• 한국재료학회지
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• 제25권10호
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• pp.547-551
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• 2015

The present study prepared molybdenum trioxide ($MoO_3$), the most important intermediate of molybdenum metal, by using a fluidized bed reactor for the thermal decomposition of ammonium molybdate (AM) in the presence of an air flow. During the process of fluidizing the sample inside the reactor, the reaction time and temperature were optimized with a close analysis of the X-ray diffraction (XRD) data and with thermogravimetric analysis (TGA). In particular, the temperature level, at which the AM decomposition is completed, is very important as a primary operating parameter. The analysis of the XRD and TGA data showed that the AM decomposition is almost completed at ${\sim}350^{\circ}C$ with a reaction time of 30 min. A shorter reaction time of 10 min. required a higher reaction temperature of ${\sim}500^{\circ}C$ with the same air flow rate to complete the AM decomposition. A sharp rise in the decomposition efficiency at a temperature ranging between 320 and $350^{\circ}C$ indicated a threshold for the AM decomposition. The operating conditions determined in this study can be used for future scale-ups of the process.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.374-387
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• 2021

Basic design of 3 MWth chemical looping combustion system for LNG combustion and steam generation was conducted based on the mass and energy balance and the previous reactivity test results of oxygen carrier particles. Process configuration including fast fluidized bed (air reactor), loop seal and bubbling fluidized bed (fuel reactor) was confirmed and their dimensions were determined by mass balance. Then, the external fluidized bed heat exchanger (FBHE) was adopted based on the energy balance to extract heat from the system. The optimum reactor design and operating condition was confirmed with sensitivity analysis by modifying system configuration based on the mass and energy balance.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.249-256
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• 2021

본 논문에서는 화학기상침투법(CVI) 공정으로 제작되는 탄소/탄소 복합재의 밀도화 과정을 수치해석적으로 연구하였다. 이를 위해 선행 연구에서 개발된 전산유체역학 모델과 반응로 내 주요 화학 반응 모델을 연계한 다중물리 수치해석 모델을 이용하여, 섬유 프리폼의 밀도와 공극률 변화를 다양한 측면에서 분석하였다. 특히 프리폼 주변 기체 유동의 형태에 따른 밀도화 변화를 알기 위해, 특정 형상의 구조물을 프리폼 주변에 배치시켜 유동을 변화시킨 후 프리폼의 밀도화를 계산하였다. 총 4가지 다른 형태의 구조물로 해석한 결과 프리폼 주변의 유동 형태 및 속도 분포를 구조물 형상으로 제어할 수 있었으며, 프리폼의 평균 밀도를 높이거나 밀도 편차를 감소시키는 것이 가능함을 확인하였다. 본 연구에서는 실제 산업 현장에서 사용되는 반응로와 공정 조건을 모델로 이용하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.129-136
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• 2011

SMB 공정은 주로 4개의 구역으로 나뉘어지는 다수의 크로마토그래피 컬럼으로 구성된다. 이러한 특성은 회분식 크로마토그래피 공정보다 우수한 이성분계 물질의 연속적인 분리를 구현한다. SMB는 회분식 크로마토그래피에 비해 연속성 및 높은 생산성과 순도로 목적물질을 분리해 낼 수 있는 장점을 갖는다. 경제적이며 효율적인 공정의 운용을 위해 반응과 회수를 결합시키는 연구가 보고되고 있으며, 이와 같은 연구 중 SMBR은 연속분리공정인 SMB와 반응기가 결합된 공정이다. 다양한 반응을 적용한 SMBR에 대해 많은 연구가 진행되고 있으며, 촉매반응, 효소반응, 이온 교환 수지를 통한 화학반응이 주를 이루고 있다. 초기의 SMBR은 촉매를 사용한 고정층의 형태이며, 유동성 효소를 사용하는 SMBR, 고정화 효소를 사용하는 SMBR, 반응구역과 흡착구역이 분리되어 있는 SMBR순으로 발전하였다. 공정 설계에 있어서 필수적인 모델링 및 최적화를 위하여 대류현상만을 고려한 간단한 기법이 있지만, 실제 물질거동을 설명하기 위해서는 축 방향 분산이나 물질전달 저항을 고려한 복잡한 해석을 필요로 한다. SMBR같이 반응과 분리가 결합된 공정의 경우 설비의 간소화를 통한 시설비용의 축소뿐 아니라 가역반응평형의 극복을 통해 물질의 순도와 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제2권2호
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• pp.63-77
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• 1974

