• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.177.1-177.1
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• 2011

온실가스 감축에 대응하기 위해서 CCS기술이 지구온난화 문제를 해결하는 중요한 기술로 부각되고 있다. $CO_2$ 포집기술 중 습식법에는 대표적으로 아민, 암모니아, $K_2CO_3$와 같은 흡수제를 이용한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 $CO_2$ 포집기술 중 하나인 $K_2CO_3$ 수용액을 이용하여 Bench급 $CO_2$ 포집설비에 대한 성능을 파악하기 위한 일환으로 15% $CO_2$를 공급하여 $CO_2$ 포집 안정화 시험을 진행하였다. 압력변화 및 단수 변화를 하여 실험을 진행하였고, 흡수탑 후단의 $CO_2$ 농도를 측정하여 $CO_2$ 포집 성능을 파악하였다.

• Journal of the KSME
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• v.53 no.6
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• pp.36-40
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• 2013

이 글에서는 세계 건식 $CO_2$ 포집을 선도하고 있는 국내 연소 후 건식 $CO_2$ 포집기술과 연소 전 건식 $CO_2$ 포집 기술에 대한 전반적인 내용을 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.2
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• pp.165-172
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• 2014

Experiments were conducted to identify basic characteristics of $CO_2$ capture using a spray tower with a single nozzle. Results were evaluated in terms of $CO_2$ saturation which is the main determining factor of regeneration energy, and capture efficiency under various operating conditions. Changes in the capture efficiency under various conditions are well expressed as a monotone increasing function of the relative solvent $(NH_3):CO_2$ flow rate. Although changes in $CO_2$ saturation are also well described as a function of the $NH_3/CO_2$ flow rate ratio, these are expressed as a monotone decreasing function, in contrast with the increasing function of $CO_2$ efficiency. In recent research on the relationship between $CO_2$ saturation and capture efficiency, $CO_2$ saturation was found to decrease when capture efficiency increased. In conclusion, the results show that the amount of solvent used for achieving high capture efficiencies is excessive, as is the amount of regeneration energy needed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.110.2-110.2
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• 2010

현재 상용가능한 연소전 $CO_2$ 포집 기술은 습식 스크러빙 방식으로 고온의 합성가스를 상온 수준으로 온도를 낮춘 후 $CO_2$를 포집해야 하고 포집된 $CO_2$의 압력이 낮아 재압축하여 저장소로 보내야 함에 따라 큰 폭의 열효율 손실이 불가피하다. 고온 고압에서 이산화탄소를 포집할수 있는 고체 흡수제를 이용할 경우 이산화탄소 포집 치 저장 추가에 따른 시스템 효율 저하를 최소화할 수 있다. 고체 $CO_2$ 흡수제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $CO_2$를 흡수하고 재생탑에서는 고온의 수증기와 접촉하여 흡수된 $CO_2$를 다시 배출함으로써 재생된다. 따라서 건식 재생 $CO_2$ 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 $CO_2$ 흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 유동층 공정에 적합한 물성을 가진 연소전 $CO_2$ 포집용 고체 흡수제를 분무건조법으로 제조하였으며, 모사 합성가스를 이용하여 열중량분석기와 기포유동층반응기를 이용하여 $200^{\circ}C$ 흡수, $400^{\circ}C$ 재생, 압력 20 bar 조건으로 반응성을 측정하였다. 개발된 고체 $CO_2$ 흡수제는 열중량분석기에서는 반응 후 10-13 wt%의 무게증가를 나타내었고 기포유동층반응기에서는 8-10 wt%의 $CO_2$ 흡수능을 보여주었다. 특히 수증기의 함량이 10% 이상에서 높은 흡수능을 나타내어 수증기가 반응에 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.50 no.9
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• pp.34-38
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• 2010

$CO_2$ 포집기술은 크게 연소 후 포집(Post-Combustion Capture), 연소 중 포집기술인 순산소 연소(Oxy-Fuel Combustion) 및 연소 전 포집(Pre-Combustion)으로 구분되며, 이 글에서는 기존의 공기연소 대신에 산소만으로 연소하여 배가스 중의 수분을 응축 제거함으로써 $CO_2$를 포집하는 순산소 기술의 국내 외 개발현황 등을 소개한다.

• Journal of the KSME
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• v.53 no.6
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• pp.41-45
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• 2013

이 글에서는 화력발전소 배가스 중의 이산화탄소를 포집하는 기술 중 하나인 건식 포집 기술에 대해 소개하고, 한국이산화탄소포집및처리연구개발센터의 과제 중 하나로 수행 중인 에너지 교환형 다단 유동층 $CO_2$ 포집기술에 대하여 소개하였다.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.11 no.3
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• pp.260-266
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• 2023

