• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.679-689
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• 2009

플라스틱에서부터 의약품에 이르기까지 대부분 일상 제품의 핵심적 기초 원료가 되는 경질올레핀은 한 국가의 경제규모와 성장을 예측할 수 있는 중요한 지표이다. 이러한 경질올레핀을 생산하는 NCC (Naphtha Cracking Center) 기술은 석유 관련 기간산업 중에서 가장 많은 에너지를 소비하는 공정으로 다량의 $CO_2$를 발생 시킨다. 본 연구에서는 다량으로 방출되는 $CO_2$를 감축, 저감시킬 수 있는 새로운 NCC 공정의 기술 수준과 개발 현황 및 기술 적용 가능성을 검토하였으며, 새로운 기술이 적용될 경우 $CO_2$ 저감 효과 및 그에 따른 탄소배출권, 그리고 에너지 절감양 등을 정량적으로 산출 하였다. 그 결과 고급 NCC 기술을 적용하면 기존 NCC 공정의 총 에너지 소비량의 약 35%를 줄일 수 있어 연간 약 330만톤의 $CO_2$ 감축과, 약 1,280억원의 탄소배출권 및 중유 약 152만 kL를 줄일 수 있다. 또한 촉매 접촉 분해 기술을 적용하면 연간 최대 약 380만톤의 $CO_2$를 저감할 수 있고 1,470억원 규모의 탄소배출권 및 약 174만 kL의 중유 소비를 줄 일 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제13권1호
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• pp.52-60
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• 2009

본 논문에서는 Risk-based design개념을 반영하여 체계적인 설계방향을 제시하고 현존하는 법에 더욱 안전한 방향으로 법안이나 규격을 수정할 수 있는 방안을 제시하려고 한다. 안전설계 부분의 초기설계 집중도 및 수준을 향상시키기 위하여 설계 초기단계에서부터 체계화된 안전설계 요소의 정보를 제공할 수 있는 새로운 Advanced Safety Analysis Table(ASAT)을 개발하였다. 또한 ASAT를 토대로 공정 트러블에 따른 안전장치를 선택하는 방법에 대한 가이드라인을 개발하였다. 개발된 ASAT, 공정 트러블에 따른 안전장치를 선택방법의 사례 연구로 NCC(Naphtha Cracking Center) 공정의 PGC(Process Gas Compressor)에 대한 ASAT를 구축하고 공정 트러블에 따른 안전장치를 선택한 결과를 분석하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제14권1호
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• pp.77-87
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• 1997

PFO(pyrolized fuel oil) and $C_{10}^{+}$ oil, which are the residual heavy oils form a NCC(naphtha cracking center), were heat-treated to produce the precursor-pitch for carbon materials. After PFO was initially distilled near $300^{\circ}C$ to separate the volatile matters recovering as high-quality fuel oil, the residuum of nonvolatile precursor-pitch was then thermally pyrolized in the temperature ranges from $350^{\circ}C$ to $450^{\circ}C$. Spinnable isotropic pitch with the softening point of $200^{\circ}C$ and the toluene insolubles of 36wt% was obtained at $365^{\circ}C$, and then was successfully spun through a spinneret(0.5mm diameter). After spinning, an isotropic carbon fiber of $25{\mu}m$ diameter was obtained via oxidation and craboniation procedures. Mesophase spherules began to be observed from the product pitch pyrolized at $400^{\circ}C$, and bulk mesophase with a flow texture was observed above $420^{\circ}C$. In the case of $C_{10}^{+}$ was the feed was polymerized in the presence $H_2SO_4$ at room temperature to increase the molecular weight and then heat-treated gradually up to $200{\sim}250^{\circ}C$. The products obtained with the softening point of $80{\sim}190^{\circ}C$ were carbonized at 500 and $1000^{\circ}C$ to examine the morphology.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.409-415
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• 2014

