• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.43-50
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• 1996

2-propanol /acetone/hydrogen 반응계로 구성된 화학적 열펌프 시스템은 낮은 온도(82.5~$90^{\circ}C$)에서의 2-propanol의 탈수소화 반응과 높은 온도(약 $200^{\circ}C$ 부근)에서의 acetone 의 수소화반응을 이용하여 열을 고품위화 시키는 장치이다. 본 연구에서는 이 시스템의 해석 및 설계를 목적으로 이 시스템에 대한 수치적인 모델들을 세우고 Sequential modular approach를 이용하여 시스템의 모사를 수행하였다. 또한 에너지 효율을 최대화하기 위하여 열펌프 시스템에서의 환류비의 영향을 규명하였다. 모사결과 이 시스템의 scale up을 위한 정량적인 정상상태 운전조건들을 구할수 있었으며 두 반응의 반응 전화율이 다르더라도 반응물의 유량의 차이를 통하여 두 반응열이 거의 같아지는 것을 알수 있었다. 아울러 주어진 운전조건에서 증류의 환류비는 최소환류비 근처의 최적값이 존재함을 알수 있었다.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.165-170
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• 2017

나일론의 단량체인 아디픽산을 바이오매스인 갈락토스로부터 얻기 위한 효율적인 합성법을 개발하였다. 백금촉매를 이용한 갈락토스의 산화반응을 통해 얻어진 갈락타릭산으로부터 마이크로웨이브를 이용한 탈산소탈수(DODH)반응을 통하여 30 min의 매우 짧은 반응 시간 안에 97%의 높은 수율로 아디픽산의 주요 중간체인 뮤코네이트를 합성하였다. 생성된 뮤코네이트는 팔라듐 촉매를 이용한 수소화 반응 및 가수분해 반응을 통하여 성공적으로 나일론의 단량체인 고순도의 아디픽산으로 전환되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 1996

Saccharomyces cerevisiae의 고정화 및 현탁 세포로 구성된 연속식 생물반응기에서 에탄올 생성시 지질 첨가 영향을 연구하였다. 여러가지 배양조건하에서 에탄을 생산량 및 현탁 세포의 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase, ADH)의 비활성도를 측정하였다. 무통기 조건하에서 ergosterol과 oleic acid를 세포 배양액에 첨가하였을때, 에탄을 생산량과 균체 생육이 현저히 증가하였으나, 알코올 탈수소효소의 비활성도는 영향을 받지 않았다. 특히 무통기 조건 및 통기 조건하에서 얻어진 현탁 세포간의 알코올 탈수소효소의 비활성도는 차이가 없었다. 계면활성제 첨가시에도 에탄올 생성, 균체 생육, 알코올 탈수소효소의 비활성도가 크게 증가하였다. 고농도($40\;g/{\ell}$ 이상) 에탄올에 노출된 세포배양액에 ergosterol과 oletic acid 첨가시에도 에탄올 생성량, 균체 생육, 알코올 탈수소효소의 비활성도가 증가하였으나, 계면활성제 첨가시에는 효과가 없었다. 따라서, 지질 첨가효과는 저농도 에탄을 조건에 비해 고농도 에탄을 존재시 크게 작용하였다. 여러가지 매양조건에서 얻어진 현탁 세포의 알코올 탈수소효소의 isozyme patteren을 전기영동법에 의해 조사한 결과 ADH I으로 추정되는 한개의 isozyme만이 확인되었으며, isozyme의 이동거리는 세포의 배양조건에 따라 약간의 차이가 있었다. 에탄올 생성량과 알코올 탈수소효소의 비활성도사이의 상관관계는 성립되지 않았으며, 알코올 탈수소효소의 비활성도보다는 균체량이 에탄올 생성에 더 중요한 인자로 작용하였다.

