• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.553-556
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• 2009

본 연구의 목표는 열분해 기술의 문제점을 보완하여 유가자원의 회수와 폐기물 처리의 효율을 높이는데 있다. 우선 경제성을 높이기 위해 기존 열분해온도(보통 $500{\sim}1000^{\circ}C$)보다 낮은 $450^{\circ}C$에서의 저온열분해 반응을 시도하였다. 촉매를 사용하여 반응온도와 반응시간을 단축할 수 있었고, 무 산소 상태를 유지시키는데 유리하도록 간접열을 사용하였다. 결과적으로 유가자원인 구리와 합성연료유의 회수율을 증가시킬 수 있었고, 발생하는 부산물과 배가스의 처리효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 배가스는 2단의 중화조를 통과시켜 다이옥신은 거의 발생되지 않았으며, 나머지 대기환경기준의 측정항목 또한 기준치 이하를 보였다. 이번 연구에서는 앞에서 말한 저온 열분해장치(GTPK-001)를 제작하였고, 경제적으로나 친환경적으로 상용화 개발이 가능함을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권2호
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• pp.213-217
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• 2009

폐수처리와 동시에 전기를 생산할 수 있는 새로운 대체 에너지 기술로 주목받고 있는 미생물 연료전지(microbial fuel cell, MFC)는 혐기성 조건의 산화전극(anode)에서 미생물에 의한 촉매작용을 통해 유기물질을 분해하면서 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 장치이다. 본 연구에서는 MFC의 성능을 파악하기 위하여 도시하수를 사용하여 폐수처리 효율과 전기생산 특성을 평가하였다. 도시하수에 탄소원으로서 acetate를 주입하였을 때 COD 제거율은 75.7%에서 88.2%로 증가하였으며 전압은 0.22 V에서 0.4 V까지 급격하게 상승하였다. 다양한 외부저항 하에서 전기생산에 미치는 산화전극과 환원전극(cathode) 사이의 전극 거리에 대한 영향 및 산화전극의 표면적에 대한 영향을 조사하였다. 최고 전력밀도는 $610mW/m^2$이었으며, 전극간 거리가 가깝고 산화전극의 표면적이 작을수록 전기발생에 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.68-78
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• 2006

In the past few years, considerable efforts have been directed towards the further development of Urea-SCR(selective catalytic reduction) technique for diesel-driven vehicle. Although urea possesses considerable advantages over Ammonia$(NH_3)$ in terms of toxicity and handling, its necessary decomposition into Ammonia and carbon dioxide complicates the DeNOx process. Moreover, a mobile SCR system has only a short distance between engine exhaust and the catalyst entrance. Hence, this leads to not enough residence times of urea, and therefore evaporation and thermolysis cannot be completed at the catalyst entrance. This may cause high secondary emissions of Ammonia and isocyanic acid from the reducing agent and also leads to the fact that a considerable section of the catalyst may be misused for the purely thermal steps of water evaporation and thermolysis of urea. Hence the key factor to implementation of SCR technology on automobile is fast thermolysis, good mixing of Ammonia and gas, and reducing Ammonia slip. In this context, this study performs three-dimensional numerical simulation of urea injection of heavy-duty diesel engine under various injection pressure, injector locations and number of injector hole. This study employs Eulerian-Lagrangian approach to consider break-up, evaporation and heat and mass-transfer between droplet and exhaust gas with considering thermolysis and the turbulence dispersion effect of droplet. The SCR-monolith brick has been treated as porous medium. The effect of location and number of hole of urea injector on the uniformity of Ammonia concentration distribution and the amount of water at the entrance of SCR-monolith has been examined in detail under various injection pressures. The present results show useful guidelines for the optimum design of urea injector for reducing Ammonia slip and improving DeNOx performance.

• 분석과학
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• 제18권3호
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• pp.241-249
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• 2005

기기 중성자방사화분석법을 이용하여 대전시 도로변 대기분진(PM2.5)을 대상으로 As, Mn, Se, V, Zn 등의 독성금속을 포함하여 약 30여종의 미량성분을 분석하였다. 도로변 PM 2.5내 미량성분들의 농도는 자연적 발생원에 기인한 원소가 높게 나타났으며, 특히 K과 Fe이 671과 $653ng/m^3$으로 높은 농도를 보였다. 반면, Lu과 Dy는 0.01과 $0.04ng/m^3$으로 가장 낮은 농도를 보여 최대농도와 최소농도 간에는 $10^5$ 이상으로 차이가 벌어져 있음을 알 수 있었다. PM2.5와 미량성분간의 상관분석 결과, 도로변 지역에서 발생되는 PM2.5는 토양기원의 미량성분과 더 큰 상관을 보였다. 인자분석결과, 연구대상지역의 오염원은 재비산된 토양입자, 화석연료의 연소, 자동차 배기가스, 삼원촉매장치, 해염입자, 재련공장 등으로 확인되었다. 그리고 부화계수분석의 결과는 인자분석으로부터 발견된 사실과 부합함을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제30권1호
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• pp.118-125
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• 1986

약 15g 정도의 소형탄 연소시험 장치를 고안, 제작하여 여러종류의 촉매능이 있는 전이 금속 계열의 화합물, 천연광물 및 산화제등이 첨가된 소형탄 연소시험을 실시하였다. 이들 여러 첨가제중에서 구리성분이 가장 우수한 CO억제효과를 나타냈으며 같은 구리성분의 경우에도 산화물의 형태로 표면적이 넓은 ${\gamma}-Al_2O_3$와 같은 지지체에 분산시켜 사용하는 경우가 가장 효과적이었다. 이 때 구리성분으로 연탄에 대하여 0.5% 첨가하므로서 착화 및 연소초가 CO함량을 1.4 %, 연소말기에는 0.3 %로 낯출수 있었다. 또한 연탄 연소 배기가스중의 황화합물을 줄이기 위한 칼슘화합물의 황고정 효과도 정량적으로 검토하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.80-86
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• 2011

