• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.635-639
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• 2009

여러 $CO_2-O_2$ 혼합기체에서 인도산 분말숯의 연소반응실험을 수행하였다. 샘플을 분쇄하여 58 마이크론보다 작은 채로 거르고 질소분위기에서 숯으로 만들었다. CPRI 방갈로에 있는 열분석기 (TGA-50)을 사용해 실험을 하였다. $CO_2-O_2$ 혼합기체는 몰비로 (80-20, 60-40, 40-60, 20-80)을 사용하였다. 활성화에너지 (E) 및 지수앞자리인자 (A)을 통합접근 및 수정된 Arrhenius식을 사용해 계산하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.51-59
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• 2005

수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.236-236
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• 1999

AC-PDP(Plasma display Panel)는 기체 방전을 이용한 디스플레이로서 기체에 직접 노출되는 MgO 보호막의 이차전자 방출계수(${\gamma}$)는 AC-PDP의 방전특성을 결정짓는 중요한 요소이다. MgO 보호막의 이차전자 방출계수는 AC-PDP에 주입하는 기체의 종류, 결정 방향성과 표면오염상태등에 영향을 받는다. 본 연구에서는 MgO 보호막을 열처리한 상태와 열처리 하지 않은 상태를 ${\gamma}$-FIB 장치를 이용하여 2차전자방출 계수를 측정하여 비교하였다. 또한 24시간 MgO 보호막을 대기중에 방치하여 두었을 때 MgO 보호막의 표면오염상태에 대한 2차전자방출계수값을 측정하여 MgO 보호막의 표면오염에 대한 방전 전압특성저하가 어느정도인지를 알아보았다. 실험에 사용한 혼합기체는 Ne+Xe, He+Ne+Xe 혼합기체를 사용하였고, MgO 보호막은 21inch 규격의 실제 PDP Panel의 MgO 보호막을 사용하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.581-584
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• 2007

(HFC(hydrofluorocarbon, 수소불화탄소)는 오존층 파괴 지수가 낮기 때문에 CFC(chlorofluorocarbon)의 대체 물질로 냉매와 발포제로 널리 사용되고 있는 물질이다. 하지만 HFC는 지구온난화 지수가 높은 기체이므로 대기중으로 방출되는 것을 막기 위해 분리/회수하여 재활용하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 공기와 HFC의 혼합기체로부터 HFC만을 분리해 내는 방법으로 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 이 방법의 열역학적 타당성을 검증하기 위하여 질소+HFC-134a 혼합기체에 대하여 275-285 K의 온도 범위와 1-27 bar의 압력범위에 걸쳐서 가스 하이드레이트 상평형을 측정하였다. 질소는 가스 하이드레이트를 형성하기 위하여 0 $^{\circ}C$에서 150 bar 이상의 높은 압력이 필요한 반면 HFC-134a는 대기압에 가까운 낮은 압력이 필요하다. 두 기체의 평형 압력의 차가 크다는 것은 가스 하이드레이트 형성법을 이용할 경우 기체의 분리 효율이 매우 높다는 것을 나타낸다. 그리고, 본 실험을 통해서 얻어진 혼합기체의 하이드레이트상(H)-액상($L_W$)-기상(V)의 3상 평형선이 순수한 HFC-134a의 3상 평형선에 가깝게 위치하였다. 이는 가스 하이드레이트를 이용한 분리법이 낮은 압력에서 운전될 수 있음을 나타낸다. 이 분리법은 낮은 압력에서 운전되어 경제적일 뿐만 아니라 물 이외의 다른 매개체를 사용하지 않기 때문에 환경 친화적인 공정이라 할 수 있다.