• 멤브레인
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• 제6권4호
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• pp.242-249
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• 1996

물/에탄올 수용액에 대한 투과증발특성을 개선하기 위하여 키토산을 이용하여 키토산/폴리비닐알콜 블렌드, 인산화 키토산 복합막을 제조하였다. 키토산과 폴리비닐알콜은 조성을 변화시키면서 블렌드를 얻을 수 있었으며, 글루탈알데히드를 이용하여 가교 방법과 조건을 변화시켜서 가교된 키토산/폴리비닐알콜 복합막을 제조하였다. 가교 농도와 가교 시간이 증가할수록 선택도는 증가하였으며 투과유량은 감소하였다. 글루탈알데히드를 가교제로서 키토산용액에 직접 첨가한 경우가 표면만을 가교한 경우보다 우수한 투과증발 성능을 나타내었다. 또한 인산화반응을 통하여 반응시간에 따라서 인산화도가 조절된 인산화 키토산을 얻었으며 이를 이용하여 인산화키토산 복합막을 제조하였다. 반응시간이 증가할수록 인함량이 증가하였으며 더불어 인산기의 도입에 따른 친수성의 증가로 선택도의 증가가 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.77-88
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• 2016

백석면[Chrysotile, $Mg_3Si_2O_5(OH)_4$]은 사문석군 광물에 속하는 1:1 층상규산염광물로 섬유상의 형태와 구조적 특성으로 인해 다양한 이용과 연구가 진행되었으나, 근래에는 1급 발암물질로 선정되면서 백석면의 분해에 따른 본질적인 무해화를 위한 연구의 관심도가 높아졌다. 따라서 이 연구는 열처리에 따른 백석면의 광물학적 특성 변화를 관찰하여 열분해에 따른 무해화 과정을 알아보고자 하였다. 실험은 캐나다 LAB Chrysotile 광상에서 산출되는 백석면을 이용하여 $600-1,300^{\circ}C$ 범위에서 2시간 동안 열처리를 하였으며, TG-DTA, XRD, FT-IR, SEM-EDS, TEM-EDS 분석을 통해 백석면의 결정구조, 형태 및 화학성분의 변화를 확인하여 광물학적 특성변화를 관찰하였다. 열분해 실험 결과, 섬유상의 hollow tube 구조를 가지는 백석면은 약 $600-650^{\circ}C$에서 흡열반응이 일어남에 따라 팔면체판(MgOH)에서 수산기(OH)가 제거되면서 백석면은 비정질 광물의 형태로 변화하였다(탈수화 1단계). 약 $820^{\circ}C$에서는 발열반응이 관찰되었으며 이는 Mg, Si, O의 재배열 결과 주상의 고토감람석(forsterite, $Mg_2SiO_4$)으로 상전이에 영향을 준 것으로 사료된다(탈수화 2단계). 또한 $800^{\circ}C$ 이상으로 열처리한 일부 시료에서 고토감람석 내 결정구조의 변화가 시작되었고, $1,000^{\circ}C$ 이상에서는 온도 상승에 따라 점진적인 재결정 작용 결과 3차원적으로 성장하여 구형광물로 형태 변화가 나타나며 완화휘석(enstatite, $MgSiO_3$)을 형성하였다. 따라서 이 연구는 다양한 분석법의 적용과 2시간 동안의 열처리를 통하여 백석면의 탈수화 반응에 따른 결정구조의 붕괴와 섬유상 형태의 변형을 확인하였으며, 백석면은 무해 광물인 고토감람석과 완화휘석으로 상전이 됨을 통해 백석면의 무해화 과정을 제시 할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제22권3호
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• pp.196-202
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• 2016

DMC (dimethyl carbonate)를 합성하기 위하여 ceria 계열의 촉매를 이용하여 반응 조건을 확인하는 연구를 수행하였다. 촉매의 합성 조건을 찾기 위하여 소성 온도와 Cu(II)의 함량을 조절하였고, 완성된 촉매는 NH₃-TPD를 이용하여 반응성(산점)을 확인하였다. DMC를 합성하기 위하여, 산화카르보닐화법(oxidative carbonylation, 일산화탄소와 산소를 메탄올과 반응)과 직접합성법(direct synthesis, 이산화탄소를 메탄올과 반응)을 적용하였다. 르샤틀리에의 원리에 따라, 반응 중 생성되는 물을 제거하여 반응성(메탄올 전환율)을 향상시키고자 하였으며, 이를 위해 화학적 탈수제(chemical dehydration agent)인 2-cyanopyridine를 사용하였다. 화학적 탈수 반응을 산화카르보닐화법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 15.1%에서 38.7%, DMC 선택도는 0%에서 98.8%까지 향상되었다. 이를 직접합성법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 1.0%에서 77.8%, DMC 선택도는 41.2%에서 100.0%까지 향상되었다.

