• 제목/요약/키워드: Carbon supports

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Pd 촉매상에서 일산화탄소 존재 하 수소의 선택적 산화반응: 담체 효과 (Selective Oxidation of Hydrogen Over Palladium Catalysts in the Presence of Carbon Monoxide: Effect of Supports)

  • 김은정;강동창;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권1호
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    • pp.121-129
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    • 2017
  • $TiO_2$, $Al_2O_3$, $ZrO_2$, $SiO_2$와 같은 다양한 담체에 습식함침법을 이용하여 Pd 기반 촉매를 제조하여 일산화탄소 존재하에 수소의 선택적 산화반응에 적용하였다. 제조된 촉매는 물리화학적 특성을 알아보기 위하여 XRD, $N_2$ 흡착, CO-, (CO+$H_2O$)-TPD, CO-TPR, XPS등의 특성분석을 수행하였다. CO-TPD와 (CO+$H_2O$)-TPD를 통해 $CO_2$ 탈착에 대한 $H_2O$의 영향을 알아보았으며 이러한 TPD 결과는 $H_2/CO$ 전환율과 상관관계가 있음을 확인하였다. 사용된 촉매 중에서 $Pd/ZrO_2$$H_2$ 전환율 측면에서 가장 활성이 좋은 것으로 나타났다. $H_2O$가 첨가된 선택적 $H_2$ 산화반응에서는 $H_2O$, CO, $H_2$가 경쟁흡착을 하였으며, 첨가된 $H_2O$가 CO 및 $H_2$의 반응을 촉진시켰다.

아민-티타늄착체 촉매상에서 1,3-부타디엔의 삼량화반응에 의한 싸이클로도데카트리엔의 합성 (Synthesis of Cyclododecatriene from 1,3-Butadiene by Trimerization over Amine-Titanium Complex Catalyst)

  • 박다민;김계령;이주현;조득희;김건중
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.394-402
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    • 2013
  • 티타늄화합물과 티타늄부톡사이드를 각각 디아민과 결합시켜 새로운 구조의 중합촉매를 개발하였으며, 이들은 부타디엔의 삼중고리화를 통한 싸이클로도데카트리엔(CDT)의 합성반응에 대해 높은 촉매활성을 나타내었다. CDT합성반응은 고압식 액상반응기를 사용한 배취형 반응계에서 수행하였으며, 반응온도, 촉매의 종류, 촉매량, Al/Ti의 몰비 및 고정화방법 등이 생성물 CDT의 생성수율에 미치는 영향을 관찰하였다. 디아민과 4염화티타늄을 1:1로 결합시킨 촉매는 생성물 CDT에 대하여 90% 이상의 높은 선택성을 보였다. 생성된 CDT 중의 TTT/TTC 입체이성체비는 티타늄에 결합된 디아민의 종류와 Ti/디아민의 비율 등에 따라 달라졌다. 이들 균일계 착체는 담체상에 고정화시켜 사용할 수 있었으며, 티타늄 주촉매는 반응 중 추출되지 않고 활성을 유지하면서 여러 번 사용이 가능하였다. 실리카 담체보다는 탄소담체를 사용하여 티타늄화합물을 고정한 촉매가 보다 높은 활성을 보였으며, 특히 아미노실란 만을 중합시켜 제조한 담체에 티타늄을 결합시키면 BD의 전환율도 높고 CDT에 대한 선택도도 높게 나타났다.

KODOS-89 지역 표층의 황색 퇴적물과 그 하부 갈색 퇴적물의 지구화학적 특성 (Geochemical characteristics of light yellow brown surface sediments and dark brown colored subsurface sediments in KODOS-89 area, western part of Clarion-Clipperton fracture zone)

  • 정회수;강정극
    • 한국해양학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.193-203
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    • 1991
  • 태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역내 KODOS(Korea Deep Ocean Study)-89 지 역에 분포하는 퇴적물중 색상차이가 뚜렸한 표층의 밝은 황색(light yellow brown) 층 과 그 하부의 어두운 갈색(dark brown) 층의 지구화학적 특성 및 원인을 규명하였다. 연구 결과 주로 4기에 퇴적된 표층의 황색 퇴적물 (unit A)에 비해 3기에 퇴적된 하부 의 갈색 퇴적물 (unit B)중 smectite 함량, 함수량, 미세망간 단괴 및 금속함량은 높 고, 반면 POC(particulate organic carbon) 함량은 낮다. 이러한 smectite와 POC의 함 량차이 unit B 에서는 unit A에 비해 상대적으로 자생 smectite의 형성시간이 길고, 유기물 분해가 장기간 이루어져 발생한 것으로 사료된다. 또한 unit B에서 함수량이 높은 원인은 unit B 중 높은 smectite 함량에 따른 점토광물간 전기적 반발력과, 난용 성 spicule 또는 spine의 많은 잔존에 의한 성진 조직으로 커진 공극율 때문으로 생각 된다. 그리고 unit B에서 망간, 니켈, 구리 등의 금속함량이 높은 원인은 퇴적물내의 높은 미세망간단괴 함량 때문이다. 위의 결과들을 종합적으로 볼 때 unit A와 unit B 의 지구화학적 특성차이는 속성작용의 지속시간 차이에 기인했으리라 생각된다.