Solar reforming of methane with CO2 was successfully tested with a direct irradiated absorber on a parabolic dish capable of 5kWth solar power. And the new type of double-layer absorber - the front layer, porous metal foam which absorbs the radiation and transfers the heat from material to gas, and the back layer, catalytically-activated metal foam - was prepared, and its activity was tested by using electric furnace. Ni was applied as the active metal on the gamma-Al2O3 coated Ni metal foam for the preparation of the catalytically-activated metal foam layer. Compared to conventional direct irradiation of the catalytically activated metal foam absorber, this new type of double layer absorber is found to exhibit a superior reaction and thermal storage performance at the fluctuating incident solar radiation. In addition, unlike direct irradiation of the foam absorber, double layer absorber has better thermal resistance, which prevents the emergence of cracks caused by mechanical or thermal shock. The total solar power absorbed reached up to 3.25kW and the maximum CH4 conversion was almost 59%.

• 한국분무공학회지
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• 제21권3호
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• pp.130-136
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• 2016

NOx and PM are important air pollutants as vehicle management policy aspect. Medium-duty truck is the main source of the pollutants although the vehicle market share is only 3.5%. National emission portion of NOx and PM form the mobile sourece are 14% and 16% respectively. In this study it was investigated that characteristics of air pollutants emission on medium duty truck equipped with EGR and SCR system. Vehicle's test reflected driving cycle on the chassis dynamometer, and applied test cycle was WHVC(World Harmonized Vehicle Cycle) mode. The test cycle include three segments, represent urban, rural and motorway driving. Based on the test results NOx, PM, HC were less emitted form SCR vehicle than EGR vehicle. And CO was less emitted form EGR vehicle than SCR vehicle due to CO oxidation reaction on DPF surface. And most air pollutants reduced as average vehicle speed increased. Pollutants were less emitted on motorway section than urban and rural sections. But highly NOx emission on motorway section was verified according to increased EGR ratio on fast vehicle speed. HC and CO additional emission was identified as 68%, 58% respectively during SCR vehicle's cold engine start emission test. NOx additional emission was detected by 24% on SCR vehicle's condition of engine cold start while not detected on vehicle equipped with EGR. SCR vehicle's additional NOx emission was derived from low reaction temperature during engine cold start condition. medium-duty truck emission characteristics were investigated in this study and expected to used to improve air pollutants management policy of medium-duty truck equipped with SCR & EGR.

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.15-20
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• 2011

도심 대기오염을 줄이고자 도입된 CNG 버스는 현재의 배기규제 기준을 만족시켜 도시 대기환경 개선에 많은 기여를 했지만 추가적인 후처리 장치의 도움 없이는 차기 배기기준인 유로6 배기규제를 만족시키기 매우 어렵다. 수소는 매우 활발하고 빠른 반응성을 가지고 있으며 희박가연한계 또한 매우 넓어 기존 연료와 함께 사용 시 개선된 연소 및 배기성능을 기대할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 시내버스용 대형 CNG 엔진에 수소를 일정 부분 CNG와 혼합한 HCNG 연료를 공급하여 희박연소를 시킴으로서 연소 및 배기성능을 개선하는 실험을 수행하였다. 수소혼합비율, 공연비, 점화시기 변화에 따른 연소 및 배기성능을 살펴보고 최적운전조건을 찾아내었으며 산화촉매 성능평가를 통해 11리터 버스용 HCNG 엔진의 상용화 가능성을 검토하였다.

• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.120-132
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• 2021

미생물 연료전지(MFC)는 미생물의 촉매 반응을 이용하여 폐수 등 환경 오염물질을 처리함과 동시에 전기에너지를 생성하는 생물전기화학 장치다. 미생물 연료전지의 주요 성분 중 하나인 양이온 교환막(PEM)은 미생물 연료 전지의 성능에 결정적인 영향을 미치며, 현재 가장 많이 사용되고 있는 양성자교환막은 Nafion이다. Nafion은 우수한 성능을 가지고 있지만, 단가가 높고, 생물오염에 취약하며, 생분해가 불가능하다는 단점이 있다. 따라서 Nafion을 대체하기 위한 새로운 복합막을 개발하고자 하는 시도가 꾸준히 이루어졌다. 본 총설에서는 미생물 연료전지 분야에서 최근 개발된 복합막의 특징과 성능을 고찰하며, 특히 양성자교환막을 중점적으로 다룬다.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.51-56
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• 2019

황화수소는 매립가스와 바이오가스 사용 전에 제거해야 하는 유해한 불순물이다. 본 연구에서는 공기 산화를 활용한 황화수소 저감 방법을 연구하였다. C시 매립장에서 발생하는 매립가스의 유량 조절이 가능한 실규모 황화수소 저감 장치를 운전하였다. 실험 결과, 세정액 내 용존 철 농도는 황화물 산화 효율에 유의한 영향을 미쳤다. 매립지 발생 침출수 내 철 성분은 매립가스 내 황화수소 제거를 위한 용도로 철킬레이트와 혼용할 수 있었다. 철 농도가 90 mM 이상인 경우 9 초 이내의 접촉 시간에서 83 % 이상의 $H_2S$가 제거되었다. 따라서 촉매 산화 흡착법은 매립가스 및 바이오가스 정제를 위한 용도로서 충분히 가치가 있는 것으로 판단되었다.