• Resources Recycling
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• v.33 no.3
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• pp.30-37
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• 2024

In this study, we investigated the separability of vanadium and tungsten from spent SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst leach solution by reduction of vanadium and solvent extraction using Alamine 336 and conducted experiments to optimize process conditions. It is difficult to separate vanadium and tungsten due to their similar chemical behavior, but tungsten can be selectively extracted from acidic solution when vanadium extraction is prevented by reducing anionic pentavalent vanadium to cationic tetravalent vanadium. The results showed that NaHSO₃ was most suitable as a reducing agent, and the extraction efficiency of vanadium decreased and the separation efficiency increased as the amount of reducing agent added, reaction time, and temperature increased. When reducing NaHSO₃ 1.5 eq, 60 min, and 60℃, which are optimal conditions of reduction, vanadium and tungsten were effectively separated with vanadium extraction efficiency of 5.8%, tungsten extraction efficiency of 99%, and separation factor of vanadium and tungsten of 7,564.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.16 no.1
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• pp.1-8
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• 2013

This review article summarizes metal-assisted chemical etching (MAC etch or MACE), an anisotropic etching method for Si, and describes principles, main factors, and recent achievements in literature. In 1990, it was discovered that, with metal catalyst on surface and $H_2O_2$/HF as etchant, Si substrate can be etched anisotropically, in even in solution. In contrast to high-cost vacuum-based dry etching methods, MAC etch enables to fabricate a variety of high aspect ratio nanostructures through wet etching process.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.6 no.1
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• pp.13-17
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• 2003

Cryogel and aerogel Pt-Ru/C were synthesized by the sol-gel process for the electrooxidation of methanol. From XRD analysis, it was found that the catalysts had highly dispersed Pt-Ru alloys on carbon support although high temperature treatments have been conducted. Electrocatalytic activities of 3 type aerogel catalysts were investigated in half cell experiments by cyclic voltammetry. Among them, Phloroglucinol-Formaldehyde(PF) type catalyst shows the highest activity. From the results of deactivation test for each catalysts, the aerogel catalysts are found to have excellent durability compared with those prepared by colloidal method.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.10 no.4
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• pp.229-236
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• 2012

A molten salt technology using $Li_2O$-LiCl has been extensively investigated to recover uranium metal from spent fuels in the field of nuclear energy. In the reduction process, it is an important point to maintain the concentration of $Li_2O$. $ZrO_2$ is inevitably contained in the spent fuels because Zr is one of the main components of fuel rod hulls. Therefore, the fate of $ZrO_2$ in $Li_2O$-LiCl molten salt has been investigated. It was found that $Li_2ZrO_3$ and $Li_4ZrO_4$ were formed chemically and electrochemically and they were not reduced to Zr. The recycling of $Li_2O$ is the key mechanism ruling the total reaction in the electrolytic reduction process. However, $ZrO_2$ will have a role as a $Li_2O$ sink.

• Clean Technology
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• v.7 no.1
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• pp.65-74
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• 2001

Modified dip-coating method 8.3 times shorten in solution volume-coated and 83.3 times in coating time than existing dip-coating method. Coating weight increased nearly 2~3 times. So modified dip-coating method is evaluated that it is economic and has a efficiency. When we make an experiment in coated $LaCoO_3$ on ceramic monolith in modified dip-coating method which use 2 coating applications with relative viscosity $0.006202kg{\cdot}m/sec$, it showed a superior reaction at 88.56mg per ceramic unit gram in NO-CO reaction(optimum coating amount). When we make an experiment in the same size of ceramic filter cell with different conditions 100, 200cell per square inch, the result in low temperature($200^{\circ}C{\sim}350^{\circ}C$), 200cell3 per square inch is 6~23% higher in NO reduction and 11% in CO oxidation than 100cell per square inch. It is because the more the number of cells in the ceramic filter increase, the more catalytic surface area is expanded.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.104-110
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• 2010

Deactivation of SCR catalysts applied in coal, orimulsion, and LNG power plants in Korea were studied for the regeneration of the deactivated catalyst. The catalysts were characterized by XRD, ICP-AES, BET and SEM, and were examined for ammonia SCR. Deactivation of SCR catalyst applied in coal power plant was mainly caused by the blockade of the pore due to the deposition of sulfate and particulate related to the ingredients of the fuel. The surface area of SCR catalyst applied in orimulsion power plant decreased considerably by the accumulation of the compounds of vanadium, sulfur, and magnesium on the surface of the catalyst. The compounds of vanadium and sulfur were related to the ingredients of the fuel, and the compound of magnesium was related to the additive of the fuel. The activity of the deactivated catalyst for ammonia SCR, however, decreased slightly. Despite the long use for more than two-year, deactivation of SCR catalyst applied in LNG power plants hardly occurred.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.186-186
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• 2016

