• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.727-735
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• 2014

본 연구에서는 바이오디젤 생산의 부산물인 글리세롤로부터 수증기 개질(Steam Reforming, SR) 반응을 통해 수소를 생산하는 공정의 모델링과 모사 및 최적화를 수행했다. 글리세롤을 이용한 수소 생산 방법은 기존의 수소 생산방법인 메탄의 수증기 개질법(Steam Methane Reforming, SMR)을 대체할 수 있는 새로운 방법으로 세계 여러 곳에서 연구가 진행 중이다. 글리세롤과 수증기의 기체 혼합물을 고온의 반응기 내에서 개질시켜 합성가스(CO, $H_2$)를 생산하고, 합성가스에 포함된 일산화탄소를 수성 가스 전화 반응(Water-Gas Shift, WGS)을 통해 수증기와 반응시켜 수소를 생성하고, 최종적으로 Pressure Swing Adsorption (PSA) 공정을 통하여 이산화탄소와 수소를 분리하여 정제된 수소를 얻는다. 공정시뮬레이션 프로그램인 UniSim을 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며, 열효율 개선을 실시하여 운전 비용을 절감하고자 하였다. 기존 연구인 미국 DOE와 독일 Linde의 글리세롤 이용 수소 생산공정과 수율 비교를 진행하였고, 수소 에너지 인프라 구축에 기여하기 위한 최적의 생산방법을 제안하였다.

• Carbon letters
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• 제6권4호
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• pp.227-233
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• 2005

Carbonization products C1, C2, C3, C4 and C5 were prepared by the carbonization of date pit in limited air, at 500, 600, 700, 800 and $1000^{\circ}C$, respectively. C1-V-600, C3-V-600, C1-V-1000 and C3-V-1000 were prepared by thermal treatment of C1 and C3 under vacuum at 600 and $1000^{\circ}C$. The textural properties were determined from nitrogen adsorption at 77 K and from carbon dioxide adsorption at 298 K. The surface pH, the FTIR spectra and the acid and base neutralization capacities of some carbons were investigated. The amounts of surface oxygen were determined by out-gassing the carbon-oxygen groups on the surface as $CO_2$ and CO. The adsorption of water vapor at 308 K on C1, C2, C3 and C4 was measured and the decomposition of $H_2O_2$ at 308 K was also investigated on C1, C2, C3, C4 and C5. The surface area and the total pore volume decreased with the rise of the carbonization temperature from 500 to $1000^{\circ}C$. The adsorption of water vapor is independent on the textural properties, while it is related to the amount of acidic carbon-oxygen groups on the surface. The catalytic activity of $H_2O_2$ decomposition does not depend on the textural properties, but directly related to the amount of basic carbon-oxygen complexes out-gassed as CO, at high temperatures.

• 임산에너지
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• 제25권2호
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• pp.55-63
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• 2006

전통 방식으로 제조되어 시중에 유통 중인 2종의 참나무 백탄과 2종의 소나무 백탄에 대한 물성과 수용액 상 구리(II) 이온 흡착 성질을 시험하였다. 물성시험 결과, 탄의 pH는 약 9.5-9.8로 시료 탄간의 차가 크지 않았다. 원소 조성에 있어서는, 4종 시료 탄의 탄소(C) 함량이 약 85-90%로 나타났으며 S사 소나무탄의 수소(H) 함량이 1.62%로 타 시료에 비해 3배가량 높았다. 4종 시료 탄의 요오드 흡착량과 비표면적 측정의 결과에서는, 소나무탄이 참나무탄 보다 높게 나타났다. 이들 시료 목탄의 수용액 내 구리(II) 이온 흡착율 측정 시험에서는, 목탄 시료의 처리양이 늘어날수록, 처리 시간이 길수록, 그리고 pH가 높을수록 높은 구리(II) 이온 흡착율을 나타냈다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권3호
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• pp.161-168
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• 2021