가장 복잡한 반응기구를 갖은 효소반응의 예로서, 생성물에 의한 비길항 및 길항 2중조해를 입는 효소반응의 경우에 대하여 연속효소반응장치의 반응 조작을 Pontryagin의 연속형최대원리에 의하여 연구하여 얻은 최적설계법을 보고하였다. 설계예로서 유두영 등의 보문에 발표된 반응속도에 관한 data를 사용하여 합성 Penicilline의 중간체인 6-APA 합성반응공정의 경우를 다루었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권3호
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• pp.105-112
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• 2002

A combined process of non-thermal plasma and catalytic techniques has been investigated to treat toxic gas compounds in air. The treated gas in the present study is $CH_3$CN that has been known to be a simulant of toxic chemical agent. A planar type dielectric barrier discharge(DBD) reactor has been used to generate non-thermal plasma that produces various chemically active species, O, N, OH, $O_3$, ion, electrons, etc. Several different types of adsorbents and catalysts, which are MS 5A, MS 13X, Pt/alumina, are packed into the plasma reactor, and have been tested to save power consumption and to treat by-products. Various aspects of the present techniques, which are decomposition efficiencies along with the power consumption, by-product analysis, reaction pathways modified by the adsorbents and catalysts, have been discussed in the present study.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권1호
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• pp.42-47
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• 2011

In this paper, various operating parameters of stream reforming process from methane in stream reformer and preconverter for MCFC is studied by numerical method. Commercial code is used to simulated the porous catalyst with user subroutine to model three dominant chemical reactions which are Stream Reforming(SR), Water-Gas Shift(WGS), and Direct Stram Reforming(DSR). The hydrogen production is tested with different wall temperature and different reactor shapes. The calculated results of the concentration of hydrogen in stream reformer are very well consistent with experimental results. This numerical study gives the design reactor wall temperature condition and size of reactor to satisfy the required fuel conversion.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.389-398
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• 2000

Photocatalytic removal of benzene from air was examined using titanium dioxide photocatalyst films prepared on soda lime glass(50$\times$50$\times$2 mm) by spin coating and chemical vapor deposition. For the measurement of photocatalytic reactivity titanium dioxide coated glass was placed into a batch reactor and concentration of benzene in the reactor was set to abuot 100 ppm, and then illuminated with UV. It was found that catalytic reactivity of titanium dioxide films increased with the increase of titanium dioxide film thickness and then level off beyond a certain film thickness. UV absorption by the films showed the similar trend. The formation of stoichiometric amount of carbon dioxide was confirmed by measurement of carbon dioxide concentration in the reactor. In general spin coated films revealed better photocatalytic reactivity than chemically deposited one within the experimental ranges covered in this study. Morphology and crystal structure of prepared films were investigated by XRD and SEM and they showed significant difference between spin coated films and CVD films. Highest quantum efficiency of prepared titanium dioxide photocatalyst was close to 50%.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.1-6
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• 2008

Very High Temperature Gas Cooled Reactor (VHTR) has been selected as a high energy heat source for nuclear hydrogen generation. The VHTR can produce hydrogen from heat and water by using a thermo-chemical process or from heat, water, and natural gas by steam reformer technology. A co-axial double-tube primary hot gas duct (HGD) is a key component connecting the reactor pressure vessel and the intermediate heat exchanger (IHX) for the VHTR. In this study, a preliminary design analysis for the primary HGD of the nuclear hydrogen system was carried out. These preliminary design activities include a determination of the size, a strength evaluation and an appropriate material selection. The determination of the size was undertaken based on various engineering concepts, such as a constant flow velocity model, a constant flow rate model, a constant hydraulic head model, and finally a heat balanced model.

• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.438-443
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• 2007

본 연구에서는 티타늄 산화막을 상온에서 HCP (hollow cathode plasma) 반응기에 의하여 증착하였다. HCP 반응기에 대한 시뮬레이션 결과, 전극에서의 열 발생에 관계없이 기판 표면에서의 온도분포는 일정하였다. 그리고 전극과의 거리가 증가하면서 기판 표면에서의 유체는 일정한 것으로 나타났으며, 표면 조도는 거리에 따라 감소하였다. 출력이 증가할수록 산소의 조성은 증가하는 것으로 나타났으며, 출력이 240 watt와 반응 거리가 3 cm에서 Ti와 O의 비율이 1 : 2에 가깝게 결합이 이루어졌다.