• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2022

미활용 저급자원인 석유코크스를 대상으로 고순도의 수소 생산을 위한 수성가스전이반응에 적용가능성을 확인하기 위하여 Cu/ZnO/MgO/Al₂O₃ (CZMA) 촉매를 공침법을 사용하여 제조하였다. 제조된 촉매는 BET, H₂-TPR을 사용하여 분석되었다. 촉매의 반응성 테스트는 고농도의 CO를 포함하는 합성가스로부터 단일 Low Temperature Shift 반응을 거치는 경우와 High Temperature Shift 반응을 거친 후 스팀의 응축 없이 즉시 LTS 반응을 거치는 두 가지의 경우를 비교 및 분석하였다. 두 조건에서 steam/CO 비, 유량 및 유속, 온도에 따른 반응특성을 확인하였다. 전환된 저농도의 CO와 스팀이 응축 없이 LTS로 즉시 주입되는 경우 많은 양의 스팀이 존재함에도 불구하고 대부분의 조건에서 다소 낮은 CO 전환율을 나타냈다. 또한 steam/CO비, 온도 및 유속에 대한 영향이 크게 나타나 최적의 조업조건을 결정하기에 추가적인 분석이 요구되었다. 반면, 고농도의 CO 기체를 포함하는 조건에서는 탄소침적 또는 촉매의 활성 저하가 나타나지 않았으며 대부분의 조건에서 높은 CO 전환율을 나타내었다. 결론적으로 Cu/ZnO/MgO/Al₂O₃ 촉매를 적용하여 고농도의 CO를 포함하는 합성가스 조성에서 적절한 조업조건을 적용시키면 단일 LTS 반응을 적용해도 고농도의 CO를 CO₂로 충분히 전환 가능함을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제26권1호
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• pp.72-78
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• 2020

화석연료의 사용과 바이오가스 생산 과정에서 공기오염과 기후변화문제가 발생된다. 기후변화 주요 원인물질인 이산화탄소와 메탄을 양질의 에너지원으로 전환하는데 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 바이오가스를 양질의 에너지로 전환하고 태양광과 풍력과 같은 연속생산의 문제가 있는 재생에너지와 연계된 태양연료를 생산하기 위해 플라즈마-탄화물 전환장치를 제안하였다. 그리고 이에 대한 가능성을 제시하기 위해 바이오가스 전환에 영향을 미치는 O₂/C비, 전체가스공급량, CO₂/CH₄공급비의 변화에 따른 전환 및 생성가스 특성 파악하였으며 그 결과는 다음과 같다. O₂/C비가 높아질수록 메탄과 이산화탄소의 전환이 증가하였다. 전체가스공급량은 임의 특정 값에서 최대의 전환을 보였다. CO₂/CH₄비 감소할 때 전환율이 증가되었다. 이상의 결과로 볼 때 본 연구에서 새로이 제안된 플라즈마 산화분해-탄화물 가스화 전환에 의한 태양연료 생산의 가능성이 확인되었다. 그리고 O₂/C비가 0.8이고 CO₂/CH₄를 0.67로 하여 전체가스공급량을 40 L min^-1 (VHSV = 1.37)로 공급할 경우 이산화탄소와 메탄 전환이 최대가 되어 생성가스 중 양질의 연료인 수소와 일산화탄소로의 전환이 최대를 보였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.149-154
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• 2001

The emission characteristics, flame stability, the composition of the flame zone and temperature profile were studied experimentally. The compositions of oxydant were varied by substituting $N_2$ with $CO_2$ at the constant $O_2$ concentration. Results showed that flame became unstable due to the high heat capacity, low transport rate and strong radiation effect of $CO_2$ in comparison with those of $N_2$. The reaction zone was cooled, broadened, as the conversion ratio of $CO_2$ to $N_2$ was increased. Temperature has a large effect on the NOx emission. The concentration of NOx in flue gas decreased due to the decreased temperature of reaction zone. It was also shown that the reaction was delayed by the cooling effect. As the conversion ratio of $CO_2$ to $N_2$ was increased, the emission of CO and the higher temperature zone increased due to the decrease of reaction rate by the cooling effect.

• 한국연소학회지
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• 제15권2호
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• pp.41-49
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• 2010

Various coals from many countries around the world have been used for pulverized coal boiler in power plants in Korea. In this study, the gasification reactivities of various coal chars with $CO_2$ were investigated. Carbon conversion was measured using a real time gas analyzer with NDIR CO/$CO_2$ sensor. In a lab scale furnace, each coal sample was devolatilized at $950^{\circ}C$ in nitrogen atmosphere and became coal char and then further heated up to reach to a desired temperature. Each char was then gasified with $CO_2$ under isothermal conditions. The reactivities of coal chars were investigated at different temperatures. The shrinking core model (SCM) and volume reaction model(VRM) were used to interpret the experiment data. It was found that the SCM and VRM could describe well the experimental results within the carbon conversion of 0-0.98. The gasification rates for various coals were very different. The gasification rate for any coal increased as the volatile matter content increased.

