• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.256-264
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• 2007

In order to calculate the relation between the hydrogen and the hydrogen absorption metals in the atomic level, Embedded Atom Method(EAM) is recommended. In this study, we had constructed the EAM programs from constitutive formulas and parameters of the hydrogen and palladium for the purpose of predicting the expansion behavior on hydrogen absorbing in the geometric shape of hydrogen absorption metals, as palladium bars and plates. And the EAM analyses data were compared with the experiment data by using electrochemical method. As results, it is note that the expansion rate in thickness of the palladium plate model by EAM analyses is about 4 times larger than width and length, be similar to experiment results. Also, in the microscopic and macroscopic level the expansion behavior through EAM analyses show good agreement with experiment data.

• 공업화학전망
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• 제24권4호
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• pp.1-21
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• 2021

화석연료의 과도한 사용으로 유발된 기후변화 문제를 해결하기 위해 대체에너지의 개발에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 재생가능하며 친환경적인 수소에너지가 실현가능한 궁극적 대안으로 주목받고 있다. 다양한 수소 생산 기술 중 물의 전기분해를 이용한 수전해 기술은 온실가스와 같은 오염물질을 배출하지 않으며 재생에너지와 연계하여 미이용 전력을 대용량 장주기로 저장할 수 있다는 장점이 있다. 수전해 장치는 수소와 산소를 발생하는 전극과 기체의 섞임을 방지하고 이온을 전달하는 분리막으로 구성되며 그 중 분리막은 수전해 장치의 효율과 안정성을 결정짓는 핵심 부품이다. 본 총설에서는 수전해 기술 중 저온 수전해에 해당하는 알칼라인 수전해(alkaline water electrolysis), 고분자전해질막 수전해(polymer electrolyte membrane water electrolysis)와 음이온교환막 수전해(anion exchange membrane water electrolysis)에 사용되는 분리막에 대한 특성을 분석하고 최근 연구 동향에 대해서 다루고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.532-540
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• 2015

Electrochemical alane ($AlH_3$) production process can be provided as a synthesis route which close a reversible cycle. In this study, growth inhibition of dendrite as key issues in this process was investigated. Main cause of dendrite growth was because Al fine powder separated in consumption process of Al electrode was moved to Pd electrode. In an effort to avoid this, use of glass block with uniform holes was the most effective to inhibit the amount of dendrite to that of $AlH_3$. Furthermore, effects of Al electrode (anode) type and electrolyte concentration were investigated and the optimal condition for inhibiting dendrite formation was proposed.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.190-196
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• 2002

Ni/MH 박막전지의 전극으로 사용될 수 $Mg_{2}Ni$박막을 스퍼터링방법으로 제조하였다. $Mg_{2}Ni$합금박막은 Mg, Ni타?을 이용하여 동시에 스퍼터링함으로서 제조하였다. KOH 액체전해질 및 $Ni(OH)_2$전극을 이용하여 전기화학실험을 하였다. $Mg_2Ni$ 박막의 초기 싸이클 특성에 미치는 열처리 효과를 조사하기 위하여, $200-550^{\circ}C$로 변화시키면서 진공중에서 열처리를 하였다. 열처리온도가 $300^{\circ}C$ 이하에서는 초기방전용량이 증가하였으며, $400^{\circ}C$ 열처리시에는 활성화시의 방전용량이 약 160mAh/g으로 가장 크게 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.92-101
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• 2023

기후변화 문제를 해결하기 위해 탄소중립은 이제 선택이 아닌 필수가 되었다. 수소는 재생에너지의 간헐적 생산을 보완할 수 있는 저장 매체일 뿐만 아니라 반응 후 이산화탄소 배출이 없어 활용 분야에서도 좋은 대안으로 여겨지고 있다. 수소 활용 분야 중 하나인 수소자동차의 활성화를 위해서는 수소충전소 인프라 구축이 선행되어야 한다. 수소충전소의 효율적인 운영과 위험성평가를 위해서는 위험요인에 대한 우선순위 선정이 필요하지만, 국내 수소충전소 운영 기간이 짧아 사고에 따른 빈도 데이터가 부족하고 그 신뢰도가 낮다. 본 연구에서는 HAZOP을 통하여 수소충전소에서 발생 가능한 이탈의 원인과 결과를 도출하고 Fuzzy-AHP를 활용하여 분석하려고 한다. 이를 통하여 수소충전소에서 발생 가능한 이탈 원인의 의사결정값을 도출하고 수소 사고사례와 위험성평가에 적용하여 데이터의 신뢰성과 효용성을 확인하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권3호
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• pp.331-343
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• 2005

