• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.368-377
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• 2023

천연가스복합발전 공정은 일반 석탄 화력발전 공정에 비해 이산화탄소 배출량이 낮아 최근에 발전 플랜트로서 많은 관심을 받고 있다. 그럼에도 불구하고 이산화탄소 배출을 완전히 억제하기는 어려우므로 이산화탄소 포집공정이 필요하며 본 연구에서는 천연가스복합발전 플랜트에서 발생하는 배기가스 내 낮은 이산화탄소 농도를 고려해 포집공정을 구성하고 운전조건을 최적화하는 연구를 수행하였다. 최적화 연구를 위해 상용 시뮬레이션 프로그램으로 천연가스복합발전 공정과 습식 이산화탄소 포집공정이 결합된 전체 공정을 모델링 하였으며, 이를 이용해 다양한 조건에서 이산화탄소 흡수율, 흡수제 재생율, 천연가스복합발전 공정 내 전력 손실율을 종합적으로 고려한 최적 운전조건을 도출하였다. 특히 본 연구에서는 기존에 이산화탄소 포집공정에서 포집된 이산화탄소 톤당 에너지 소모량만을 주요 지표로 검토하던 것과 달리, 천연가스복합발전 공정 내 스팀 사용으로 인한 발전효율 저감, 운전조건 변화에 따른 이산화탄소 흡수율 및 흡수제 재생율 변화의 측면도 함께 고려하여 공정 전반의 성능을 종합적으로 고려할 수 있도록 하였다. 결론적으로 재생탑 재비기 온도가 120 ℃가 되었을 때 가장 좋은 결과를 보이는 것으로 나타났으며, 그 원인을 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제30권3호
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• pp.173-180
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• 2020

전 세계 화석 연료 사용이 지속적으로 증가함에 따라 공기 중 이산화탄소(CO₂) 농도가 수 세기에 걸쳐 증가하고 있다. 대기로의 CO₂ 배출을 줄이기 위한 방법으로, 주요 배출원인 발전소와 공장에 적용할 수 있는 이산화탄소 포집 및 저장(carbon capture and sequestration, CCS) 기술이 개발되고 있다. 기후 변화 완화 정책에 따라 negative emission 기술로 언급되는 공기 중 CO₂ 직접 포집 기술(direct air capture, DAC)은 CO₂ 농도가 0.04%로 매우 낮기 때문에 기존의 CCS 기술에 적용된 기술과 달리 흡착제를 이용한 저농도 CO₂ 포집 연구에 집중되어 있다. DAC 분야는 주로 CO₂의 흡착을 이용한 습식 흡착제, 건식 흡착제, 아민 기능화된 소재, 이온교환 수지 등이 연구되었다. 흡착제 기반 기술은 흡착제 재생에 따른 고온 열처리 공정이 필요하기 때문에 추가적인 에너지 소모가 없는 분리막 기반의 공기 중 CO₂ 포집 기술의 잠재력이 크다. 분리막은 특히 실내 공기 CO₂ 저감 환기 시스템 및 실내용 스마트팜(smart farm) 시스템의 연속적인 CO₂ 공급에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. CO₂ 처리 기술은 기후 변화를 완화하기 위한 수단으로 개발이 지속되어야 하며 효율적인 공정 설계와 소재 성능 향상을 통해 공기 중 CO₂ 포집의 효율을 높일 수 있을 것이다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권3호
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• pp.297-303
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• 2020

The reaction of carbon dioxide with the amine-based absorbents which have various substituents in the molecule was described. In the case of MEA which is a representative primary amine, the absorption reaction was proceeded very fast while the regeneration reaction was took place slowly due to the strong bond strength between the absorbent and carbon dioxide. The more substituents on N atom of the absorbent, the slower the absorption reaction between carbon dioxide and the absorbent, which in turn causes faster the regeneration rate from the reaction intermediate, carbamate.

• 신재생에너지
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• 제19권1호
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• pp.41-52
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• 2023

Various carbon upcycling technologies have been proposed and are under development to achieve Korea's carbon neutrality target. Many chemical reactions are under development through various chemical reaction pathways, and different technological maturity levels are shown for each country and company. In this situation, it is essential to establish investment decisions such as research funds and human resources allocation through technological and economic analysis for close commercialization technologies and basic technologies with low technology readiness levels (TRL). Therefore, in this study, the technology development priority for developing carbon upcycling items was selected according to the domestic Carbon Capture & Utilization (CCU) technology roadmap using the stakeholder selection tool released by EU CarbonNext. As a result of the analysis, the TRL level of Korea's major carbon upcycling technologies was analyzed to be lower than that of other carbon resource technologies, and it was considered desirable to invest in mineral carbonization technologies among various candidate technologies.

• 한국해양공학회지
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• 제36권3호
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• pp.168-180
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• 2022

The IMO has decided to proceed with the early introduction of EEDI Phase 3, a CO₂ emission regulation to prevent global warming. Measures to reduce CO₂ emissions for ships that can be applied immediately are required to achieve CO₂ reduction. We set six different CO₂ emission scenarios according to the type of ship and fuel, and designed a monoethanolamine-based CO₂ capture process for ships using a rate-based model of Aspen Plus v10. The simulation model using Aspen Plus was validated using pilot plant operation data. A ship inevitably tilts during operation, and the performance of a tilted column decreases as its height increases. When configuring the conventional CO₂ capture process, we considered that the required column heights were so high that performance degradation was unavoidable when the process was implemented on a ship. We applied a parallel column concept to lower the column height and to enable easy installation and operation on a ship. Simulations of the parallel column confirmed that the required column height was lowered to less than 3 TEU (7.8 m).

