• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권4호
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• pp.404-409
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• 2006

USY 제올라이트에 이원계의 Pd-Cu 복합촉매를 담지하여 FT-IR 분석기로 밀폐계에서 촉매의 표면반응특성을 조사하였다. 700 ppm의 톨루엔 연소반응은 고정반응기를 이용하여 $80{\sim}220^{\circ}C$에서 수행하였으며 톨루엔을 GC로 분석하였다. 촉매활성은 Pd-Cu/USY > Pd/USY > PdO-CuO/USY > PdO/USY > $PdO/Al_2O_3$의 순서임을 알 수 있었다. 저온연소반응에서 수분이 촉매의 활성에 미치는 영향을 관찰하였고 공기의 공급변화를 통하여 촉매표면에 있는 결정격자의 산소가 반응에 참여 여부를 조사하였다. 환원된 촉매들은 톨루엔의 연소활성에너지로 인해 산화된 촉매에 비해 활성이 높았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.110-113
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• 2007

하이드라진 추력기에 적용되는 분해촉매의 국산화 개발과정에 필수적으로 요구되는 사항이 추력기를 통한 성능평가 과정이며 특히, 추력기의 임무수명 요구조건을 평가하는 장기성능 연소시험을 통해 촉매에 대한 최종적인 성능검증이 이루어지게 된다. 본 논문에서는 이에 대한 사항으로 촉매에 대한 성능평가 및 장기성능시험에 대한 시험과정, 시험 시퀀스 및 결과분석에 대해 기술하였다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.63-70
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• 2010

석유화학공업에서 발생한 2종류의 금속산화물계열 폐 촉매(Ni-Mo, Co-Mo)를 휘발성유기화합물(VOCs) 제거를 위한 촉매 연소 공정에 재이용하였다. 특히 폐 촉매의 재생방법에 따른 VOCs 제거효과를 검토하여 최적의 재생 조건을 살펴보았다. 폐 촉매는 1) 산 수용액, 2) 알칼리 수용액, 3) 세정액 및 4) 스팀(steam) 등을 이용하여 재생 처리하였고, 재생 처리 전-후의 이들 촉매의 물리화학적 특성 변화는 질소흡착등온선, X-선 회절분석기(XRD) 및 에너지분산 X-선 분광기(EDS)를 갖춘 주사현미경(SEM)으로 조사하였다. Benzene 산화반응 실험 결과 폐 촉매는 VOCs 연소 촉매로 재이용 가능성이 높았다. 그리고 이들 폐 촉매의 활성은 전처리 조건에 따라 다르게 나타났으나, 두 폐 촉매 모두 0.1 N $C_2H_2O_4$ 용액으로 처리할 때 활성이 가장 좋았다. 또한 최적 조건(0.1 N $C_2H_2O_4$)에서 처리한 촉매는 다른 방향족 화합물(Toluene/Xylene) 처리에도 충분히 적용할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권5호
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• pp.491-496
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• 2008

본 연구에서는 RBCC (Rocket Based Combined Cycle)엔진이나 기존 램제트 추진기관의 초기 추력 제공에 과산화수소 가스발생기를 이용하는 새로운 추진시스템을 제안하였고, 기초 연구 수행으로서 촉매 분해된 과산화수소 제트에 케로신을 분사하여 자연발화 및 연소 특성을 연구하였다. 과산화수소는 촉매 베드를 통하여 분해된 후 축소노즐을 통해 연소실로 분사됐으며 이 제트에 인젝터를 통하여 수직으로 케로신을 액상으로 분무하였다. 연소실내에서의 온도와 압력을 측정하여 점화를 확인하고 자연발화 특성을 조사하였다. 400°C의 연소실 온도와 연료와 산화제 혼합비 0.6이상에서 자연발화와 안정적인 연소가 가능하였다. 이 결과를 통하여 램제트의 새로운 초기 가속장치의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국연소학회지
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• 제10권1호
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• pp.20-26
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• 2005