연료전지와 수소를 사용하는 연료전지 자동차의 상용화를 위해서는 수소 공급용 수소 스테이션(hydrogen station)의 개발이 중요한 핵심 기반기술이다. 일반적으로 수소 스테이션은 탈황반응, 개질반응(reforming), 수성가스전환(WGS) 반응 및 수소분리(PSA) 장치로 구성된 수소제조 공정과 압축, 저장 및 분배 장치로 구성된 후처리(post-treatment) 공정으로 구성되어 있다. 본 총설에서는 수소 경제(hydrogen economy) 사회로의 진입을 위해 국내외에서 연구개발 중인 수소 스테이션에 대한 연구 개발 동향과 전망을 고찰하였다. 그리고 향후 풍력 및 태양열 등 재생 가능 에너지(renewable energy)원으로부터 물의 분해에 의한 수소제조 기술이 확립되기 전까지는 화석연료의 개질 반응이 수소를 제조하는 핵심기술이 될 것으로 판단된다. 따라서 화석연료의 탈황반응, 화석연료의 개질 반응에 의한 수소제조, CO 농도 저감을 위한 수성가스 전환반응 및 수소의 분리기술 등 수소 스테이션의 상용화에 필수적인 단위공정개발에 대한 최근의 연구동향을 정리하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.596-603
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• 2020

본 연구에서는 화학공정 최적화에 사용되는 생산계획최적기법을 도입하여 핵융합 공정에서의 삼중수소 재고량을 최소로 유지하는 수학적 모델을 구축하여 최적 운전 시나리오를 도출하였다. 핵융합 발전을 위한 공정 중 연료주기 공정(fuel cycle)은 반응연료인 중수소와 삼중수소를 저장 하고 공급하는 시스템과 핵융합 반응 배가스로부터 이를 회수 및 분리하는 세부 공정들로 구성되어 있다. 이들 공정들은 삼중수소가 방사성 물질이라는 것을 제외하면 대부분 촉매반응과 분리공정으로 이루어져 화공플랜트에 적용된 기술과 유사한 특성이 많아 화학공정에 사용되는 스케줄링 기법을 통해 최적 운전 시나리오를 도출 가능하다. 본 연구에서는 핵융합로의 다양한 장치의 특성을 반영해서, 펌프내부의 삼중수소량을 최소로 하는 최적 재생주기를 구하고, 구해진 최적 재생주기 결과를 반영하여 후단의 트리튬 플랜트에서의 최적 운전 시나리오를 확인해 보았다. 구축된 모델은 실제 토카막 시나리오에 적용되어 ITER 연료주기 내 공정의 연료흐름 및 밸런스 분석에 활용되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.301-308
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• 2007

Silicate mineral serpentine with magnesium and calcium was selected as a mineral carbonation mediators for carbon dioxide storage. Serpentine has various metallic elements as an oxides form of magnesium, iron, calcium, aluminium etc. Magnesium and calcium could be carbonation salt preferentially than other metal component within serpentine. Systemic thermochemical treatment for serpentine could change physicochemical properties like a surface area and pore dimensions. Due to the rapid chemical reaction rate depended on dimensional values, carbonation formation could determined by surface property change of thermochemical treated serpentine.

• 공업화학
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• 제3권1호
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• pp.1-6
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• 1992

메탄올은 저급(低級) 탄소원(炭素源)의 활용(活用)이란 측면(側面)에서, 에너지 저장(貯藏) 운송(運送)이란 관점(觀點)에서 점점 관심(關心)을 끌고 있다. 특히 저급탄소원(低級炭素源)으로부터의 메탄올 합성기술(合成技術)은 이미 상업화(商業化)되어 있는 기술(技術)이기 때문에 더욱 현실적(現實的)인 기술(技術)로 대두되고 있다. 메탄올은 발전(發電), 도시(都市)가스, 화학원료(化學原料) 및 운송연료(運送燃料)로 저급(低級) 탄소원(炭素源)을 활용(活用)할 경우(境遇), 상호(相互) 연계(連繫)하는 매개체(媒介體)로 사용(使用)할 수 있으므로 이를 국익(國益) 차원(次元)에서 C1화학(化學) 기술(技術)을 통한 연계방안(連繫方案)을 기술(技術)하려고 시도하였다. 특히 이산화탄소(二酸化炭素)를 자연계(自然界)에서처럼 일종(一種)의 수소저장(水素貯藏) 수단(手段)으로 메탄올 합성(合成)에 이용(利用)함으로 지구온난화(地球溫暖化) 같은 환경문제(環境問題)를 줄이는 방안(方案)으로 제시(提示)했다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.344-351
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• 2023

본 연구에서는 중공사형 이산화탄소 분리막 모듈을 사용하여 수소개질기 배가스로부터 이산화탄소 포집을 목적으로 한 분리막 공정 최적화 연구를 진행하였다. 랩스케일의 소형 분리막 모듈을 사용하여 혼합기체를 대상으로 이산화탄소 순도 90% 및 회수율 90%을 달성하는 2단 공정 조건을 도출하였다. 막 면적이 정해진 모듈의 분리막 공정에서는 스테이지-컷, 주입부 및 투과부 압력에 따라서 포집 순도 및 회수율이 모두 다르게 나타나기 때문에 운전 조건에 대한 최적화가 필수적이다. 본 연구에서는 다양한 운전 조건에서 1단 분리막에서 보이는 공정 포집 효율의 한계를 확인하고, 높은 순도와 회수율을 동시에 달성하기 위한 2단 회수 공정을 최적화하였다.