• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.469-474
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• 2019

Fermentation of palm oil mill effluent (POME) produces biohydrogen in a mixture at a specific set condition. This research was conducted to purify the produced mixed biohydrogen via absorption and membrane techniques. Three different solvents, methyl ethanolamine (MEA), ammonia ($NH_3$) and potassium hydroxide (KOH) solutions, were used in absorption technique. The highest $H_2$ purity was found using 1M MEA solution with 5.0 ml/s feed mixed gas flow rate at 60 minutes absorption time. Meanwhile, the purified biohydrogen using a polysulfone membrane had the highest $H_2$ purity at 2~3 bar operating pressure. Upon testing with proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), the highest current and power produced at 100% $H_2$ were 1.66 A and 8.1 W, while the lowest were produced at 50/50 vol% $H_2/CO_2$ (0.32 A and 0.49 W). These results proved that both purification techniques have significant potential for $H_2$ purification efficiency.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.142-154
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• 2012

DME 제조공정에서 발생하는 혼합가스 중 $CO_2$를 제거하기 위해서 $H_2$ 투과도보다 $CO_2$투과도가 우수한 고무상 고분자를 분리소재로 선정하여 복합막을 제조하고 $CO_2/H_2$의 분리성능을 검증하여 보았다. 지지체 중공사막 소재로 PEI를 이용하여 지지체 중공사막을 제조하였으며, 제조된 지지체 중공사막의 기체투과도를 각 가스별로 측정하여 PDMS의 경우는 $CO_2$ 투과도 300 GPU 이상, $CO_2/H_2$의 선택도가 4.3 이상, PEBAX를 사용한 경우 $CO_2$ 투과도 120 GPU 이상 $CO_2/H_2$의 선택도가 5 이상인 복합 중공사를 제조하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.220-227
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• 2004

The purpose of this paper is, based on the theoretical background of the principle of gas purification and absorption, and the absorbing ability of metals, to syudy the efficiency of gas purification of inorganic gases using Zr alloys, so as to contribute to the IT industry. To produce and distribute gas with high purity and ultra-high purity, different types of gas purifier are currently being used: distillation type, getter type, catalyst type, absorption at low-temperature type, and membrane separation equipment. From the different purification methods mentioned above, the getter type gas purifier is capable of not only high performance and capacity but also P.O.U(Point Of Use) method. The key of the getter type gas purifier is its efficiency of gas purification, which is the subject chosen for this study.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.77-83
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• 2023

급격한 산업화에 따른 에너지 사용량의 증가로 대기 중 이산화탄소(CO₂)의 농도가 증가하여 기후변화가 가속화되고 있다. 여기에 대응하기 위해 에너지 패러다임 전환이 필요하고, 그 일환으로 수소(H₂)가 주목받고 있다. 하지만 현재 대부분(95%)의 수소가 화석연료 기반의 추출수소로 생성되며, 많은 양의 CO₂를 배출하고 있다. 이를 그레이수소라 하는데 여기에 CO₂포집·이용·저장(CCUS)기술을 적용하여 CO₂ 배출량을 줄이면 블루수소가 된다. 상용 CO₂ 포집기술로는 습식법, 건식법, 분리막법이 있는데 각자 장단점을 가지고 있어 배가스 특성분석이 선행되어야 한다. 수소생산기지에서 배출되는 CO₂는 수분제거 시 20%를 상회하고 배출량은 중소규모로 분류되어 습식법 보다 분리막법의 적용이 유리할 것으로 판단된다. 또한, LNG 냉열을 사용할 수 있다면 분리막의 포집성능(선택도)이 향상되어 효율적인 CO₂ 포집 공정 구현이 가능하다. 본 연구에서는 수소생산기지에서 배출되는 배가스를 분석하고 여기에 적합한 CO₂ 포집기술에 대한 논의가 이뤄질 것이다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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• pp.98-101
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• 1997

Membrane panels for LNG(Liquid Natural Gas) tank are formed to corrugared ones by press forming. The environment of LNG tank is so severe that the service temperature is -162$^{\circ}C$ and the room temperature is 20$^{\circ}C$. The thermal deformation derived by the severe temperature change is absorbed by the corrugations of the membrane panels. In this paper the formability of stainless steel membrane panel is examined by the finite element analysis. Two corrugated shapes are suggested, and analyzed to obtain a sound absorption performance of the thermal distortion. Also the design considers forming characteristics and economy of production.