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맞춤형비료 시용에 따른 벼 생육 및 비료 사용량 절감 효과 (Effects of Customized Fertilizer Application on Growth and Yield of Rice)

  • 이종식;송요성;이예진;윤홍배;장병춘;김록영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1124-1129
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    • 2011
  • 본 연구는 맞춤형비료 공급 효과를 평가하기 위하여 기존의 3요소 단비 처리 및 일반 관행시비 농가에 대한 맞춤형비료 시용에 따른 벼 생육과 수량 및 비료사용 절감 효과 등을 평가하였다. 처리별 벼 생육 상황은 기존 3요소 단일비료 처리구와 일반 관행시비 농가 및 맞춤형비료 처리구간 유의성 있는 차이는 나타나지 않았다. 또한, 벼의 정조 수량에도 차이가 없었던 반면 태풍으로 인한 벼 도복 피해가 일반 관행시비 농가에 비해 적어 내재해성이 높게 나타났다. 도복이 발생한 농가의 평균 질소 시용량은 $13.5{\sim}14.6kg\;10a^{-1}$로 도복 임계수준으로 알려진 $13.5{\sim}13.8kg\;10a^{-1}$과 유사한 결과를 나타냈다. 맞춤형비료 시용에 따른 농가의 관행 비료 시용량 대비 절감율은 조사 지역별로 11.4~33.6% 범위로 평균 25.5% 이었다. 이러한 절감 효과는 관행 대비 16.4%의 절감 효과를 보인 경기도 여주와 질소 성분량 30% 절감을 보인 전남 광양 등의 선행 연구결과 범위에 분포 하였다.

민간 기업의 인식조사를 바탕으로 한 기후변화 대응 국제산림분야 민관파트너십 사업 활성화 방안 기초 연구 (A Preliminary Study on Public Private Partnership in International Forestry Sector to Climate Change Based on Awareness Analysis of Private Enterprises)

  • 김지연;윤태경;한새롬;박찬우;이수경;김소희;이은애;손요환
    • 한국기후변화학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.281-291
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    • 2012
  • 산림은 탄소 흡수원, 수자원 함양, 생물종 보전 등 다양한 역할을 한다. 이러한 산림의 기능을 보전하고 기후변화에 대응한 국제 산림 사업을 시행하기 위해서 안정적 재원 조달과 사업의 질 제고, 지속적 관리 등이 필요하며, 이를 효과적으로 수행하기 위하여 민관파트너십을 고려할 수 있다. 특히 개발 재원의 다양화와 사업의 질 제고를 위해서는 기업의 산림 사업에 대한 인식 파악이 선행되어야 한다. 이를 위해 129개 민간 기업을 대상으로 설문조사와 사업 부문별 11개 업체를 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 조사 결과, 산림 사업과 관련된 정보 부족, 사업 절차의 복잡성, 투자 대비 낮은 수익 등의 이유로 기업의 산림 사업에 대한 관심이 낮은 것으로 나타났다. 이러한 문제점을 해결하고 향후 민관파트너십 사업을 활성화하기 위해 수원국 내 기후변화 및 산림 자원에 대한 인식제고, 정부의 재정과 행정 및 제도적 지원, 정보 공유, 사업 후 성과 관리, 공공과 민간 부문 간 동등한 협력 관계 구축 등의 방안이 필요할 것으로 보인다.