• 유기물자원화
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• 제23권3호
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• pp.51-59
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• 2015

가축분뇨 슬러지는 유기물의 농도가 높고 일부 중금속이 높은 농도로 혼합되어 있어 해양에 배출될 경우 환경에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 본 연구에서는 가축분뇨 슬러지 처리에 열가수분해 기술을 적용하여 연료화 가능성을 판단하고 최적 운전조건을 도출하고자 하였다. 밀폐형 고압반응기를 사용하여 가축분뇨 슬러지를 $170{\sim}210^{\circ}C$까지 온도변화를 주면서 열가수분해 하였고, 반응 후 생성된 액상생성물과 탈수케이크의 분석을 실시하였다. 반응온도 $190^{\circ}C$로 운전하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 반응온도 $190^{\circ}C$일 때 고체생성물의 고위발열량은 5,050 kcal/kg, 저위발열량은 4,740 kcal/kg으로 연료로서 충분히 가치가 있는 것으로 판단되었다.

• 전기화학회지
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• 제10권4호
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• pp.265-269
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• 2007

일산화탄소탈수소화효소를 이용한 이산화탄소의 전기화학적 환원 반응의 최적화를 위해 pH와 온도의 영향을 살펴보았다. pH는 이산화탄소의 환원반응 용이성과 효소의 안정도 효과가 함께 반영되는 6.3에서 최적의 조건을 보였고, 온도는 이산화탄소의 용해도가 적어지더라도 효소의 활성이 가장 좋은 60도에서 최적 조건을 보였다. 일산화탄소탈수소화효소의 안정성 및 활성이 가장 중요한 조건임을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.792-795
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• 2007

본 연구 목적은 석탄 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 이용하여 국내에서 개발된 DME 합성 촉매를 사용하여 DME 전환 공정에 대한 특성을 파악하는 것이다. 특히, DME 합성 반응에 가장 큰 영향을 미치는 합성 반응로의 온도 제어를 위하여 thermosyphon 시스템을 개발하여 DME 합성 반응에 최적온도로 알려진 $230{\sim}260^{\cdot}C$ 범위에서 제어가 가능함을 확인 하였다. 석탄 40 kg/h를 공급하였을 때 합성가스 유량은 $80{\sim}100$ $Nm^3/h$ 정도를 얻었다. DME 합성 반응에 사용한 촉매는 합성가스로부터 메탄올을 얻기 위한 촉매와 메탄올의 탈수 촉매(Cu/Zn/Al+r-$Al_2O_3$)를 혼합한 촉매를 사용하였다. DME 합성 반응로의 GHSV(1/kg$^{\cdot}C$cat h)는 $2500{\sim}3000$ 정도이며, 운전 압력 60기압에서 $H_2$ 전환율 $65{\sim}75%$, DME 선택도는 $69{\sim}79%$ 정도를 얻었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.793-794
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• 2010

피셔트롭스반응은 합성가스 ($H_2+CO$) 로부터 액체연료를 생산하기 위한 목적으로 연구되고 있으며 최근 한정된 석유자원으로 인하여 그 중요성이 증대하고 있다. 이 반응을 통해 생산된 왁스는 수첨분해 반응을 통해 원하는 액체연료 (디젤, 항공유, 윤활유 등) 영역의 수율을 높일 수 있다. 수첨분해반응을 위해선 수소화/탈수소화 기능을 가지는 금속을 포함하고 크래킹 반응을 일으키는 산점을 가지는 양기능성 촉매가 선호된다. 본 연구에서는 수소첨가분해 반응에 이용하는 일반적인 촉매를 알아보고 왁스종류, 반응온도, 반응압력 등 공정변수에 따라 사용가능한 촉매를 조사, 비교하였다.