• 멤브레인
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• 제5권1호
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• pp.35-43
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• 1995

이산화탄소를 포함하는 기체혼합물의 분리를 위해 액체막을 기반으로 하여 관련된 많은 연구가 시도되어 왔다. 폐가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위해 본 연구에서는, 흡수제(absorbent)가 흡수(absoption)모듈과 전공조작식 탈착(desorption)모듈간을 계속 순환하는, 보다 개선된 형식의 순환식 중공사 막흡수기(circulatory HFMA)를 새로이 구성하고 분리성능에 관한 기초적인 해석을 하였다. 기-액 물질전달 모델식에 수치해를 적용하여 중공사 막 내부에서의 액상에 대한 농도분포를 정량적으로 예측하였고, 순환하는 흡수제의 유속에 따른 투과플럭스와 선택도의 변화거동을 살펴보았다. $CO_{2}/N_{2}$ 원료혼합기체와 흡수제로서 반응이 없는 순수(pure water)에 대해 계산을 수행하였다. 결과로 흡수제의 유량이 증가함에 따라 투과플럭스는 증가하는 반면에 종전 방식에 비해 졸은 값을 나타낸 선택도의 경우는 점차 감소하였다. 한편 투과플럭스는 진공조작변수인 탈착모듈에서의 기상압력($p_{4}$)에 크게 좌우됨을 보았다. 기존의 평판형 막모듈과의 비교로부터 예상했던 바와 같이 본 연구에서의 중공사 막모듈이 우수한 투과율을 나타냄을 확인할 수 있었다. Circulatory HFMA의 실제 설계를 위한 기초해석이 본 연구가 갖는 의의이다.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.269-275
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• 2020

본 연구에서는 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 이용하여 CH₄/CO₂ 혼합가스에서 CO₂ 분리 실험을 수행하였다. 높은 성능의 접촉막 모듈을 제작하기 위해 고투과성 중공사막의 제조 실험을 진행하였으며, 제조한 중공사막은 N₂ 기체투과실험을 통해 투과 성능을 평가하였다. 최종적으로 고투과도 중공사막을 이용하여 CH₄/CO₂ 혼합 기체 분리를 위한 Hollow fiber membrane contactor (HFMC)를 제작하였다. 실험에는 CH₄/CO₂ 혼합 기체(34.5% CO₂, CH₄ balance)와 monoethanolamine (MEA)를 사용하였으며, CO₂ 제거 효율이 흡수제의 유량에 따라 어떠한 영향을 받는지 평가하였다. CO₂ 제거 효율은 액체유량이 증가함에 따라 같이 상승하였으며, CO₂ 흡수 flux 또한 액체유량과 함께 증가하는 결과를 보였다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.406-414
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• 2014

바이오가스 내 주요성분은 메탄 45~75%, 이산화탄소 30~50% 그리고 황화수소 0.3% 및 수증기가 함유하고 있다. 바이오가스로부터 이산화탄소와 황화수소를 제거하기 위해 흡수공정과 분리막공정을 이용한 메탄가스 자원화연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 바이오가스성분으로 조제한 조제가스를 이용하여 폴리설폰으로 제조한 분리막을 이용하여 메탄을 95% 까지 분리정제하기 위한 실험을 수행하였다. 분리막에 의하여 이산화탄소와 메탄의 분리를 위해 공급원료와 혼합가스의 투입압력의 효과를 연구하였고 0.3% 황화수소를 처리하기 위한 방법으로 킬레이트화합물을 사용하였다.

• 설비공학논문집
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• 제28권2호
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• pp.75-80
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• 2016

There are three types of dehumidification systems : refrigeration dehumidification method, desiccant dehumidification method and hybrid dehumidification method. The first method involves removing moisture by condensation below the dew point, the second method involves absorption by a desiccant material and the last is an integration method. However, the refrigeration dehumidification system consumes too much power and controlling the humidity ratio is difficult. The desiccant dehumidification system uses less power but it has problems of environmental pollution. The hybrid dehumidification system has the disadvantage of a high initial cost. On the other hand, the energy consumption of the membrane based dehumidification system is lower than for the refrigeration dehumidification system. Also, it is an environmentally friendly technology. In this study, the performance parameters are evaluated for the dehumidification system using a hollow fiber membrane. Available area, duct side dry-bulb temperature, sweep gas flux (flow rate) and LMPD (Log Mean Pressure Difference) were used as the performance parameters.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권4호
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• pp.194-197
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• 2007

Polyacrylonitrile (PAN)/$Fe_2O_3$ nanocomposite membranes with a thickness of 0.02 mm were electrospun by adding 0 to 5 wt% of $Fe_2O_3$ into PAN. The surface tension, density, kinematic viscosity and dynamic viscosity of the PAN solution were determined to be $33.8{\pm}1mN/m$, 0.9794 g/ml, $1548.6mm^2/sec$ and 1516.7 cP, respectively. The average diameters of PAN fibers containing 0, 1 2, 3, and 4 wt% $Fe_2O_3$ particles were 300, 260, 210, 130, and 90 nm, respectively. Fourier-transform infrared spectroscopy results showed that the addition of $Fe_2O_3$ nanoparticles to the PAN mat reduced the absorption peak intensity at $2242cm^{-1}$ ($C{\equiv}N$ bond) while it caused a sharp increase in the peak intensity at $2356cm^{-1}$(C=O bond). Thus, it appears that an appropriate amount of $Fe_2O_3$ nanoparticles in the PAN backbone leads to an improvement of the performance of the $CO_2$ gas sensor, most likely due to the change of functional groups in the membrane.