수소는 연료전지 등의 에너지원으로 사용될 경우 NOx, SOx, $CO_2$ 등의 한경오염물질, 온실가스를 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수전해는 수소를 생산하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중의 하나로서, 잉여전력 또는 신재생에너지에 의한 전기에너지를 통해 환경오염물질 발생 없이 고순도의 수소를 얻을 수 있으며 분산/대량 생산이 용이하다. 수전해에서 환원전극에서는 수소발생반응이 일어나고, 산화전극에서는 산소발생반응이 일어난다. 이때 주로 산소발생전극 촉매로는 과전압이 작게 걸리고 활성이 우수한 귀금속 계열의 $IrO_2$와 $RuO_2$ 등의 촉매가 현재 사용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 용액을 만들어 전기방사를 이용하여 공정변수에 따른 직경과 morphology를 확인하였고, 고가의 귀금속 산화물 대신 저렴한 전이금속산화물인 Cu와 Co를 이용하여 1D 나노섬유를 산소발생 촉매로 합성하였다. 합성된 나노섬유의 구조적, 물리화학적 특성을 분석하고 산소발생반응(OER)에 대한 전기화학적 활성 및 내구성을 평가하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.97.1-97.1
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• 2011

저온에서 양이온 고분자막을 사용하는 고분자 연료전지의 경우 뛰어난 성능과 다양한 응용분야로 인해 많은 연구와 실증이 이루어지고 있지만 공기극에서의 느린 산소 환원반응으로 인해 백금과 같은 귀금속의 사용이 불가피하고 백금의 제한된 매장량과 높은 가격으로 인해 상용화가 늦어지고 있다. 그래서 많은 연구자들이 합금 촉매 또는 비귀금속 촉매를 이용한 전극 개발에 집중하고 있다. 알칼리 분위기에서 저가의 전이 금속들이 백금과 비슷한 활성을 보이고 고체 음이온 교환막이 개발됨에 따라 최근 알칼리 연료전지가 다시금 큰 주목을 받고 있다. 그러나 고분자 연료전지와는 달리 아직 촉매나 전해질막, 이오노머의 특성 및 메커니즘에 관해 별로 알려진 것이 없다. 본 연구에서는 직접 개발한 세공충진막 형태의 탄화수소계의 음이온 교환막과 비귀금속 공기극 촉매를 이용하여 막전극접합체(MEA)를 개발하였고 촉매 및 이오노머 함량과 같은 전극 조성, 막전극접합체의 제조 및 체결, 가습이나 가스조성 등의 단위전지 운전조건과 같은 다양한 변수에 대해에 최적 조건을 도출하고자 하였다. 공기극 촉매는 Cu-Fe/C를 이용한 상용 촉매를 이용하였고 이오노머의 경우는 탄화수소계의 상용 제품을 사용하였으며 음이온 교환막에 전극층을 형성하기 위해서는 스프레이 공정을 이용하였다. 단위전지를 통해 성능을 확인하였고 임피던스 및 CV를 통해 전기화학적인 특성을 규명하였다. 조건의 최적화를 통해 상당한 성능 향상을 이루었으나 추가적인 성능 향상 및 내구성 확보 등에 대해 계속적인 실험을 진행할 예정이다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.151-154
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• 2011

$NO_x$ 제어 기술로는 크게 연소 전 탈질, 연소 개선 및 연소 후 탈질 기술로 구분할 수 있으며, 연소 후 탈질 기술에 속하는 SCR은 촉매를 사용하여 $NO_x$를 환원하는 대표적인 배연탈질기술이다. SCR의 $NO_x$ 저감 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등)과 배가스의 온도, 유속 분포, 공정 운전 조건 등의 다양한 인자에 의해 좌우되는데 특히, 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 유동이 균일하지 않을 경우 촉매 전단에 편류가 발생하게 될 것이며 일정 촉매만 사용하게 되어 촉매 사용주기 감소 및 SCR 성능 저하를 초래할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 초기의 SCR 반응기 내 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하고, SCR 내 유동 균일도를 최적화시키기 위한 설계를 목적으로 설치하는 가이드 베인과 배플, 다공판이 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대하여 연구를 수행하였다. 그 결과, 유동 개선을 위해 인입 덕트 곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 3단 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부 위치에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 알 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.32 no.10
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• pp.928-935
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• 2010

A bag filter system was partially burnt down during a trial run of waste wood incineration boiler. This brought about unburned hydrocarbon which caused a rapid deactivation of low temperature SCR catalyst set up in two stage after the bag filter. The deactivated catalyst was investigated in order to trace the origin by several characterization methods such as XRD, EDX, BET, TGA, SEM. The deactivated catalyst was regenerated by different methods such as acid washing, water washing in ultrasonication, and calcination treatment under air condition. It is found the calcination treatment under air condition at $450^{\circ}C$ for 2 hours to be the best regeneration method. The catalytic activity was measured in the form of 2 cm ${\times}$ 2 cm ${\times}$ 10 cm (catalyst weight 10 g) honeycomb type. A deNOx efficiency of the regenerated catalyst showed 100% at $180^{\circ}C$ which is the same level of fresh one.