• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.124-130
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• 1999

아적장에서의 석탄의 탈황 가능성을 조사하기 위하여 Thiobacllus ferrooxidans를 이용한 탈황특성을 연구하였다. 배지의 배수를 고려할 때 야적장에서 미생물 탈황공정을 적용하기 위해서는 석탄입자 크기가 1mm 이상이어야 하고, 균일한 입자분포가 요구됨을 확인하였다. 1~2mm의 입자층과 2~4mm의 입자층에서의 약 70일 동안에 24%와 42%의 pyrite를 제거할 수 있었다. 두 석탄 입자층의 탈황속도는 각락 248mg S/kg coal.day (5,638mg S/kg pyritic-S.day)와 803mg S/kg coal.day(6,805mg S/kg pyritic-S,day)로 현탁배양의 약 15~25%로 낮았다. 석탄층에 액체배지를 순환하지 않고 단지 T.ferrooxidans의 접종만으로도 석탄의 표층부에서는 탈황이 가능하였다. 석탄을 야적장 등에 장기간 보관하는 동안에 고유황 석탄으로부터 미생물 탈황공정을 응용하여 부분적인 pyritic sulfur의 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.127-132
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• 2009

석유를 대체할 수 있는 현실적 대안으로 주목받고 있는 직접석탄액화(direct coal liquefaction, DCL) 공정의 경제성을 평가하고자하였다. 이때 역청탄을 이용하여 주요 제품(디젤, 나프타) 생산량 50,000 bbl/day의 규모에 대하여 각 공정에 적합한 검토기준을 세워 비용 및 매출액등을 산정하였다. 또한 각 공정별 민감도 분석을 실시하여 공정에 대한 중요 변수들의 가격 변동에 따른 경제성을 평가하였다. 본 생산량을 기준으로 Illinois #6 유연탄을 원료탄으로 사용하였을 때, 총 투자액은 $3,994,858,000로 나타났다. 내부수익률(internal rate of return, IRR)의 경우, 기본조건에서 각각 6.60%로 나타났으며, 원료석탄 가격과 생산 제품 판매가에 가장 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 원금상환 기간은 12.8년으로 긴 시간을 요구하며, 이는 현재의 고석탄가 때문으로 해석된다. 또한 민감도 분석 결과 제품가격, 원료석탄 가격, 건설비의 변동률 순서로 수익률에 변화를 주는 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권5호
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• pp.199-205
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• 2018

IGCC(integrated gasification combined cycle) 발전소에서 발생된 석탄회로부터 발포 및 비발포 지오폴리머를 제조하고, 그 내수성을 평가하였다. 시편을 30일간 물에 침지하여 미세구조 변화 및 침지액의 알칼리도 변화를 측정함에 있어 지오폴리머 발포여부, 상온재령 조건, 그리고 침지시간을 변수로 실험하였다. Si-sludge를 0.1 wt% 첨가한 지오폴리머에는 직경이 1~3 mm인 기공들이 발생하여 우수한 발포성을 보였고, calcium-silicate-hydrate 결정상이 생성되었다. 침지실험에서 침지액의 pH가 시간에 따라 증가하는 것은 경화제로 사용된 알칼리 활성화제 중에서 미반응된 것이 물에 녹아나왔기 때문이다. 침지액의 pH 변화로부터 발포된 시편이 제조과정에서 비발포 시편에 비해 지오폴리머 반응이 더 빨리 완결됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 IGCC 석탄회를 재활용한 발포 및 비발포 지오폴리머를 성공적으로 제조할 수 있었으며, 향후 내수성이 필요한 분야에 IGCC 석탄회 기반 지오폴리머를 적용하기 위해 필수적인 상온재령 시간, 발포/비발포 유무, 침지 시간 등에 대한 공정 데이터들을 확보하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.616-620
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• 2001

The objectives of this study are to investigate the suitability of various coal fly ashes and incineration ashes for zeolite synthesis. Zeolite P and hydroxysodalite are produced from coal fly ash and paper sludge incineration ash. When soluble and acid-soluble materials in incineration fly ash are removed by the water washing or acid washing before hydrothermal synthesis, hydroxysodalite can be produced. The factors to make solid-liquid separation difficult are the calcium component and the unburned carbon in ash.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.227-240
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• 2010

Coal gasification is heading for a great future as one of the cleanest energy sources, which can produce not only electricity and heat, but also gaseous and liquid fuels from the synthesis. The work focuses on 300MW shell type one-stage entrained flow coal gasifier which is used in the Integrated coal Gasification Combined Cycle(IGCC) plant as a reactor. As constructing an IGCC plant is considerably complicated and expensive compared with a pulverized-coal power plant, it is important to determine optimum design factors and operating conditions using a computational fluid dynamics (CFD) model. In this study, the results of numerical calculations show that $O_2$/Coal ratio, 0.83, Steam/Coal ratio, 0.05, coal particle diameter, $100{\mu}m$, injection angle, $4^{\circ}$ (clockwise) are the most optimum in this research.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.57-65
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• 2017

