한 분해촉매는 촉매에 의한 중질유의 분해가 일어나는 상승관 (riser)과 촉매의 재생이 일어나는 재생반응기(regenerator) 사이에서 높은 속도로 순환되고 있다. (중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.112-121
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• 2005

본 연구는 2003년부터 2005년까지 2년간 에너지관리공단의 선행연구과제로서 진행되었으며 20 Watt 급 소형 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 소형의 마이크로 채널 메탄올 개질장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 개질장치는 개질기 본체, 여기에 반응열을 공급 해주는 촉매 연소기 그리고 연료를 증발시켜 주는 연료증발기의 세부분으로 구성되며 각 반응기의 개발 및 통합을 수행하였다. 반응기는 반응면적을 증가시키기 위하여 폭 $200{\sim}5000{\mu}m$, 필이 $200{\sim}5000{\mu}m$ 규모의 마이크로 채널 유로를 금속 박판을 화학 에칭하여 구현하였으며 이를 수십장 적층하여 전체 반응기를 제작하였다. 마이크로 채널표면에 내부 촉매 지지체를 먼저 코팅한 후 촉매를 코팅하는 방법을 사용하여 담지체 코팅으로 기하학적 표면적 대비 표면적이 10 배 이상 향상되는 우수한 결과를 얻을 수 있었고 촉매의 내구성이 월등히 향상 되었다. 저온 활성 촉매를 사용하여 $350^{\circ}C$ 이하에서 메탄을 전환율 90% 이상을 구현하였다. 실제 운전 후 측정 결과 개질 반응기의 부분별 온도차가 $20^{\circ}C$ 이내로 설계의 우수성을 확인하였다. 촉매 연소기를 이용한 개질 반응열 공급장치를 개발하여 20Watt 급 수소 생산을 위한 개질 반응기에 반응열을 공급하도록 하였다. 이와 함께 촉매 연소기를 이용한 연료 증발열 공급 장치 개발하여 개질기 공급 연료의 90% 이상이 기화되도록 하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.9
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• pp.474-481
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• 2018

The policy-making and technological development of eco-friendly automobiles designed to increase their supply is ongoing, but the internal combustion engine still accounts for approximately 95% of automobiles in use. To meet the stricter emission regulations of internal combustion engines based on fossil fuels, the proportion of after-treatments for vehicles and (ocean going) vessels is increasing continuously. As diesel engines have high power and good fuel economy in addition to less CO2 emissions, their market share is increasing not only in commercial vehicles, but also in passenger cars. Because of the characteristics of the diesel combustion, however, NOx is generated in localized high-temperature combustion regions, and particulates are formed in the zones of diffusion combustion. LNT and urea-SCR catalysts have been developed for the after-treatment of exhaust gas to reduce NOx in diesel vehicles. This study examined the effect of a containing promoter on SCR catalysts to cope with the severe exhaust gas regulation. The de-NOx performance of the Mn-SCR catalyst was the best, and the de-NOx performance was improved as the ion exchange rate between Mn ion and Zeolyst was good and the activation energy was low. The de-NOx performance of the 7Cu-15Ba/78Zeoyst catalyst was 32% at $200^{\circ}C$ and 30% at $500^{\circ}C$, and showed the highest performance. The NOx storage material of BaO loaded as a promoter was well dispersed in the Cu-SCR catalyst and the additional de-NOx performance of BaO was affected by the reduction reaction of the Cu-SCR catalyst. Among the three catalysts, the 7Cu-15Ba/Zeolyst SCR catalyst was resistant to thermal degradation. The same type of CuO due to thermal degradation migrates and agglomerates because BaO reduces the agglomeration of the main catalyst CuO particles.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.24 no.6
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• pp.465-472
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• 1999

To remove nitrogen oxides(NOx) in exhaust gas of diesel engine, three-way catalytic process with plasma discharger has great possibilities. Characteristics of NOx removal depends on NO conversion to NO$_2$and/or HNO$_3$due to high activation energies for NO oxidation and reduction. NOx removal efficiency by using three-way catalytic with plasma discharger indicated about 50% at 40watt power consumption condition.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2010.05a
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• pp.446-447
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• 2010

최근 개발된 니켈 초합금 금속폼은 기존의 매연저감장치 신소재로 여겨지고 있다. 금속폼은 세가지 두드러진 특징을 갖고 있다. 첫째, 금속폼은 큰 기공의 다공성 매질로써 매연을 포집하여 축적할 수 있는 용량이 기존 필터에 비해 상대적으로 크며 그로인하여 재생 시 연소 안전성이 두드러진다. 둘째, 복잡하고 굴곡있는 기공 구조와 큰 비표면적은 물질전달 특성을 향상시켜 촉매 적용 시 촉매의 전환성능을 향상시키고 그로 인하여 귀금속 촉매량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 셋째, 금속폼은 다양한 기공크기를 가지며, 다양한 조합의 금속폼을 개발할 수 있어 요구 성능에 따른 최적의 필터 설계를 가능케 한다. 이번연구에서는, 금속폼의 필터 성능을 다양한 실험을 통하여 측정 평가하며, 이런 이해를 기반으로 필터로 제작하여 엔진실험벤치에서 그 성능을 검증하였다. 필터의 성능은 수트 포집효율과 그에 따른 필터의 압력강하와 촉매 활성 능력으로 평가되었다. 이러한 실험과 병행하여 금속폼에서의 수트 포집과정을 모델링하고 이를 상용 프로그램인 CFD-ACE+에 추가하여 설계전용 프로그램을 개발하였으며, 엔진실험결과와 비교 검증하였다. 본 논문에서는 금속폼의 높은 매연축적용량과 향상된 물질전달 특성이 어떻게 필터의 귀금속 촉매와 체적을 줄일 수 있는지 제시하고 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.93-95
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• 2006

도시가스, LP 가스, 가솔린 등의 수증기 개질의 반응온도가 $700^{\circ}C$이상의 고온에서 이루어지는 것에 비해 DME 수증기 개질의 반응온도는 $400^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 이루진다는 점에서 우수하다. 또한 황 성분을 함유하지 않기 때문에 원료로부터 탈황 과정이 필요 없다. 특히 DME 수증기 개질의 경우 반응온도가 낮은 것과 개질 촉매가 일반적으로는 Cu 계 촉매이기 때문에 도시가스 등의 개질장치와 달리 CO 변성 장치가 불필요하다. 이 때문에 수소제조를 위해 개질장치가 소형화 가능하고 연료전지 자동차로의 탑재가 용이하여 가능성이 높다 개질장치가 소형화 가능한 것으로 메탄올의 수증기 개질이 있지만 메탄올은 독성이 있다는 점이 문제시되고 있다. 그 점에서 메탄올의 수증기 개질 보다 반응 온도는 다소 높게 되지만 독성 없는 DATE는 기존의 LP가스 인프라를 이용할 수 있는 ME는 특히 우수한 수소제조를 위한 원료이고 수소저장체로 사료된다. 본 연구에서는 가능성 높은 촉매를 사용하여 DME로부터 수소 전환율, 수소 생성속도와 양에 대한 실험실적 결과를 고찰하고자 수행하였다