• 한국디지털건축인테리어학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.67-76
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• 2012

BIM and its quantity take-off widely apply to the construction projects and LCCO2 Assessment using the BIM's quantity take-off function can be tried recently. Because BIM modeling programs such as Revit and ArchiCAD do not provide adequate library for LCCO2 Assessment, quantity take-off data should be conversed and applied to Carbon Emission Coefficient using Excel program or manual work. Therefore, the purpose of this research is 1) to propose the Unit Conversion Systems for Carbon Emission Coefficient, 2) to provide basic library sets for BIM based LCCO2 Assessment method, and 3) to apply 11 material library sets on a apartment unit plan modeling to pursue the CO2 emission evaluation of the material production in the process of LCCO2 Assessment. Research results showed CO2 emission amount of 458.64kgCO2/m2 from the apartment unit plan modeling.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.572-576
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• 2012

온실가스인 $CO_2$를 저감하기 위해 Pt계 촉매상 $CO_2$ methanation 반응에 관한 연구를 수행하였다. $Al_2O_3$의 전구체인 AlO(OH)를 열처리하여 지지체로 사용하였으며, 활성금속으로서 Pt를 사용하였다. XRD 분석결과, 활성금속인 Pt가 고르게 잘 분산되었음이 관찰되었으며, 지지체는 gamma phase의 $Al_2O_3$로 존재함을 확인할 수 있었다. 활성실험을 통해 $600^{\circ}C$로 열처리된 $Pt/Al_2O_3$ 촉매가 가장 우수한 전환율 및 선택도를 나타냄을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.63-69
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• 2018

순산소 연소 기술 중 $CO_2$ 회수 비용 절감 효과가 가장 우수한 케미컬루핑연소(chemical looping combustion, CLC) 기술의 핵심인 산소전달입자의 선정을 위해 환원반응 특성 및 물리화학적 특성에 대한 연구를 진행하였다. 세 종류의 산소전달입자(SDN70, N018-R2, N016-R4)를 대상으로 기포유동층 반응기에서 환원반응기체의 농도 및 환원 반응 온도 변화에 따른 산소전달입자의 연료전화율(fuel conversion)과 $CO_2$ 선택도($CO_2$ selectivity)를 측정 및 비교 분석하였다. 또한 산소전달입자의 마모손실 정도 및 입자의 표면 특성을 분석하기 위해 내마모도(Attrition Index, AI) 및 BET surface area를 측정하였다. 결과적으로 세 종류의 산소전달입자 모두 케미컬루핑연소 시스템에 활용하기 적합함을 확인하였으며, 가장 우수한 입자는 N016-R4로 판단되었다.

• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.624-628
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• 1998

초임계 이산화탄소내에서 방향족 유기용매(BTX)를 0.5% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충전된 고정층 반응기를 이용하여 완전분해를 시도하였다. BTX의 전환율은 반응기 입구에서 유기용매의 농도와 초임계 이산화타소의 몰밀도에 의존하는데, 입구농도가 감소함에 따라 전환율은 크게 증가되었고, 일정한 입구농도에서 온도 증가에 따라 반응은 잘 진행되어 전환율이 증가됨을 알 수 있었다. 동일 온도에서 압력이 증가함에 따라 큰 전환율을 보임을 알 수 있었다. 또한 실험조건 $300^{\circ}C$, 204.1 atm에서 benzene은 98.5% 이상의 전환율로 거의 완전산화 되었고, toluene과 xylene의 전환율은 $350^{\circ}C$, 204.1 atm의 조건에서 각각 82.0, 76.5%로 나타났다. 부분산화에 의한 중간생성물의 크로마토그램을 확인한 결과 중간생성물은 benzaldehyde, phenol, benzenemethanol 등으로 확인되었다. 충분한 산화반응 조건하에서 BTX가 중간생성물 없이 환경에 크게 영향을 미치지 않는 $CO_2$와 $H_2O$의 분해생성물로 분해가 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.14-20
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• 2019

The power to gas (P2G) is one of the energy storage technologies that can increase the storage period and storage capacity compared to the existing battery type. One of P2G technologies produces hydrogen by decomposing water from renewable energy (electricity) and the other produces $CH_4$ by reacting hydrogen with $CO_2$. The objective of this study is the reaction of $CO_2$ methanation which synthesized methane by reacting carbon dioxide and hydrogen. The effect of $CO_2$ conversion and $CH_4$ selectivity on reaction temperature, pressure, and methane contents over 40% Ni catalyst was mainly investigated throughout this study. As a result, the activity of this catalyst appeared to be the highest in $CH_4$ yield at around $400^{\circ}C$ and the selectivity of $CH_4$ increased with increasing reaction pressure. The methane content was not significantly influenced below 3% of all componets. As the space velocity increases from 10,000 to 30,000/hr, the $CO_2$ conversion rate tends to decrease.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권2호
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• pp.325-345
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• 2021

본 논문은 원전 비중 축소와 신재생발전 비율 확대를 핵심 내용으로 하는 에너지 전환 정책의 잠재적 성과를 실증적으로 평가하고 그 파급효과를 분석하고자 한다. 발전산업을 대상으로 에너지원 간 수요가격탄력성을 측정하여 그 대체 여부 및 정도를 조사한 후, 원전과 신재생발전 비중 확대 시 CO₂ 발생량 변화를 추산한다. 원자력과 신재생에너지의 암묵가격을 산출하여 두 에너지원간 전력생산의 잠재적 비용을 비교하고, 원전 혹은 신재생발전을 각각 늘릴 경우 전력공급가격에 미치는 파급효과에 대한 시뮬레이션 분석을 실시한다. 원자력과 신재생에너지는 서로 보완적인 것으로 측정되었다. 원전 확대가 신재생발전을 늘리는 것보다 CO₂ 감축하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 2002~2016년 기간에 걸쳐 대부분 연도에서 원전 확대의 전력공급가격 파급효과는 대체로 신재생발전보다 높게 추산되었으며 변동 폭은 상대적으로 크게 나타났다.