• 에너지공학
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• 제17권1호
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• pp.8-14
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• 2008

폐 농업용 비닐을 이용한 연료유 생산 공정을 위한 저밀도폴리에틸렌(LDPE)과 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지에 대한 열분해 반응 실험을 하였다. 질소 분위기에서 상온에서 $650^{\circ}C$까지의 비등온 조건에서의 열분석기(열중량분석기, 시차주사열량계)와 $420^{\circ}C$의 배치형 반응기에서 무촉매반응과 소성 백운석,소성 석회석, 소성 굴껍질 등의 칼슘계 촉매를 사용한 열분해가 행하여졌다. TGA 실험에서 가열속도에 따라서 LDPE의 열분해 개시온도는 $330{\sim}360^{\circ}C$로 변화되었다. EVA 수지는 $300{\sim}400^{\circ}C$의 1차분해영역과 $425{\sim}525^{\circ}C$의 2차분해 영역에서 열분해 되었다. LDPE 수지에 10% 칼슘계 촉매 첨가 시 소성백운석 첨가가 반응 속도를 증가시켰다. EVA 수지 열분해 실험에서는 칼슘계 촉매 첨가가 열분해 반응을 다소 지연시켰다. DSC 실험에서 칼슘계 촉매는 LDPE 수지 원료의 융해개시온도는 다소 낮추었지만 융해열에 대하여는 영향이 없었다. 소성백운석 첨가 시 열분해열을 20% 정도 감소시켰다. 회분식 반응기에서 소성백운석과 소성 석회석 첨가 시 연료유 생성 수율을 높였으나, 생성 연료유 내의 탄소 수 분포에는 큰 영향이 없었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.839-845
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• 2007

용해성 glucose를 기질로 하여 혐기성 산발효조에서 동역학정수에 대한 온도의존성을 검토하였다. 온도범위는 $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$이며, 포화정수$(K_s\upsilon)$와 증식수율(Y)은 온도의 상승에 따라 감소하였지만, 최대비기질소비속도$(\upsilon_{max})$는 증가하였다. 기질소비속도와 균체 증식속도의 온도보정인자$(Q_{10})$ 값은 각각 1.3에서 2.2, 1.5에서 2.2의 범위를 보였다. 최대비기질소비속도$(\upsilon_{max})$가 증식수율(Y) 보다 온도의 변화에 대하여 더 민감하였다. $20^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지의 온도영역에서 체류시간과 기질농도의 관계에 대한 시물레이션 모델은 $1/SRT={(6.53){\cdot}(1.038)^{T-20}{\cdot}(S/X)}/{(1.38){\cdot}(0.983)^{T-20}+(S/X)}$이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.641-648
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• 2003

본 연구에서는 돈사 폐수내의 인과 질소를 함께 결정화하여 회수하고 그 상등액을 전기분해 시키는 회분식 돈사 폐수공정에서의 오염물질 부하량과 수처리시간 변화에 따른 처리효율의 변화 및 각 오염물질 제거특성을 파악하였다. Struvite 형성을 위한 Mg원으로는 $MgCl_2$를 사용하였고 주입량은 폐수내 인 기준 1.3 Mole이었다. 총 4개의 운전(Run I, II, III, IV)에서 얻어진 평균 제거효율과 그 제거특성을 분석한 결과 인의 경우 부하량 변화에 따른 처리효율의 변화는 관찰되지 않았으며 제거의 주요 역할을 하는 반응조는 Struvite 반응조로서 적정 Mg원만 제공된다면 pH 조절제 첨가 없이 폭기만으로도 부하량에 관계없이 88% 이상의 제거가 MAP 형성을 통해 얻어지는 것으로 나타났다. 높은 암모니아성 질소 제거효율을 유지하기 위한 적정 부하량은 약 100g/$m^3$.d로서 동 부하량 이하에서는 부하량이 증가함에 따라 제거량도 증가하면서 90% 이상의 높은 효율과 일정한 제거특성을 보인 반면 그 이상에서는 불안정한 제거특성을 나타내면서 제거효율이 감소하였다. TOCs의 경우에는 부하량 변화에 따른 처리효율 변화는 관찰되지 않았으며, 그 제거효율은 수처리 시간에 의존적인 것으로 나타났다 ($r^2$ = 0.97). 색도 제거 효율은 전기분해조 용적기준 수처리시간 2일 이상에서 94%의 매우 높고 일정한 효율을 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.860-865
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• 2006