BACKGROUND: Biochar has ability to reduce N loss, increase crop yield, and sequestrate carbon in the soil However, there is still limited study concerning the interactive effects of various biochars on NH₃ loss and plant growth. This study, therefore, was conducted to investigate the NH₄⁺ adsorption characteristics of biochar derived from rice and maize residues. METHODS AND RESULTS: By-products were pyrolyzed under oxygen-limited conditions at 300-700℃ for 1 hour and used for experiment of NH₄⁺ adsorption in aqueous solution. The adsorption characteristics of biochar were studied using Langmuir isotherm. Biochar yield and hydrogen content decreased with increasing pyrolysis temperatures, whereas pH, EC, and total carbon content increased. The biochar pyrolyzed at lower temperatures was more efficient at NH₄⁺ adsorption than those produced at higher temperatures. In addition, the R_L values, indicating equilibrium coefficient were between 0 and 1, confirming that the result was suitable for Langmuir isotherm. CONCLUSION: The maize stalk biochar pyrolyzed at 300℃ was the most efficient to adsorb NH₄⁺ from the aqueous solution. Furthermore, the adsorption results of this experiment were lower than those of other prior studies, which were ascribed to different experimental conditions such as ingredients, and pyrolysis conditions.

• 한국수산과학회지
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• 제43권5호
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• pp.400-405
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• 2010

This study investigated lead adsorption by carboxylated alginic acid and its application in cleansing cosmetics. Carboxylated alginic acid showed the highest lead adsorptivity after oxidation in a 4-6 mM hydrogen peroxide solution at $20-30^{\circ}C$ for 30-40 min. Carboxylated alginic acid adsorbed $648.1{\pm}2.8-653.0{\pm}2.9$ mg/g of lead dry mass at pH 4-6. Carboxylated alginic acid modified by hydrogen peroxide and potassium permanganate adsorbed $651.3{\pm}3.8$ and $639.9{\pm}4.0$ mg/g of lead dry mass, respectively. Carboxylated alginic acid showed higher lead adsorptivity after modification by hydrogen peroxide than by potassium permanganate, with an increase of ~30% compared with raw alginic acid. To access the potential application of carboxylated alginic acid in cleansing cosmetics, we investigated the lead adsorptivity, conditions of the cosmetics procedure, and cytotoxicity of various concentrations of cleansing cosmetics added to 5% carboxylated alginic acid. The ideal cosmetic concentrations combined with 5% carboxylated alginic acid were 70% for peeling gel, 20% for massage cream, 20% for foam cleansing and 40% for cleansing cream. There was no cytotoxicity in cleansing cosmetics combined with 5% carboxylated alginic acid.

• 자원환경지질
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• 제51권2호
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• pp.77-85
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• 2018

원전 시설 주변 및 심지층 폐기물 처분장 인근 환경은 우라늄으로 오염될 가능성이 높으며, 오염된 우라늄은 지하수를 따라 먼 곳까지 이동 및 확산될 수 있다. 이러한 오염 우라늄의 이동 및 확산을 효과적으로 제어하기 위해서는 지하 환경에서 우라늄의 생지화학적 거동을 이해할 필요가 있다. 일반적으로 토양 및 지질 매체 내에 다양한 종류의 미생물이 생존하고 있으며, 이들의 활동은 핵종들의 산화 환원 반응 및 그에 따른 용해도 변화와 밀접히 연관되어 있다. 우리는 유기물 대신 수소 가스를 전자공여체로 사용하여 고체 매질에 대한 용존 우라늄의 수착 및 침전 거동을 살펴보았다. 화강암을 고체 매질로 사용한 회분식 실험에서는 수소의 영향이 관찰되지 않았으나, 벤토나이트를 사용한 조건에서는 수소의 영향으로 5~8% 우라늄 농도 감소가 관찰되었다. 이러한 결과는 벤토나이트 토착미생물이 수소를 전자공여체로 활용하여 우라늄 거동(감소)에 영향을 준 것으로 보인다. 또한, 폐기물 처분환경의 고열 및 고방사선 조건에서도 벤토나이트 토착미생물은 강한 내성을 보였으며, 이는 향후 자연산 벤토나이트가 처분장 완충재로 사용될 경우 핵종-생지화학 반응이 주요 기작 중의 하나가 될 것으로 예상된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.151-158
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• 2002