• 동력기계공학회지
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• 제12권3호
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• pp.5-11
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• 2008

산업공정에서 널리 사용하는 반응기는 성질이 상이한 물질을 혼합하는 시스템으로서 본 연구에서는 이젝터(ejector)에 의한 반응기의 개발을 수행하였다. 액체-가스 이젝터는 구동유체에 의하여 기체가 흡입되면서 각종 유해가스를 제거하는 목적 또는 기체와 액체의 혼합 등 목적으로 사용된다. 본 실험에서 액체구동 가스혼합반응기의 실험 장치를 구축하고 이젝터 내부의 유동패턴과 기체용해도 자료를 도출하며 고효율 이젝터 설계를 위한 진공도 측정과 디퓨저 각도가 다른 이젝터의 실험 및 수치해석을 수행하였다. 이젝터의 성능은 흡입 측에서의 진공압력으로 평가되며 이 진공압력은 이젝터의 노즐 설계 및 유동조건에 의하여 결정되므로 이에 대한 기본적인 특성 도출이 선결되어야 한다. 순환유체의 유량이 70LPM, 80LPM 90LPM조건에서 두 가지 디퓨저에 대하여 비교실험을 수행하였다. 실험적 연구와 수치해석연구를 통하여 혼합성능과 이젝터의 내부유동특성에 대하여 고찰한 결과 디퓨저의 각도가 5.0도일 때 진공도가 더욱 높으며 구동액체의 유량이 작을 때는 진공도차이가 크지만 유량이 증가함에 따라 진공도 차이가 감소된다. 구동액체의 유량이 증가할수록 용존산소농도는 증가하며 디퓨저의 각도가 5.0도일 때는 용존산소 농도가 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제12권2호
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• pp.94-98
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• 1999

Quadrupole Mass Spectrometer를 이용하여 핵연료봉으로부터 포집된 1기업이하 소량의 기체들로부터 그들의 조성과 동위원소비를 구하는 방법을 검토하였다. He, $N_2$, $O_2$, Ar, Kr, Xe의 개별기체와 혼합기체를 이용하여 기체압력과 조성비에 따른 검정곡선의 직선성을 조사하였다. Sample chamber와 analyser chamber 사이에 부착된 molecular leak의 영향을 조사하였으며, 시료와 유사한 조성을 갖는 혼합표준기체로부터 각 기체의 감도를 얻은 후 동일조건에서 시료를 분석하였다. 측정압력 범위에서 Kr과 Xe의 동위원소간 감도차는 크게 나타나지 않았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.842-846
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• 2016

물속의 용존산소를 이용하면 물고기가 아가미를 이용하여 호흡하듯이 사람이 수중에서 호흡이 가능하지만, 물속에 포함된 용존산소의 양이 적기 때문에 필요한 산소량을 확보하는 문제가 해결되어야 한다. 우선 물의 유량을 증가시켜 분리되는 산소량을 증가하는 것이 가능하지만, 필요한 펌프와 멤브레인 그리고 주변기기의 용량 증가로 분리장치의 부피와 무게 그리고 소요비용도 함께 증가하게 된다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위해 많은 양의 산소를 포함하는 날숨의 특성을 이용하면 필요한 산소량을 효과적으로 확보할 수 있다. 일반적으로 날숨에 포함된 산소량은 공기보다 낮고, 이산화탄소 량은 공기보다 많은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 용존기체 분리장치의 입력 단에 날숨을 혼합한 후, 용존기체 분리장치에서 산소를 포함하는 용존기체를 재분리하는 과정을 거치며, 이때, 입력단에 설치된 수중펌프의 동작으로 수압이 증가하므로, 이러한 수압을 갖는 물에 날숨을 혼합하기 위해서는 압축기가 요구되므로 분리장치의 무게와 부피 그리고 소비 전력이 증가하게 된다. 본 연구에서는 입력단의 압력을 감소시킴으로써 압축기를 사용하지 않고도 날숨을 물에 혼합하는 구조를 갖는 것이 특징이다. 실험을 통해 압축기를 사용하지 않고 날숨이 입력단의 물에 혼합되는 것이 가능함을 제시하였으며, 날숨이 입력단에 공급된 후 분리장치를 통해 분리된 기체의 분리특성을 제시하였다. 날숨을 사용함으로써 용존기체의 분리량이 크게 증가하였으며, 공급되는 날숨의 유량이 증가하면 분리되는 용존 기체의 양도 증가하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권5호
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• pp.391-399
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• 2003