비폭기 혐기상태에서 접촉 반응조내에서 임펠러의 종류와 운전조건에 따른 유동특성 및 SS의 효율적인 혼합은 오 폐수 반응조 전 공정효율에 직접적인 영향을 미치는 중요한 설계인자이다. 이를 위하여 본 연구에서는 수치해석적인 방법에 의하여 임펠러의 제원(형상및 크기)과 운전조건에 따른 반응조 내의 유동장과 SS농도분포를 계산하였다. 일차적으로 본 논문에서는 접촉 반응조 내부의 유동 및 농도를 수치 모사하여 임펠러 형상에 따른 전형적인 유동특성과 비교 검토함으로써 프로그램의 성능을 확인하였다. 또한 임펠러의 종류와 크기 그리고 위치 등에 따른 조직적인 변수연구를 수행함으로써 설계와 최적운전조건의 결정을 위한 임펠러 특성에 대한 유용한 자료를 도출하고자 하였다. 그 결과 임펠러 타입이 pitched-type 인 경우 flat-type에 비해 혼합 효율이 크게 향상됨을 알 수 있었으며 임펠러의 크기가 클수록, 다단으로 설치할수록 효율적인 혼합이 이루어짐을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1809-1816
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• 2000

본 연구는 상압유통식 반응장치를 이용하여 석유화학공단에서 주로 발생되는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound: VOC) 인 methanol의 연소에 대한 다양한 금속-프탈로시아닌의 촉매활성에 관하여 연구하였다. Co-PC의 촉매활성은 air+methanol의 혼합물을 이용하여 전처리한 경우가 air만으로 전처리한 경우보다 더 높았으며, 금속-PC의 촉매활성은 metal free-PC < Zn-PC < Fe-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC의 순서 였다. TG/DTA 분석 결과, 금속-PC 의 열분해 용이 성은 metal free-PC < Zn-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC < Fe-PC의 순서로 나타었으며, 금속과 프탈로시아닌의 결합특성에 따른 차이로 판단된다. XRD 및 EA 분석결과, 전처리한 후의 Zn-PCS와 metal free-PC는 원래의 결정구조가 거의 유지되었지만, Co-PC, Cu($\alpha$)PC 및 Fe-PC는 원래의 결정구조가 파괴되는 것으로 나타났다. 전처리한 후의 Co-PC는 금속산화물인 $Co_3O_4$의 형태로 존재하였으며, Co-PC의 촉매활성이 가장 우수하였다. Co-PC 상에서 methanol의 촉매연소는 반응물의 농도가 높거나 접촉시간(W/F)이 짧을 경우, 중간생성물로서 HCHO 및 $HCOOCH_3$가 관찰되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.38-44
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• 2013

D하수처리장의 송풍량을 효과적으로 조절하는 시스템을 구축하기 위해 2011년 1월 1일부터 2012년 8월 31일까지 포기조 DO 농도를 평균 2.1 mg/L로 유지하면서 유입유량, 유입농도, 유입부하, 수온, F/M비, 생물반응조의 MLSS 농도 변화에 따른 송풍량 변화를 검토하였다. 그 결과 동일한 DO 농도를 유지하기 위한 송풍량 변화폭은 매우 크며, 송풍량 산정을 결정하는 주요 인자는 수온, F/M비, $BOD_5$ 유입 부하, T-N 유입 부하로 나타났다. 그 중 가장 큰 영향을 주는 지표는 수온으로 수온 $1^{\circ}C$ 증가는 $45.8m^3/h$의 송풍량을 증가시키는 것으로 나타났으며, 이는 계절의 영향이 반영된 것으로 사료 된다. 하절기에는 유입 유량증가, 낮은 MLSS농도, F/M비 증가의 영향과, 동절기에는 유입 유량감소, 높은 MLSS농도, F/M비 감소 등의 영향이 송풍량에 반영되어, 수온 변화에 따른 필요 송풍량 변화를 더욱 가중시킨 것으로 사료된다. 따라서 호기조 송풍량 산정 시에는 유입유량, 유입 $BOD_5$농도, 유입 T-N농도 및 생물반응조의 MLSS농도 중 하나의 인자를 이용하는 것보다, 유입부하나 F/M비로 연산하여 접근이 필요한 것으로 사료된다.