The hydorgen storage alloys were produced by melting in arc melting furnace and then solution heat treated at $1,100^{\circ}C$ followed by pulverization. The chemical analysis on the samples showed that the major elements of misch metal(Mm) were La, Ce, Pr and Nd with impurity less than 1wt.%. X-ray diffraction indicated that the structure for these samples were a single phase of hexagonal with $CaCu_5$ type. Compared to the initial particle size $100{\sim}110{\mu}m$, the many fine cracks were found and particle size decreased to $14{\mu}m$ for $MmNi_{4.5}Mn_{0.5}$ after hydriding/dehydring test run. To activate the sample the vessel filled with hydrogen storage alloys was first evacuated for for at $70^{\circ}C$ and then treated for 10.5hr under hydrogen pressure of 20atm for $MmNi_{4.5}Mn_{0.5}$ alloy. The experimental data showed that the hydrogen storage alloy of $MmNi_{4.5}Mn_{0.5}$ had superior adsorption and description properties within a temperature rang of $40^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$ and also they had a good P-C-T curve.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.670-676
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• 2016

Hydrogen town in Republic of Korea was established in 2013. Hydrogen as a byproduct produced by various processes of factories is used in hydrogen town facilities. As cell performance is affected by contaminations in fuel gas, various standards about impurities of fuel have been determined by many countries. This study shows performance degradation of single cell with impurities concentrations. Traces of carbon monoxide (CO) and hydrogen sulfide ($H_2S$)can cause considerable cell performance losses. For comparing the performances by poisoning of CO, acceleration test, I-V curve, constant current are performed. Both the CO and $H_2S$ poisoning rate are a function of their concentration. With the higher concentrations the higher poisoning rates are observed. And, it was confirmed that, oxidation behavior and side reaction generation are not affected. Under the lower $H_2S$ concentration condition, the poisoning rate is much higher than that of CO because of its different adsorption intensity. It can be possible that the result of this study can be used for enacting regulation as a baseline data.

• 공업화학
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• 제35권1호
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• pp.8-15
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• 2024

본 연구에서는 활성탄소의 테트라사이클린 흡착성능을 향상시키기 위해 5, 10, 및 15분의 시간에 따른 질소 플라즈마 처리를 실시하였다. 모든 질소 플라즈마 처리된 활성탄소는 미처리 활성탄소와 비교하여 테트라사이클린 흡착성능이 개선되었다. 이는 활성탄소에 도입된 질소 작용기가 테트라사이클린과 π-π 상호작용 및 수소 결합을 통하여 화학흡착을 야기하기 때문이다. 특히, 80 W 및 50 kHz의 질소 플라즈마 처리에서, 10분 동안 처리된 활성탄소가 가장 우수한 흡착성능을 가졌다. 이 때, 활성탄소 표면의 질소 함량은 2.03%이며 비표면적은 1,483 m²/g까지 증가하였다. 이렇게 질소플라즈마 처리에 의해 개선된 활성탄소는 물리 및 화학 흡착성능이 향상되었다. 또한, 흡착 실험 결과가 Langmuir 흡착등온식과 유사 2차 반응속도식에 잘 부합하므로, 질소 플라즈마 처리된 활성탄소의 테트라사이클린 흡착은 단분자층으로 이루어지는 화학 흡착이 주도적으로 일어나는 것으로 판단하였다. 결과적으로, 질소 플라즈마 처리된 활성탄소는 주도적인 화학 흡착과 더불어 물리 흡착의 시너지 효과로 수중에서 테트라사이클린을 효율적으로 제거하는 흡착재로 사용될 수 있다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.300-305
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• 2013

ZnO(산화아연)와 rGO(환원 흑연산화물, reduced graphite oxide)로 구성된 복합체를 제조하여 중저온 영역($300-500^{\circ}C$)에서 $H_2S$(황화수소) 흡착실험을 수행하였다. rGO에 붙어있는 수산화기, 에폭시기, 그리고 카르복실기와 같은 산소를 포함하는 관능기들이 $H_2S$흡착에 미치는 영향을 조사하기 위해서 다양한 특성분석(TGA, XRD, FT-IR, SEM, 그리고 XPS)을 실시하였다. GO(흑연산화물, graphite oxide)를 rGO로 환원시키기 위해서 마이크로파 조사법을 사용하였다. 마이크로파 조사법에 의한 환원공정에서는 온화한 환원분위기를 조성하여 rGO 표면에 상당량의 산소 관능기들이 남아있는 것을 확인하였다. 이러한 관능기들은 나노 크기의 ZnO가 2D rGO 표면에 균일하게 부착되도록 유도하여 고온 영역에서도 ZnO의 응집 및 소결이 일어나는 것을 방지하는 효과가 있다. 이로 인해 ZnO/rGO 복합체는 순수한 ZnO와 비교하여 3.5배 정도의 흡착량을 보여주었다.