In recent years, excessive emissions of carbon dioxide(CO₂) have become the cause of global climate change. Consequently, there has been significant research activity aimed at both removing and utilizing CO₂. This study assesses the potential utilization of railway tie concrete waste, generated from railway infrastructure, as a CO₂ absorption material and investigates the physicochemical properties before and after CO₂ absorption to understand the CO₂ removal mechanisms. Railway tie concrete waste primarily consists of Si(26.60 %) and contains 9.82 % of Ca. Compared to samples of Cement and Normal concrete waste, it demonstrated superior potential for use as a CO₂ absorption material, with approximately 98 % of the Ca content participating in CO₂ absorption reactions. Through Thermogravimetric Analysis(TGA) and X-ray Diffraction(XRD) analysis, it was confirmed that the carbonate reaction, where the Ca in railway tie concrete waste converts into CaCO₃ through reaction with CO₂ gas, is the primary mechanism for CO₂ removal. Furthermore, Scanning Electron Microscopy(SEM) analysis revealed the formation of numerous CaCO₃ particles with sizes less than 0.1 ㎛ after the CO₂ absorption reaction. This transformation of large internal voids in the CO₂ absorption material into mesopores resulted in an increase in the specific surface area of the material.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.111.1-111.1
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• 2010

석탄가스화복합발전(IGCC: Integrated Gasification Combined Cycle)의 고온 고압 합성가스로부터 $CO_2$를 저비용으로 포집하기 위한 연소전 포집 기술 중 유동층 촉진수성가스전환(SEWGS) 공정이 제안되어 연구개발 중에 있다. 연소전 $CO_2$ 포집을 위한 SEWGS 공정은 동일한 2탑 순환 유동층 반응기에서 고온 고압의 합성가스($H_2$, CO)를 유동층 WGS 촉매를 사용하여 CO를 $CO_2$로 전환하는 동시에 전환반응으로 생성된 $CO_2$를 흡수제를 이용하여 포집하는 기술이다. 본 연구는 $CO_2$ 회수와 WGS 반응이 동시에 이루어지는 공정에 적용 가능한 건식 재생 흡수제 및 유동층 WGS 촉매 개발을 목표로 $CO_2$ 흡수제(P Series) 및 WGS 촉매(PC Series) 조성을 제안하고 분무건조기를 이용하여 6~8kg/batch로 성형 제조하였다. 제조된 $CO_2$ 흡수제 및 촉매의 특성 평가 결과 내마모도(Attrition resistance)를 포함한 물리적 특성이 유동층 공정의 요구조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 모사 석탄 합성가스를 이용하여 20bar, $200^{\circ}C$ 흡수/$400^{\circ}C$ 재생 조건에서 열중량 분석기(TGA) 및 가압 유동층(Fluidized-bed) 반응기를 통한 흡수제의 $CO_2$ 흡수능 평가를 수행하였다. 그 결과 내마모도(AI) 3% 이하로 기계적 강도가 우수하며, $CO_2$ 흡수능 17.6 wt%(TGA) 및 11wt%(가압 유동층)를 나타냈다. 유동층 WGS 특성 평가 결과 내마모도가 7~35%로 우수하였고, CO 전환율은 $200^{\circ}C$에서 80% 이상으로, 유동층 SEWGS 공정에 적용 가능한 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.860-865
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• 1995

산화.환원공정(OREOX)중 준휘발성 루데늄 산화물들을 포집하고 차후 고화 처리시 높은 온도(-110$0^{\circ}C$)에서도 안정한 화합물을 형성할 수 있는 최적의 포집재를 얻고자 하였다. 먼저 루데늄 포집재를 분석하였으며, 또한 열적으로 안정한 루데늄 화합물을 조사하여 각각에 대한 포집특성을 TG-DTA 및 XRD로 분석하였다. 이에 따르면 루테늄 포집재로 알려진 알루미나, 철과 티타늄 산화물 또는 이들 혼합물들은 100$0^{\circ}C$ 이상에서는 루데늄이 전량 휘발되었고, BaCO$_3$는 열적 안정성이 우수하지만, 화합물 생성 반응시 $CO_2$(g)가 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 이론적 포집능이 크고 부산물이 발생되지 않는 $Y_2$O$_3$와 Li$_2$O를 적합한 루데늄 포집재로 제안하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.5
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• pp.340-349
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• 2013

The present paper investigates the availability of seawater as the absorbents to capture carbon dioxide ($CO_2$) emitted from the coal fired power plant (CFPP). For the purpose of the study, readily obtainable alkali materials in CFPP such as coal fly ash (FA), NaOH and $Ca(OH)_2$ are added to seawater to prepare the absorbents and their $CO_2$ capture performances are discussed. FA can be effectively used the additives to increase $CO_2$ capture capacity of seawater to a some extent. This is ascribed that some alkali components in FA are leached into seawater and they contribute to $CO_2$ capture in the solution. However, their leaching amount and rate are restricted by the various ions in seawater. The performance of NaOH added seawater is even lower than that of NaOH added water because $OH^-$ is substantially consumed on $Ma(OH)_2$ production prior to carbonation. $CO_2$ absorption capacity of $Ca(OH)_2$ added seawater is slightly larger than that of $Ca(OH)_2$ added water. This is because that $Ca^{2+}$ which originally present in raw seawater can participate in carbonation reaction.