화학적·광학적·분광학적 방법을 이용한 광주 도심지역 여름철 초미세먼지의 특성 (Characterization of fine particulate matter during summer at an urban site in Gwangju using chemical, optical, and spectroscopic methods)

  • 손세창;박태언;박승식
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.91-106
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    • 2021
  • Daily PM2.5 was collected during summer period in 2020 in Gwangju to investigate its chemical and light absorption properties. In addition, real-time light absorption coefficients were observed using a dual-spot 7-wavelength aethalometer. During the study period, SO42- was the most important contributor to PM2.5, accounting for on average 33% (10-64%) of PM2.5. The chemical form of SO42- was appeared to be combination of 70% (NH4)2SO4 and 30% NH4HSO4. Concentration-weighted trajectory (CWT) analysis indicated that SO42- particles were dominated by local pollution, rather than regional transport from China. A combination of aethalometer-based and water-extracted brown carbon (BrC) absorption indicated that light absorption of BrC due to aerosol particles was 1.6 times higher than that due to water-soluble BrC, but the opposite result was found in absorption Ångström exponent (AAE) values. Lower AAE value by aerosol BrC particles was due to the light absorption of aerosol BrC by both water-soluble and insoluble organic aerosols. The BrC light absorption was also influenced by both primary sources (e.g., traffic and biomass burning emissions) and secondary organic aerosol formation. Finally the ATR-FTIR analysis confirmed the presence of NH4+, C-H groups, SO42-, and HSO42-. The presence of HSO42- supports the result of the estimated composition ratio of inorganic sulfate ((NH4)2SO4) and bisulfate (NH4HSO4).

바이오매스 유래 함산소 화합물의 수첨탈산소 촉매 반응: 총설 (Catalytic Hydrodeoxygenation of Biomass-Derived Oxygenates: a Review)

  • 하정명
    • 청정기술
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    • 제28권2호
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    • pp.174-181
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    • 2022
  • 바이오매스는 현재 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료에서 얻을 수 있는 액체 연료와 유기 화합물을 생산할 수 있는 지속 가능한 대체 자원이다. 화석 연료를 사용하면 온실가스를 배출하기 때문에 바이오매스와 같은 탄소중립적 원료를 사용하는 것은 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 바이오매스 원료로부터 석유 대체 화학 제품과 연료를 생산하기 위한 생물학적 및 화학적 공정이 제안되었지만, 바이오매스에 포함된 높은 산소 함량때문에 화석 연료를 완전히 대체하기 어렵다. 석유와 유사한 연료와 화학 물질을 생산하려면 바이오매스 파생물에 존재하는 산소 원자를 제거하거나 산소 기능기를 전환해야 하며, 이는 촉매 화학적 수첨탈산소화에 의해 달성될 수 있다. 바이오매스 열분해 오일, 리그노셀룰로오스 유래 화학물질, 지질과 같은 원료를 탈산소 연료 및 화학물질로 전환하기 위해 수첨탈산소화가 진행되었다. 높은 표면적의 금속 산화물 또는 탄소에 지지된 귀금속 및 전이 금속으로 구성된 다기능성 촉매는 효율적인 수첨탈산소 촉매로 사용되었다. 본 총설에서는 문헌에서 제안된 촉매를 확인하고 이러한 촉매를 이용한 수첨탈산소 반응 시스템이 논의하였다. 문헌에 보고된 수첨탈산소화 방법을 기반으로, 실현 가능한 수첨탈산소화 공정 개발 방향이 제시하였다.

강원도 지역 스마트 수소에너지 플랜트 입지계획을 위한 다기준 공간의사결정 지원 시스템 연구 (A Multi-Criteria Spatial Decision Support System for Smart Hydrogen Energy Plant Location Planning in the Gangwon-Do Region, South Korea)

  • 염상국;아드히카리 마니크
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.381-395
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    • 2023
  • 본 연구에서는 강원도 지역 스마트 수소 에너지 발전소의 위치 적합성 분석을 GIS 기반 다중기준 의사결정 분석(MCDA)을 활용하여 수행하였다. 적합지 분석을 위하여, 수소 활용 잠재력과 기후 조건, 환경 및 지형 조건, 자연 재해 발생 가능성 등의 사회지리학적 조건과 더불어 관련 공간데이터 레이어를 활용하여 수소 에너지 발전소의 잠재적 위치에 대한 적합성 평가를 수행하였다. 이후 공간 데이터 레이어를 기반으로 위치의 적합성에 따라 순위를 매기고 AHP 결과에 따라 우선순위를 선정하였다. 연구 결과, 강원도 지역 전체면적의 약 4.26%인 712.14 km2가 스마트 수소 에너지 발전소 건설에 적합한 지역으로 파악되었으며, 철원군, 춘천시, 원주시, 양구군, 강릉시, 횡성군 및 동해안 연안 지역의 일부 지역은 태양 및 풍력 에너지 이용에 적합한 지역으로 확인되었다. 본 연구 결과를 활용하여 의사 결정자 및 이해관계자들이 스마트 수소 에너지 발전소의 위치 선정에 관해 적합한 결정을 내릴 수 있는 가이드라인으로 활용될 수 있다고 판단된다.

