• Carbon letters
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• 제22권
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• pp.60-69
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• 2017

Nitrogen-doped carbon nanosheets with a developed porous structure were prepared from polyurethane foams by hydrothermal carbonization following $ZnCl_2$ chemical activation. Scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, solid state $^{13}C$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectra and X-ray photoelectron spectroscopy were used to characterize the nitrogen-doped carbon nanosheet structure and composition. The removal of Cr(VI) by the N-doped carbon nanosheets was investigated. The results showed that the maximum removal capacity for chromium of 188 mg/g was found at pH=2.0 with PHC-Z-3. pH had an important effect on Cr(VI) removal and the optimal pH was 2.0. Moreover, amino groups and carboxyl groups in the nitrogen-doped carbon nanosheet played important roles in Cr(VI) removal, and promoted the reduction of Cr(VI) to Cr(III).

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.1-7
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• 2022

Interest in hydrogen productions that do not emit carbon dioxide and can produce hydrogen at a low price is increasing. Reforming and electrolysis are widely used, but they have limitations, such as carbon dioxide problems and costs. The methane can be decomposed as hydrogen and solid carbon without carbon dioxide emission at high temperatures. In this research, the methane pyrolysis experiment was conducted at 1,200℃ and 1,400℃ in a ceramic tube. The composition of the produced gas was measured by gas chromatography before carbon blocked the tube. The methane conversion rate and hydrogen selectivity were calculated based on the results. The hydrogen selectivity was derived as 60% and 55% at the highest point at 1,200℃ and 1,400℃, respectively. The produced solid carbon was expected to be carbon black and was analyzed using scanning electron microscope.

• 임산에너지
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• 24권2호
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• pp.10-15
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• 2005

본 연구는 기후변화협약에 대응하기 위해 우리나라의 산지전용에 따른 탄소배출량을 측정할 목적으로 수행되었다. 산지전용자료는 2000년부터 2004년까지 최근 5년간 산림기본통계자료에서 추출하였으며, 임목바이오매스 탄소배출량은 임상별 바이오매스 확장계수와 탄소전환계수를 이용하였다. 최근 5년동안 산지전용면적은 연평균 약 7.2천ha가 타용도로 전용되었으며, 임목축적은 연평균 약 212천$m^3$이 벌채되었다. 최근 5년간 산지전용에 따른 임목바이오매스 총탄소배출량은 연평균 105천tC 배출한 것으로 나타났으며, 임상별 임목바이오매스 탄소배출량은 침엽수림이 54천tC, 활엽수림이 51천tC 배출한 것으로 나타났다. 최근 5년간 산지전용에 따른 ha 당 탄소배출량은 연평균 약 14.4tC/ha으로 나타났으며, 임상별로는 침엽수림이 약 13.3tC/ha, 활엽수림이 18.5tC/ha로 나타났다. 따라서 활엽수림이 단위면적당 탄소를 더 많이 배출하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권10호
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• pp.673-679
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• 2016

초임계 이산화탄소 사이클은 소형화 및 효율 향상에 대한 잠재력 때문에 최근 관심이 증가하고 있으며, 원자력, 태양열(CSP) 및 화력 발전 분야에서 활발히 연구되고 있다. 이와 관련하여, 본 논문에서는 한국에너지기술연구원(KIER)의 초임계 이산화탄소 동력 사이클 연구 내용과 현황을 소개하였다. 1 단계 연구에서는 단순 초임계 브레이튼 사이클 실험 루프를 제작 및 시운전 하였으며, 현재 진행중인 2 단계 연구에서는 두개의 터빈과 두개의 재생기를 갖는 초임계 이중(dual) 브레이튼 사이클을 설계 및 제작하고 있다. 최적 설계를 위한 초임계 이중 브레이튼 사이클 모델링 및 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 고려한 조건하에서, 사이클의 순출력을 극대화시키는 설계 변수가 존재함을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.761-764
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• 2009

The thermocatalytic decomposition of methane is an environmentally attractive approach to $CO_2$-free production of hydrogen. The fluidized bed was proposed for the continuous withdraw of product carbon from the reactor. The usage of carbon black was reported as stable catalyst for decomposition of methane. Therfore, carbon black (DCC-N330) is used as catalyst. A fluidized bed reactor made of quartz with 0.055 m I.D. and 1.0 m in height was selected for the thermo-catalytic decomposition. The porpane-containg methnae decomposition reaction was operated at the temperature range of 850-900 $^{\circ}C$ methane gas velocity of 1.0 $U_{mf}$ and the operating pressure of 1.0 atm. In this work, propane was added as reactant to make methane conversion higher. Therefore we compared with methane conversion and pre-experiment methane conversion that using only methane as reactant. The carbon black, after experiment, was measured in particle size and surface area and analyzed surface of the carbon black by TEM.

