• 자원리싸이클링
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• 제25권1호
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• pp.48-59
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• 2016

화석연료를 사용하는 선박이나 자동차는 $CO_2$가스를 과대하게 발생하므로 지구 온난화에 영향을 주기 때문에 화석연료 대신 수소를 사용하는 수소연료전지자동차(FCV)가 크게 각광을 받고 있다. 우리나라는 현대자동차가 FCV자동차를 미국, 일본, 독일 등의 선진국들의 자동차회사와 경쟁적으로 개발하고 있다. 수소는 제철소의 코크스 공장, 서유화학공장의 부산물로 얻으며, 석탄, 메탄가스 등을 고온에서 증기와 반응시켜서 메탄 수증기개질법과 압력스윙흡착법 또는 막분리형멤브레인개질 법을 이용한 수소분리형개질방법으로 고순도 수소를 제조하거나 물을 전기분해하여 제조한다. 수소는 전자공업, 금속 및 화학공업, 로켓 연료 및 공장, 병원, 가정용 등의 연료전지시스템이나 FCV의 연료로 사용하고 있다. 수소의 저장은 수소용기에 수소를 압축하는 방법과 액화수소로 저장하는 방법이 일반적이고, 최근 수소화물이나 유기화학하이드라이드법으로 저장하여 수소스테이션에 운반해서 사용한다. 우리나라는 현재 13개소의 수소스테이션이 가동 중에 있으며, 향후 43개소를 설치할 계획이다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.45-53
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• 2023

본 연구에서는 축산 분야에서 배출되는 암모니아를 효과적으로 회수할 수 있는 흡착기술의 연구개발 동향 및 향후 전략에 대해 논의하였다. 적절한 암모니아 흡착제는 표면의 산성기나 수소결합기를 가지며 높은 비표면적과 암모니아 흡착에 적절한 표면구조를 지니어야 한다. 일반적인 암모니아 흡착제로는 활성탄이나 제올라이트 등의 광물질이 널리 쓰이나 대체로 흡착효과가 낮아 표면 개질 등을 통한 개선이 필요하다. 일례로 금속염화물이 다공성 흡착제에 포함되었을 때, 활성탄이나 제올라이트의 표면에 흡착 시보다 암모니아 흡착량이 더 증가하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 MOFs (Metal-Organic Frameworks)나 POPs (Porous Organic Polymers) 같은 새로운 종류의 흡착제가 개발 및 적용되고 있으며 조절가능한 높은 비표면적과 다공성으로 매우 높은 암모니아 흡착용량을 보였다. 그 외에 프러시안 블루가 높은 암모니아 흡탈착성능 및 선택성을 보였는데. 이는 축산폐기물 배출 암모니아 회수에 관련하여 상대적으로 유리한 측면으로 보인다. 향후 다양한 흡착제를 이용, 축산현장에 맞는 조건에서 암모니아 흡탈착 효율 및 순도를 평가하는 연구가 더 활발히 진행되어야 할 것이다. 아울러 암모니아 회수를 극대화하기 위한 효과적인 전/후처리 공정도 병행되어야 한다.

• 공업화학
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• 제2권2호
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• pp.127-137
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• 1991

고진공계에서의 열탈착실험을 통하여 $MoO_3$ 촉매상에서의 $CH_3OH$ 분해 및 부분산화반응에 관한 연구를 수행하였다. $CH_3OH$는 촉매표면에 methoxy($-OCH_3$)와 수소원자(-H)의 형태로 흡착되어 있다가 흡착수소원자가 methoxy 와 재결합하면서 425 K에서 $CH_3OH$로 탈착하였으며, methoxy로부터 수소원자가 떨어져 나가면서 545 K에서 HCHO가 탈착되었다. 이때 반응에 의해서 생성된 물은 428 K에서 탈착하는 ${\alpha}$-피크와 586 K에서 탈착하는 ${\beta}$-피크를 보였으며, ${\alpha}$-피크는 표면에 형성된 hydroxyl 에 기인하는 탈착피크, ${\beta}$-피크는 methoxy가 수소를 잃으면서 HCHO의 형태로 촉매표면에서 탈착하면서 남긴 표면수소원자와 격자산소가 반응하여 생성된 물에 각각 기인하는 것으로 보였다. 선흡착된 산소원자는 $CH_3OH$의 분해흡착을 촉진시킴으로써 $CH_3OH$의 흡착량을 증가시킨 반면, 선흡착된 물은 분해흡착하여 $CH_3OH$의 흡착점을 점유함으로써 $CH_3OH$의 흡착량을 감소시켰다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.359-366
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• 2013

This work is investigated for the catalytic decomposition of hydrogen iodide (HI). Platinum was used as active material by loading on $ZrO_2-SiO_2$ mixed oxide in HI decomposition reaction. To obtain high and stable conversion of hydrogen iodide in severe condition, it was required to improve catalytic activity. For this reason, a method increasing dispersion of platinum was proposed in this study. In order to get high dispersion of platinum, zirconia was incorporated in silica by sol-gel synthesis. Incorporating zirconia influence increasing platinum dispersion and BET surface area as well as decreasing deactivation of catalysts. It should be able to stably product hydrogen for a long time because of inhibitive deactivation. HI decomposition reaction was carried out under the condition of $450^{\circ}C$ and 1 atm in a fixed bed reactor. Catalysts analysis methods such as $N_2$ adsorption/desorption analysis, X-ray diffraction, X-ray fluorescence, ICP-AES and CO gas chemisorption were used to measurement of their physico-chemical properties.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.301-308
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• 2006