혈관내 산화는 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 치료를 위해 관심을 갖고 있는 호흡보조방법이다. 그러나 ARDS 치료에 효과적인 임상적용을 위해서는 더 많은 기체교환을 통한 혈관내 산화가 필요했다. 본 연구에서는 헤모글로빈의 미세캡슐화가 혈액의 손상을 줄여줌으로 미세캡슐화를 통하여 진동형 혈관내 폐보조장치 (VIVLAD)의 기체교환을 향상시키고자 시도하였으며 또한 perfluorocarbone 유화액(PFC 유화액)을 사용하여 기체교환을 향상시키고자 하였다. 혈액 기체 측정은 순환장치의 정맥혈과 동맥혈 시료 채취구에서 채취하여 혈액./기체 분석기를 이용하여 수행하였다. Hemosome. 혈액/hemosome 혼합액과 혈액/PFC 유화액 혼합액의 기능은 혈액/기체 분석기를 사용한 산소 해리 곡선에 의하여 평가되었다. 그 결과. hemosome과 혈액/hemosome 혼합액의 산소 전달은 전혈의 산소전달보다 각각 더 효과적이었으며 또한 PFC 유화액의 이산화탄소 전달속도는 다른 용액들보다 우수하였다. 그러므로 hemosome 용액과 PFC 유화액은 산소전달속도와 이산화탄소 전달속도를 각각 향상시킬 수 있으리라 판단하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.236-236
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• 2012

QMS(Quadruple Mass Spectrometer)를 사용하여 혼합 기체의 조성비를 측정하는 기술로 He, $NF_3$, $CF_4$, $SF_6$가 포함된 공정에서 사용되는 가스를 사용하여 실제 조성비를 정량적으로 구하는 방법을 연구하였다. 실험을 위해 압력을 $1{\times}10^{-8}Torr$로 배기하였고, 반복 실험을 통하여 최적의 값으로 QMS를 튜닝을 한 후 He, $NF_3$, $CF_4$, $SF_6$가스에 대한 감도를 구하였다. 측정된 감도 값을 바탕으로 총 10회의 반복 측정한 데이터를 이용하여 농도 값을 얻었다. 사용된 가스는 한국표준과학연구원 표준가스실에 제작한 가스이다. 실험 데이터를 이용한 농도와 실제 농도를 비교한 결과 5% 이내의 오차 범위에서 농도 측정이 가능했다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.46-49
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• 1998

1. 서론 및 이론적 배경 : 지구 온난화에 의한 생태계 변화의 위해 문제가 대두됨에 따라 온난화의 주요인인 이산화탄소를 발생원으로부터 분리, 회수하는 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 최근에는 이러한 기술 중에서 에너지가 적게 소요되며 환경 친화적인 분리막 공정에 의한 CO$_2$의 효율적인 분리, 회수법이 하나의 대안으로 연구되고 있다. 분리막 기술 중 함침액막법은 고분자막의 장점을 이용하면서도 투과도를 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있어 최근에 액막을 이용한 CO$_2$/N$_2$혼합가스의 분리, 회수연구도 수행되고 있다. 순수한 물에 대한 CO$_2$의 용해도는 8x10$^{-6}$/cmHg이며, N$_2$는 1.55x10$^{-7}$/cmHg 로서 대략 50배 정도의 용해도 차를 보이고 있는데 이러한 물에 대한 기체의 높은 용해도 차를 이용하면 효과적으로 CO$_2$를 분리,회수할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 이러한 물을 함침한 액막을 이용하여 CO$_2$/N$_2$를 분리하였으며 혼합기체의 조성, 기체의 압력 등의 변수가 액막에 의한 CO$_2$의 분리에 미치는 영향을 조사하였다.