• Carbon letters
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• 제1권1호
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• pp.12-16
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• 2000

Carbon fiber was reacted with gaseous silicon monoxide which is produced from pack-powder mixture at elevated temperature. As a result of the reaction, two kinds of SiC fiber were obtained. The first one was SiC fibers which were converted from carbon fiber. The fiber is constituted with polycrystal like fine grains or monolithic crystals that have a size from sub-micron to $10\;{\mu}m$. Their size depends on the temperature during the conversion reaction. The second one was ultra-fine SiC fibers that were found on the surface of the converted SiC fibers. The ultra-fine fibers have diameters from 0.08 to $0.2\;{\mu}m$ and their aspect ratio were larger than 100. The chemical composit ion of the ultra-fine fibers was analyzed using an Auger electron spectroscopy. In result, the fibers consist of 51% silicon, 38% carbon and 11% oxygen by weight.

• Carbon letters
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• 제6권1호
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• pp.1-5
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• 2005

Isotropic pitch based carbon fibers were exposed to isothermal oxidation in carbon dioxide gas to study the activation kinetics under the temperature of 800~$1100^{\circ}C$. The kinetic equation $f=1-{\exp}(-at^b)$ was introduced and the constant b was obtained in the range of 0.92~1.25. It was shown that the activated carbon fiber shows the highly specific surface area (SSA) when the constant b comes close to 1. The activation kinetics were evaluated by the reaction-controlling regime (RCR) according to changes of the apparent activation energy with changes of the conversion. It was observed that the activation energies increase from 47.6 to 51.2 kcal/mole with the conversion increasing from 0.2 to 0.8. It was found that the pores of the activated carbon fiber under the chemical reaction were developed well through the fiber.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.242-248
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• 2001

토지 이용 변화는 토양 내 유기물과 양분 상태에 영향을 줄 것으로 기대된다. 본 연구에서는 경기도 광주군 검단산 일대에서 과거 논으로 이용되다가 현재는 버드나무-신나무 우점의 산림으로 변한 지역, 밭에서 잣나무 인공조림지로 변한 지역, 그리고 과거부터 지속적으로 참나무류가 우점하고 있는 산림 지역 등 세 가지 토지 이용 형태를 선정하고 여기에서 토양 내 탄소와 질소의 농도, 토양 호흡, 그리고 질소 유효도 등을 측정, 비교하였다. 경작지의 휴경 후 20년이 경과한 다음, 토양 내 탄소와 질소의 농도는 토양 깊이 0-10cm, 10-20cm에서 과거 논이었던 지역이 다른 지역에 비하여 높은 것으로 나타났다. 또한 일반적으로 탄소와 질소의 농도는 표층에서 높고 토양 깊이가 증가할수록 점차 낮아지는 경향을 보였다. 이것은 유기물의 유입과 분해의 차이로 인한 축적량이 과거 논이었던 지역에서 가장 많기 때문이며, 탄소와 질소의 증가는 주로 표층에 국한한데에 기인하는 것으로 보인다. 토양 발생 이산화탄소량은 논에서 산림으로 변한 지역에서 가장 높게 나타났으며, 이는 토양 내 높은 탄소 농도와 습윤한 수분 조건 때문인 것으로 보인다. 이온교환수지봉지법으로 측정한 토양 내 질소 유효도는 토지 이용 형태에 따라 유의한 차이를 나타내었는데, 무기태 질소 $NH_4{^+}+NO_3{^-}$)의 유효도와 암모니움태 질소의 농도는 산림지역에서 가장 높고, 밭에서 산림으로 변한 지역, 논에서 산림으로 변한 지역의 순으로 점차 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.519-530
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• 2009

온실 가스의 주원인인 이산화탄소 발생의 저감은 범세계적으로 중요한 문제가 되었다. 이산화탄소를 단순히 분리하고 외부와 격리시키는 것보다는 이를 이용하여 고부가가치의 화학제품으로 전환 가능하다는 점에서 이산화탄소의 자원화에 대해 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소의 촉매 전환을 통한 합성가스 생산의 방법으로서 이산화탄소 개질, 삼중 개질 그리고 내부 개질 고체 산화형 연료 전지(Solid Oxide Fuel Cell) 시스템과 연계하여 전기와 합성가스를 동시에 생산하는 기술로 정하고 이에 대한 최근 연구 동향을 정리하였다. 또한 합성가스로부터 Fischer-Tropsch 합성을 통한 장쇄 탄화수소 생성과 Dimethyl Ether(DME) 생성을 중심으로 한 유용한 화학제품을 생산에 관한 연구 동향을 포함하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권12호
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• pp.1321-1328
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• 2005

The burning characteristics of interacting coal particles in a convective flow are numerically investigated at various Reynolds numbers. The transient combustion of 2-dimensionally arranged particles, both the fixed particle distances of 5 radii to 20 radii horizontally and 4 radii to 24 radii vertically, is studied. The results obtained from the present numerical analysis indicate that the transient flame configuration and retardation of particle temperature augmentation with the horizontal or vertical particle spacing substantially influence devolatilization process and carbon conversion ratio of interacting particles. Volatile release and carbon conversion ratio of the second particle with decreasing horizontal and vertical particle spacing decrease gradually, whereas those of the first particle with decreasing vertical particle spacing increase due to flow acceleration. When the vertical particle spacing is smaller than $6R_0$, volatile release and carbon conversion ratio of the second particle decrease due to reduction of flame penetration depth and interference of oxygen diffusion by the first particle.