The present work explores the effect of carbon-supported platinum catalyst on the HI decomposition using gas adsorption analyzer, thermogravimetry, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, and gas chromatography. For this purpose, three types of activated carbon (C), Pt/C-1 wt.%, and Pt/C-5 wt.% were prepared. The HI gas conversion is crucially influenced by the amount of Pt on the carbon support. The more the amount of Pt was, the higher results in the HI gas conversion. For three types of catalysts, HI conversion increased with increasing the decomposition temperature but with decreasing the space velocity. The increase of HI conversion with temperature was more pronounced in activated carbon than that in Pt/C. From EDX result, it was found that the activated carbon comprised higher amount of iodine than the Pt/C after the decomposition reaction. This implies that the HI conversion is closely related to the amount of Iodine.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.81-89
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• 2019

본 연구는 핵융합 배기가스에서 수소동위원소를 회수하기 위한 공정에 관한 것이다. 이 공정은 불순물을 제거하고 수소동위원소만을 최대로 회수하는 것이 목표이다. 수소와 중수소를 이용한 실험을 통해 수소동위원소의 회수가능성을 확인하고자 하였다. 수소가 포함된 배기가스는 주로 분리막 공정에서 불순물을 제거하여 순수한 수소만을 회수하고, 헬륨-글로우 방전 세척 공정의 배기가스는 초저온 흡착 공정을 이용해서 수소를 회수하였다. 또한 정성적 위험성 평가를 위해 HAZOP 분석을 실시하였다. 시나리오 분석을 위해서 피해 예측 ALOHA 프로그램을 사용하여 영향 범위를 산출하고, 안전성 방안을 모색하였다.

• 유기물자원화
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• 제26권4호
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• pp.45-51
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• 2018

본 연구는 도심지 거리 하수 악취 물질인 황화수소($H_2S$)를 제거하기 위해 맨홀에 설치해 악취를 제거하는 맨홀필터 악취제거장치의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 첫번째로 맨홀필터에 들어 있는 첨착활성탄의 황화수소($H_2S$) 흡착 성능 평가 결과 황화수소 제거율이 약 99.8%를 나타냈다. 두 번째로 악취제거장치 성능평가를 위해 서울특별시 대표적인 악취 발생 맨홀 4지점에서 성능을 평가한 결과, 대표적인 악취 유발물질인 황화수소($H_2S$)를 97% 이상 제거하는 것으로 확인되었다. 본 성능 평가 연구결과를 통해 맨홀필터 악취제거장치는 하수관거 맨홀에서 발생되는 악취를 제거하는 장치로써 적용 가능성이 충분한 것으로 판단된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.506-513
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• 2021

The use of fossil fuels is a major contributor to the increase atmospheric greenhouse gas emissions. As such problems arise, interest in new and renewable energy devices, particularly fuel cells, is greatly increasing. In this study, various characteristics of mixed strains were observed in wastewater collected by the Jeonju Environment Office to investigate the effects of microorganisms on voltage generation and voltage generation of substrates, electrode materials, electrons, electron transport media, and ash microbial fuel cells. As a result of separately measuring the voltage generated during inoculation, the inoculation voltage of Escherichia coli K12 (E. coli K12) was 0.45 V, and the maximum inoculation voltage of the mixed strain was 1.2 V. Thereafter, voltage values were collected using a digital multimeter and the amount of voltage generated over time was measured. In the case of E. coli K12, the maximum voltage reached 0.45 V, and the cell voltage was maintained above 0.23 V for 140 hours. In contrast, for the mixed strain, the maximum voltage reached 1.2 V and the voltage was slowly decreased to 0.97 V. In addition, the degree of microbial adsorption to the electrod surface after the inoculation test was confirmed using a scanning electron microscope. Therefore, these results showed the possibility of purifying pollutants at the same time as power generation through the production of hydrogen ions using microorganisms and wastewater.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권7호
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• pp.1973-1975
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• 2010

The electronic and adsorption structure of o-phthalaldehyde (OPA) on the H-Si(100) surface was investigated by using Near Edge X-ray Fine Structure (NEXAFS) and high resolution photoemission spectroscopy (HRPES). We confirmed that the OPA grown on the H-Si(100) surface showed good dependency with about 60 degree tilting angle using NEXAFS and a single O 1s peak by using HRPES. Hydrogen atom passivated on the Si(100) surface was found to be a seed for making one dimensional organic line that uses a chain reaction as the H-Si(100) surface was compared with the hydrogen free Si(100) surface.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.227-230
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• 2005

There is a worldwide interest In the development and commercialization of PEMFCs for vehicular and stationary applications. The major problem in the practical use of PEMFCs is the deactivation of the Pt anode electrocatalyst by the adsorption of carbon monoxide. Therefore, intensive work has been devoted to finding electrocatalysts that are tolerant to CO in hydrogen at operating temperatures bellow $100^{\circ}C$. Also, DMFC is considered to be one of the most promising technologies for energy generation. But, the most important problem associated with the DMFC is the slow reaction rate of methanol oxidation and the second major problem is fuel crossover. So, the performance of a state-of-the-art DMFC is considerably lower than that of hydrogen-fuelled PEMFC. In this research, the preparation and characterization of electrode materials will be introduced. Also, some electrochemical techniques for the characterization of PEMFCs will be presented.