In the present study, catalytic combustion of hydrogen-air premixture in a millimeter scale monolith coated with Pt catalyst was investigated. As the combustor size decreases, the heat loss increases in proportion with the inverse of the scale of combustion chamber and combustion efficiency decreases in a conventional type of combustor. Combustion reaction assisted by catalyst can reduce the heat loss by decreasing the reaction temperature at which catalytic conversion takes place. Another advantage of catalytic combustion is that ignition is not required. Platinum was coated by incipient wetness method on a millimeter scale monolith with cell size of $1{\times}1mm$. Using this monolith as the core of the reaction chamber, temperatures were recorded at various locations along the flow direction. Burnt gas was passed to a gas chromatography system to measure the hydrogen content after the reaction. The measurements were made at various volume flow rate of the fuel-air premixture. The gas chromatography results showed the reaction was complete at all the test conditions and the reacting species penetrated the laminar boundary layer at the honeycomb and made contact with the catalyst coated surface. At all the measuring locations, the record showed monotonous increase of temperature during the measurement duration. And the temperature profile showed that the peak temperature is reached at the point nearest to the gas inlet and decreasing temperature along the flow direction.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.407-412
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• 2006

하이드라진을 이용한 단일추진제 추력기에서 촉매의 성능은 추력기 및 전체 시스템의 임무수명시간을 결정하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 이러한 촉매의 개발과정에 필수적으로 요구되는 것이 추력기의 연소시험을 통한 성능평가 과정으로 특히, 촉매의 수명시험에 해당하는 장기성능 검증시험을 통해 그 적용가능성을 판단하게 된다. 본 연구에서는 이를 위한 시험장치의 개발 및 시험/평가방안에 대해 기술하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.7-14
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• 2011

하이드라진을 단일추진제로 사용하는 추력기는 인공위성 및 발사체의 자세제어를 위한 용도로 다양한 크기로 제작되어 사용되어왔다. 하이드라진과 분해생성물인 암모니아의 독성으로 인해 취급과 시험이 매우 까다롭기 때문에 여러 설계 변수로 인한 영향을 수치해석을 이용하여 분석 한다면 시간과 비용을 절약할 수 있다. 본 연구에서는 촉매대를 1차원 다공성 매질로 모델링하여 수치해석을 수행하였다. 이를 통하여 촉매대 파손에 따른 특성변화를 고려하여 발생 가능한 물리현상을 수치해석을 통해 파악하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.193-200
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• 2010

Anode off-gas of high temperature fuel cell still contains combustible components such as hydrogen, carbon monoxide and hydrocarbon. In this study, a catalytic combustor has been applied to the high temperature fuel cell so that the combustion of anode-off gas can be boosted up. Since the performance of catalytic combustor directly depends on the combustion catalyst, this study is designed to perform the experimental investigation on the combustion characteristics of the three commercial catalysts with a different composition. Screening tests with three catalysts are preceded before the performance examination since it is necessary to determine the most suitable catalyst for design configuration of the catalytic combustor. The performance analysis shows that methane conversion rate strongly depends on gas hourly space velocity (GHSV) as well as inlet gas temperature. Additionally, the GSHV optimization results show that the optimum GHSV will be in the range between 18,000 $hr^{-1}$ and 36,000 $hr^{-1}$. It is also shown that the minimum inlet temperature of catalytic reaction of methane is from $100^{\circ}C$ to $150^{\circ}C$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권7호
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• pp.735-742
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• 2011

인체에 유해한 질소산화물($NO_x$)의 생성을 억제하면서 열효율을 높일 수 있는 새로운 버너의 개념으로 촉매 버너가 제안되었고 본 연구에서는 대표적인 에너지 다소비 설비인 건조기에 사용하기 위한 촉매버너를 개발하였다. 산업용 건조기에 활용하기 위해 촉매버너는 평평한 매트 형태로 제작되어 열전달 면적을 극대화하였고 밀폐 공간인 건조실에 활용하기 위하여 예혼합 연소방식을 적용하였다. 새로 개발된 촉매 버너를 산업용 건조기에 적용하여 실험한 결과 열에너지가 원적외선 형태로 공급되어 감율건조 영역에서 식품과 같은 유기물을 효과적으로 건조할 수 있음을 확인하였다. 또한 건조기의 열효율은 건조속도보다 피건조물의 함수율에 보다 큰 상관관계를 나타내었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.90-96
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• 2001

Catalytic ignition of $H_2/O_2/CO_2$ mixtures over platinum catalyst is experimentally investigated by using microcalorimetry. For comparison, $N_2$ and Ar is also used as diluent gas. The gas mixture flows toward platinum foil heated by electric current at atmosphere pressure and ambient temperature. The ignition temperature range 350-445K according to the fuel ratio, dilution ratio and diluent gas. It increases as the fuel ratio and dilution ratio increase. $H_2/O_2$ mixture with $CO_2$ ignites at higher temperature than with other diluents by 30-50K. Several experimental evidences show the inhibition effects of $CO_2$ in $H_2-O_2$ heterogeneous reaction is considerable