본 연구에서는 석유화학공정 중에서 많은 에너지를 소비하는 NCC(Naphtha Cracking Center) $C_3$ splitter를 대신하여 에너지 소비가 적고 친환경 공정인 막분리법을 이용하여 프로필렌/프로판의 분리특성을 예측하고자 한다. 막소재로는 프로필렌/프로판 분리에 대하여 우수한 성능을 나타내는 것으로 잘 알려진 촉진수송막을 사용하였다. 실험에 사용된 촉진수송막은 한양대학교에서 제조한 은나노입자가 함유된 VP/$AgBF_4$/TCNQ 용액을 에어레인에서 다공성 폴리이서이미드 중공사에 얇게 코팅하여 소형 중공사 막모듈로 제작하였다. 제작된 촉진수송막 모듈의 투과성능을 평가하기 위하여 프로필렌과 프로판에 대한 단일기체 테스트를 진행하였다. 분리막의 투과현상을 예측하기 위하여 전산모사 프로그램을 개발하였다. 개발된 전산모사 프로그램에 단일기체 테스트를 통해 얻어진 투과도와 선택도를 이용하여 95/5 vol% $C_3H_6$ / vol% $C_3H_8$ 혼합가스를 공급하였을 경우, 공급측 및 투과측 압력 변화에 따른 투과측 프로필렌의 농도가 99.5 vol%를 유지하는 단일 분리막 공정을 설계하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.378-387
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• 2023

석유화학은 전체 산업에너지 소비량 중 약 30%를 소비하는 에너지 다소비 업종으로써 대표적인 이산화탄소(carbon dioxide, CO₂) 배출원이다. 그 중 에틸렌, 프로필렌, 프로판 및 혼합 C4를 생산하는 납사 분해 공정(naphtha cracking center, NCC)은 많은 양의 에너지를 소비하고 상당한 양의 CO₂를 배출한다. 이러한 이유로 경제성과 환경적 측면에서의 효율성을 보장하기 위해 에너지 사용량 및 환경 영향 인자 감소를 목표로 하는 통합 기술경제적-환경영향 평가가 필요하다. 본 연구는 핀치분석에 근거하여 기존 NCC에서 사용되는 열 교환망의 효율성을 분석하고 이를 통해 에너지 사용량을 감축 시킬 수 있는 개선안을 선정하는 것을 목표로 한다. 공정 내 유틸리티 소비량을 줄이기 위하여 고온 스트림과 저온 스트림 사이를 고려한 최적의 열 교환망을 도출하고, 유틸리티 사용량 감소와 열교환기 설치 비용 증가 사이의 트레이드 오프를 고려하여 경제성 평가를 진행하였다. 또한, 환경적 측면을 고려하여 감소된 CO₂ 배출에 대한 환경영향평가를 실시하였고, 경제적-환경 영향 평가는 투자된 자금을 회수하는 회수기간을 사용하여 실제 공정을 바탕으로 적용 가능성이 있는 에너지 절감안을 도출하였다. 경제적-환경영향평가를 고려한 결과 경제성만을 고려한 부분에서는 각 사례별로 4.29개월, 3.21개월, 3.39개월로 나타났고, 경제적-환경 통합 평가의 경우에는 각 사 례별로 4.24개월, 3.17개월, 3.35개월로 각각의 회수기간을 보였다. 이러한 결과는 환경영향평가를 포함하지 않았을 때와 포함하였을 때 모두 동등하게 나타났다. 추가로 주요한 요소가 회수기간에 어느정도 영향을 미치는지 확인하기 위해 각 사례별 민감도 분석을 진행하였다. 민감도 분석결과 열 교환기 비용이 전체적인 비용에 영향을 미치는 주요 원인으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권3호
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• pp.416-423
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• 2003

During the last ten years, the need has been increased for reducing maintenance cost for aged equipments and ensuring safety, efficiency and profitability of petrochemical and refinery plants. RBI (Risk Based Inspection) methodology is one of the most promising technologies satisfying the need in the field of integrity management. In this study, a user-friendly software, realRBl for RBI based on the API 581 code was developed. This software has modules for evaluating qualitative and semi-quantitative risk level, analyzing quantitative risks using the potential consequences of a failure of the pressure boundary, and assessing the likelihood of failure. A quantitative analysis was performed for 16 columns in a domestic NCC (Naphtha Cracking Center) plant whose operating time reaches about 12 years. Each column was considered as two equipment parts by dividing into top and bottom. Generic column failure frequencies were adjusted based on likelihood data. After determining release rate, release duration and release mass for each failure scenario, flammable/explosive and toxic consequences were assessed. Current risks for 32 equipment parts were evaluated and risk based prioritization were determined as a final result.