• 청정기술
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• 제18권3호
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• pp.229-249
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• 2012

산업 발달로 화석 연료 사용이 급증하고 이에 따른 지구 온난화 문제와 자원 고갈 문제가 대두되어 지속 성장을 위협하고 있다. 따라서 지속 성장을 위해서 두 문제를 모두 해결하여야 한다. 현재 이산화탄소의 처리 방법으로 인식되고 있는 이산화탄소 포집 및 저장 기술(carbon capture and sequestration, CCS)의 환경 논란으로 인해 사후 처리 기술의 필요성이 커지고 있다. 이에 해결책중 하나로 부각되고 있는 이산화탄소 포집 및 재활용 기술(carbon capture and utilization, CCU)에 대해서 알아보았다. 이산화탄소 전환 기술은 이산화탄소 배출량 감소에 따른 지구 온난화 문제의 해결 뿐 아니라 탄소원의 재활용이란 측면에서 자원고갈 문제의 해결책으로 제시될 수 있겠다. 이산화탄소 전환 기술은 기상 전환과 액상 전환으로 나눌 수 있으며 기상 전환의 경우 필요 에너지 공급원과 온화한 반응조건에서 전환이 이뤄져야 하고 저에너지 소비 생성물 분리 정제 기술의 개발이 필요하다. 액상 전환의 경우, 반응 속도를 높일 수 있는 촉매 및 광감응제 개발과 함께 촉매, 빛, 전기의 혼성 시스템의 개발이 요구되어진다. 이산화탄소 전환 기술은 신재생 에너지 및 바이오산업의 경쟁력 향상을 위한 연결 기술로 그 가치가 매우 크다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권1호
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• pp.1-22
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• 2024

2050 탄소중립을 달성하기 위해 현재 전 세계적으로 이산화탄소 포집·활용·저장(Carbon Dioxide Capture Utilization and Storage, CCUS) 기술이 주목받으면서, 북미, 북해, 중동, 오세아니아 지역을 중심으로 다양한 대규모 이산화탄소 포집·저장(Carbon Dioxide Capture and Storage, CCS) 사업이 활발하게 추진되고 있다. 2050년까지 연간 3,000만 톤급의 국내 저장소 확보가 중요한 국내 상황을 고려하여, 판구조론적 관점에서 해외 대규모 이산화탄소 저장소의 형성 과정과 지질구조 특징을 분석하고자 한다. 이를 위하여 해외 대규모 CCS 프로젝트를 개발 중인 북미, 북해, 오세아니아, 중동 지역의 이산화탄소 저장소의 형성 과정을 GPlates 프로그램을 활용하여 판구조론적인 관점으로 해석하였다. 또한, 각 지역을 대표하는 지중저장소에 대한 탄성파 영상화 결과를 지질구조적 측면에서 해석함으로써, 향후 국내 대규모 저장소 탐사에 활용할 수 있다.

• 전기저널
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• 통권420호
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• pp.57-61
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• 2011

• 분석과학
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• 제36권5호
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• pp.236-249
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• 2023

Carbon dioxide (CO₂) capture and storage is a critical issue for mitigating climate change. Porous aromatic Schiff base complexes have emerged as a promising class of materials for CO₂ capture due to their high surface area, porosity, and stability. In this study, we investigate the potential of Schiff base complexes as an effective media for CO₂ storage. We review the synthesis and characterization of porous aromatic Schiff bases materials complexes and examine their CO₂ sorption properties. We find that Schiff base complexes exhibit high CO₂ adsorption capacity and selectivity, making them a promising candidate for use in carbon capture applications. Moreover, we investigate the effect of various parameters such as temperature, and pressure on the CO₂ adsorption properties of Schiff base complexes. The Schiff bases possessed tiny Brunauer-Emmett-Teller surface areas (4.7-19.4 m²/g), typical pore diameters of 12.8-29.43 nm, and pore volumes ranging from 0.02-0.073 cm³/g. Overall, our results suggest that synthesized complexes have great potential as an effective media for CO₂ storage, which could significantly reduce greenhouse gas emissions and contribute to mitigating climate change. The study provides valuable insights into the design of novel materials for CO₂ capture and storage, which is a critical area of research for achieving a sustainable future.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권6호
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• pp.360-367
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• 2003

Our research objectives are to determine under what conditions microalgal-based $CO_2$capture from flue gases is economically attractive. Specifically, our objective here was to select microalgae that are temperature, pH and flue gas tolerant. Microalgae were grown under five different temperatures, three different pH and five different flue gas mixtures besides 100% $CO_2$(gas concentrations that the cells were exposed to ranged 5.7-100% $CO_2$, 0-3504ppm SO$_2$, 0-328ppm NO, and 0-126ppm NO$_2$). Our results indicate that the microalgal strains tested exhibit a substantial ability to withstand a wide range of temperature (54 strains tested), pH (20 strains tested) and flue gas composition (24 strains tested) likely to be encountered in cultures used for carbon sequestration from smoke stack gases. Our results indicate that microalgal photosynthesis is a limited but viable strategy for $CO_2$capture from flue gases produced by stationary combustion sources.