• 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.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.526-532
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• 2008

이산화탄소는 산업의 발달과 더불어 배출이 증가되고 있는 온실가스 중에 하나로 발생되는 이산화탄소의 일부는 탄소순환과정에 의해 자연계로 순환되지만, 순환될 수 있는 범위를 넘어선 이산화탄소는 적절한 포획과 처리가 필요하다. 이산화탄소 처리 기술 중 광물고정화 방법은 영구적으로 이산화탄소를 처리할 수 있는 방법으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 광물고정화의 효율을 높이기 위해, 화학적전처리법을 사용하였다. 화학적전처리법(leaching)은 규산염광물의 알칼리토금속성분(Mg, Ca)이 이산화탄소와 탄산염광물화 반응을 통해 광물고정화가 진행되는 방법임에 착안하여, 산(acid)을 이용해 알칼리토금속성분을 추출해 내 이산화탄소와의 반응 양을 증가시켜 고정화 효율을 높이는 방법이다. 다양한 농도(2 M, 4 M, 6 M)의 황산을 사문석과 반응온도(25, 50, $75^{\circ}C$)와 반응시간(1, 3, 5, 24 h)을 변화시켜 추출된 알칼리토금속성분(Mg, Ca)을 ICP-AES를 이용해 분석하였고 SEM과 BET를 이용하여 황산이 사문석 표면에 미치는 영향에 대해 알아보았는데, 사문석이 황산과 반응하여 표면이 거칠어지며, 비표면적이 $11.1209m^2/g$에서 $98.7903m^2/g$로 증가함을 알 수 있었다. 또 세 변수 모두 증가할수록 추출량도 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 $75^{\circ}C$의 경우에는 반응 시간이 1 h 이후에는 시간과 관계없이 포화 추출점에 이르는 것을 확인하였다. 화학적 전처리의 결과 고정화 효율이 23.24%에서 46.30%까지 향상됨을 확인 하였다.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.399-404
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• 2012

비식량 농업부산물인 왕겨로부터 에탄올 생산을 위한 효율적인 바이오매스 전처리 방법을 탐색하였다. 고온 고압 조건의 회분식 반응기에서 알칼리 용매는 암모니아와 가성소다, 산 용매는 희황산을 사용하였다. 가성소다 용액 처리 후 희황산 용액으로 복합처리한 시료의 효소 당화효율이 82.8%로 가장 높게 나타났고 이때 약 94.7%의 회분 성분 제거율을 보였다. 전처리 왕겨 시료의 효소 당화효율과 회분 성분 제거율 추세가 거의 비슷하게 나타나 왕겨의 효소당화 최대 저해요인이 회분(규산염) 성분임을 알 수 있었다. 따라서 규산염 함량이 높은 바이오매스는 고온 고압 조건하에서 가성소다-희황산 복합 처리법을 적용하는 것이 효소 당화효율 증진에 매우 유리함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.328-332
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• 2010

본 연구에서는 다이에틸렌글리콜 용매 상에서 공침법을 이용하여 기공성 아연 구형 산화물과 구리-아연 복합 산화물을 합성하였다. 합성된 물질들의 물리화학적 특성은 전자현미경, X-선 회절분석, $N_2$ 흡착, $H_2$-TPR 방법을 통하여 분석되었고, 다양한 Cu 함량(0, 6.6, 21.3 36.4, 54.6, 77.8 wt%)을 포함한 Cu-ZnO 복합 산화물을 고정층 반응 장치에서 일산화탄소 산화 반응성을 고찰하였다. 합성된 산화물 중에서 Cu 함량이 증가할수록 Cu-ZnO의 비표면적과 미세 기공 부피는 감소하였으며, Cu (36.4 wt%)-ZnO이 가장 좋은 일산화탄소 산화 반응성을 나타내었다.