저급탄을 충전한 칼럼실험에서 미생물과 영양물질을 공급한 상태에서 미생물에 의한 메탄가스 발생을 유도하기 위하여 볏짚을 추가로 공급하여 장기간 바이오 가스 발생 특성을 관찰하였다. 충전한 석탄 대비 볏짚의 무게비가 0.04 이하에서는 유의미한 가스의 발생이 없었으며, 0.08에서는 약 90일간 바이오 가스가 발생되었으나, 최적 조건에서의 vial 실험 결과와 비교하면 투입한 볏짚 무게당 바이오 가스의 발생량이 5 % 수준에 불과하였다. 따라서 원위치에서 석탄을 채굴하지 않은 상태에서 바이오 가스를 생산하기 위해서는 볏짚 : 석탄의 비율이 1:3 이상의 조건에서 분해액의 COD 농도가 2000 mg/L 이상이 되도록 운전하는 반응조를 지상 혹은 지중에 설치할 필요가 있다. 또한 석탄과 볏짚을 충전한 칼럼실험 후의 지중수는 볏짚만을 투입한 vial 내 용액과 함께 파이로시퀀싱 방법으로 미생물 군집 분석을 실시하여 두 시료 간의 우점하는 미생물 종을 비교하였다. Bacteria의 균일도와 다양성 측면에서 석탄 충전탑이 보다 다양한 종분포를 이루고 있으며, 이는 결과적으로 메탄 생성에는 불리한 미생물 분포임을 나타낸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.492-497
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• 2008

기-액 흡수 평형장치에서 이온성액체와 아민수용액의 이산화탄소 흡수특성을 평가하였다. 9가지의 이온성액체와 두 종류의 아민수용액의 이산화탄소 압력에 따른 흡수특성과 시간에 따른 흡수속도를 측정하였다. 이온성액체의 양이온과 음이온을 변화시켜 이산화탄소흡수에대한 이온의 영향을 알아보았다. 아민수용액은 이온성액체보다 높은 이산화탄소 흡수능과 빠른 흡수속도를 보였다. 이온성액체 중에서는 1 bar에서 $0.14molCO_2/molIL$의 흡수능을 보인 [emim][$Tf_2N$]이 가장 우수한 효율을 보였다. 흡수반응온도가 증가할 수 록 이산화탄소 흡수능은 급격한 감소를 보였다. 이산화탄소 흡수에는 이온성액체의 음이온이 주된 역할을 수행하며 양이온은 부가적인 역할을 수행하는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1735-1742
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• 1996

An entrained flow gasifier simulating the cold mode was tested to estimate its performance for coal gasification and flow characteristics with a developed high speed impinging jet nozzle. The burner was designed for high temperature and high pressure(HTHP) conditions, especially for IGCC(Integrated Coal Gasification Combined Cycle). In order to get proper size of droplets for high viscous liquid such as coal slurry, atomization was achieved by impacting slurry with high speed (over 150m/sec) secondary gas (oxygen/or air)/ Formed water droplets were ranged between 100.mu.m to 20.mu.m in their sizes. The flow characteristics in the gasifier was well understood in mixing between fuel and oxidizer. Both external and internal recirculation zones were closely investigated through experimentation with visualization and numerical solutions from FLUENT CODE.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2952-2952
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• 2008

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.462-469
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• 1996

미생물을 이용한 석탄의 액화 연구를 통하여 몇가지 중요한 결론을 얻을 수 있었다. 호주산 갈탄의 효과적인 전처리제로는 HNOJ가 선정되었으며, S. viridosporus와 P. cocos의 최적 초기 pH는 각각 7.5와 4.5로 나타났으며, S. viridosporus가 초기액화 속도 및 전체 액화능에서 P. cocos 보다 우수한 액화능을 보였다. 액화능을 높이기 위한 첨가제로서는 S S. viridosporus는 요소가 효과적 이었고, p. cocos는 랩톤과 트립톤이 효과척으로 나타났다. 최고 액화능은 회분식 교반기 조업에서 S. viridosporus에서 85 % % (w/w)까지 향상시킬 수가 있었다. 액화 기간은 3.5 일까지 단축할 수가 있었다. 분광학적 분석 결과 및 각 단계별로 석탄의 성분을 분석한 결과에서 미생물에 의한 석탄의 액화는 석탄의 계속적 인 산화현 상에 기인함을 밝혔다. 또한, S. viridosporus에 의한 액화의 기작은 미생물의 외분비 물질에 의하여 진행되며, 액화 가작중 80 %는 이차대사생성물에 의한 비효소반응이였으며, 20%는 효소반응으로 나타났다.