고분자전해질 연료전지(PEMFC)에서 촉매 지지체 가속 열화 조건 변화의 영향 (Effects of Changes in Accelerated Degradation Conditions for Catalyst Supports in Polymer Electrolyte Fuel Cell)

  • 오소형;한유한;유동근;김명환;박지용;최영진;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제62권1호
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    • pp.7-12
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    • 2024
  • 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성에 촉매 지지체 내구성이 미치는 영향이 크다. 촉매 지지체의 가속 내구 평가는 높은 전압(1.0~1.5 V)에서 진행되어 촉매층의 촉매와 이오노머 바인더도 같이 열화되어 지지체 내구성 평가에 방해가 된다. 내구성 평가대상인 지지체가 더 열화되는 조건을 찾고자 기존의 프로토콜 (DOE 프로토콜)을 개선하였다. 상대습도를 35% 낮추고 전압변화 횟수를 감소시킨 프로토콜 (MDOE)을 개발하였다. 1.0 ↔ 1.5 V 전압변화 사이클 반복 후에 촉매 비활성도 (MA)와 전기화학적 활성면적 (ECSA), 전기이중층 용량 (DLC), Pt 용해와 입자 성장 등을 분석하였다. 비활성도 감소 40% 도달하는데 MDOE 프로토콜은 500 사이클 밖에 안되어 DOE방법보다 전압변화 횟수를 감소시키면서 카본 지지체 열화를 DOE 프로토콜보다 50% 증가시킬 수 있었다.

미세경도와 양전자 소멸을 이용한 PWR 압력용기강의 조사 경화 회복에 관한 연구 (A Study on the Recovery of Radiation Hardening of PWR Pessure Vessel Steel Using Michrohardness and Positron Annihilation)

  • Garl, Seong-Je;Yoon, Young-Ku;Park, Soon-Pil;Park, Yong-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제22권4호
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    • pp.337-350
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    • 1990
  • 약 28$0^{\circ}C$에서 4.84$\times$$10^{18}$ n/$\textrm{cm}^2$의 중성자 조사를 받은 원자로 압력용기강 A533B Cl.1 기 지 금속(base metal)을 열처리한 후, 미세경도 측정과 양전자 소멸법을 사용해서 조사경화회복기구에 관한 더 정확한 연구를 하였다. 등시소둔 실험에 의해 2가지 회복과정이 존재한다는 것을 알 수 있었다. 첫번째 회복과정은 280-35$0^{\circ}C$ 사이에서 일어나며 양전자 소멸법에 의한 몇가지 파라메타 즉, 양전자 수명, 양전자 소멸밀도(I)와 Ip, Iw, R파라메타 값들에 의하면 이 회복과정에서 공공응집(agglomeration of vacancies)과 단위공공의 소멸(annihilation of monovacancies)이 일어나는 것으로 해석되었다. 또한 두번째 회복과정은 405$^{\circ}C$ 이상의 고온에서 발생하며, 양전자소멸 파라메타들은 공공형 결함 주위에 부착되었던 탄소원자의 용해, 석출물의 용해 그리고 단위공공의 소멸이 이 회복과정에서 일어나는 것으로 해석되었다. 그러고 두 회복과정의 중간 온도 영역인 305-405$^{\circ}C$에서는 탄소가 부착된 공공결집체 (vacancy clusters)의 형성과 석출물의 형성에 의한 소둔중경화(radiation anneal hardening)가 일어나는 것으로 해석되었다. Meechan-Brinkman 방법을 이용하여 활성화 에너지와 반응차수 및 그외 회복특성을 구하였다. 첫번째 회복과정의 활성화 에너지는 1.76eV로, 두번째 회복과정의 값은 2.00eV로 결정되었다. 이 값들은 다른 연구결과에 비해 낮은 편인데 이 차이는 이 연구에서 사용된 압력용기강의 낮은 탄소양에 의한 것으로 생각된다. 또한 첫번째 회복과정의 반응차수는 1.78로 두번째 회복과정의 반응차수는 1.67로 결정되었다. 회복과정에서의 반응차수가 정수가 아닌 것은 한 회복과정에 1차나 2차의 반응차수를 가진 몇 가지 기구들이 복합되어 있기 때문인 것으로 생각된다. 이것은 양전자 소멸의 몇 가지 파라메타에 의한 결과를 뒷받침한다.

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