• 접착 및 계면
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• 제16권1호
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• pp.29-34
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• 2015

석유수지는 분자량이 작고 무정형인 열가소성 수지로써 다양한 접착제 및 고무의 가공조제, 필름의 첨가제 등으로 사용되고 있다. 석유수지의 단점은 비극성이기 때문에 비극성의 폴리머와의 상용성은 우수하나 아크릴 및 우레탄, 폴리아마이드와 같은 극성기를 포함하는 폴리머와의 상용성은 좋지 않다. 그뿐만 아니라, 최근 석유수지의 원료로 사용되는 나프타 크래킹 공정에서 나오는 부산물의 양이 가스 크래킹의 확대 적용으로 인해 줄어들고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 석유수지 원료로 극성기를 포함하면서 지속 가능한 신규 원료인 소르빅산으로 일부 대체하고자 하였다. 기존 석유수지 원료인 DCPD 모노머와 블루베리로부터 생성되는 소르빅산은 열중합에 의해 Diels-Alder 반응으로 성공적으로 공중합하였다. 소르빅산 변성 수소첨가 DCDPD계 석유수지는 아크릴계 접착제 배합에 적용되어 다양한 점 접착 물성이 측정되었으며, Polarity에 따른 상용성 및 연화점에 따라 최적 물성이 결정되었다.

• 공업화학
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• 제7권1호
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• pp.129-135
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• 1996

여러 가지 탄화수소를 분리할 수 있는 활성화된 결정성 thiourea의 포접성능이 조사되었다. $C_6$부터 $C_9$의 탄화수소의 단일성분, 이성분계에 대한 포접 평형 자료가 제시되었다. 만일성분에 대한 활성 thiourea의 포접능력은 탄화수소의 분자크기에 불규칙적인 거동을 하였으며 온도에 무관함 알 수 있었다. 이성분계 분리에서 분자량이 낮은 탄화수소가 분자량이 높은 탄화수소보다 활성 thiourea에 선택성이 컸다. $C_9$방향족 이성체의 분리를 통하여 활성 thiourea는 메틸그룹의 위치 즉 분자의 형상(configuration)에 따라 영향을 미침을 알 수 있었다. $C_9$방향족 잔사유로부터 pseudocumene은 활성 thiourea에 의하여 99.5wt%순도로 분리가 가능하였다. 본 연구에서 조사된 이성분계에 대한 활성 thiourea의 분리능력은 증류, 추출결정화, 부가결정화보다 큼을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.863-867
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• 2008

피치계 활성탄소섬유가 납사분해 잔사유를 개질하여 용융 방사하고, 산화, 탄화 및 스팀으로 활성화하여 제조되었다. 활성탄소섬유의 표면은 주석-팔라듐을 사용하여 단일 스텝에 의해 예민화 과정을 거쳤다. 예민화된 활성탄소섬유 표면에 무전해도금법을 사용하여 구리를 골고루 담지하였다. 도금시간을 증가시켜서 구리의 담지량을 변화시키고, BET, SEM, XRD 및 ICP를 이용하여 촉매 특성 변화에 미치는 영향을 관찰하였다. 도금시간에 따라 부가된 구리의 양은 증가하나, 기공부피와 비표면적은 감소하였다. 또한 반응 온도가 증가함에 따라 NO 제거 성능이 증가하였다. $300^{\circ}C$ 이상의 반응 온도에서 부가된 구리의 양이 증가하면 표면적의 감소와 구리 분산도의 감소 때문에 NO 제거 성능은 감소하는 결과를 얻었다.