• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.476-481
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• 2013

본 연구에서는 물리적 특성이 유사한 에틸벤젠과 파라자일렌의 혼합물을 분리하고자 MFI형 제올라이트(TS-1, ZSM-5, Silicalite-1) 분리막을 제조하였으며 이를 이용하여 기상에서 분리 실험을 진행하였다. 제올라이트 입자가 코팅된 분리막을 제조함에 있어서 마이크로웨이브 합성 방법을 사용하여 합성 시간을 단축하였으며, 500 nm 내외의 균일한 입자를 튜브타입의 지지체 막에 안착시켜 제올라이트 입자가 $3{\sim}4{\mu}m$ 두께로 치밀하게 코팅된 분리막을 제조하였다. 제조한 분리막으로 에틸벤젠/파라자일렌 혼합물 원료의 혼합비를 변경하여 투과 분리한 결과 에틸벤젠:파라자일렌=5:5 비율에서 가장 높은 분리도를 가짐을 알 수 있었다. 세 종류의 서로 다른 제올라이트 물질(TS-1, ZSM-5, Silicalite-1)을 각각 코팅하여 제조된 분리막을 이용하여 $160{\sim}220^{\circ}C$의 실험온도에서 에틸벤젠/파라자일렌을 투과 실험을 실시한 결과, TS-1 분리막이 $1,666mol/m^{2*}s^*Pa$의 가장 높은 투과 플럭스를, Silicalite-1 분리막이 1.73의 가장 높은 분리도를 $200^{\circ}C$의 온도에서 각각 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권12호
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• pp.1321-1327
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• 2003

Two different kinds of cases, with and without addition of noncrystalline silica to the Hadong kaolin were studied to obtain useful information on the synthesis of zeolite. The research was carried out to investigate the formation area and the crystalized degree of zeolite according to a synthetic time, the water content of raw material mixture, KOH concentration, and stirring intensity. In the case of without addition of noncrystalline silica to the Hadong kaolin and the low concentration range of KOH, the structure of the kaolin was not changed. However, when the mole ratio of K2O/SiO$_2$ in natural kaolin was increased, Linde-L zeolite and unknown structure of kaolins, U-1 and U-2 were produced. While in the high concentration range of KOH, the unknown structure of kaolins, U-6 and U-2, were produced and the production rate of U-6 was increased with the increased of K2O/SiO$_2$ mole ratio. In the case of with addition of noncrystalline silica to the Hadong kaolin and treatment with KOH hydrothermal processing, ZSM-5, ZSM-35, and Linde-L zeolites and the mixture of unknown structure of zeolites, U-1, U-2, U-3, and U-4, were obtained. Both cases demonstrated that the synthesis of zeolite from the Hadong kaolin was highly influenced by KOH concentration of raw material mixture.

• 공업화학
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• 제32권5호
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• pp.547-555
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• 2021

본 연구에서는 촉매-플라즈마 반응기를 농산물(사과, 키위) 저장고에 적용하여 저장 중 발생되는 에틸렌을 제거하고자 하였다. 1 m³ 유닛 컨테이너 2개를 제작하여 에틸렌을 처리하지 않는 대조군과 발생하는 에틸렌을 촉매와 플라즈마에 의해 처리하는 실험군으로 구분하여 상온에서의 장기 저장성을 비교하였다. 또한 실험군에는 곰팡이 등의 세균 증식을 억제하기 위하여 소량의 오존을 주입하였다. 상온에서 사과와 키위를 각각 50 day와 57 day 동안 저장하여 에틸렌 농도 변화, 경도, 당도, 산도, 및 손실율을 비교하였다. 저장기간 동안의 에틸렌 농도 변화는 대조군이 실험군에 비해 높게 나타나 실험군에서 에틸렌이 효과적으로 제거되는 것으로 나타났다. 저장 후의 경도, 당도 및 당산비는 저장 전에 비해 좋게 나타났으며, 특히 키위가 사과에 비해 높게 향상하였다. 또한 저장 종료 후, 대조군에서 사과와 키위의 손실율은 각각 10%와 54.1%로 나타났으나, 실험군에서의 손실율은 각각 6%와 34.8%로 나타났다. 따라서 실험군의 저장성이 대조군에 비해 좋게 나타났다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.619-625
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• 2023

본 연구는 극초음속 비행체의 열부하로 인한 문제를 해결하기 위해 촉매의 Si/Al 비 최적화 및 니켈 이온교환을 통해 탄화수소 분해반응(흡열반응)의 성능 증진에 관한 연구를 수행하였다. 4 MPa, 550 ℃ 조건에서, Si/Al 비 최적화 및 니켈 이온교환으로 제조된 촉매는 열분해 대비 흡열성능이 약 10% 개선되었음을 확인하였다. 활성 변화에 대한 영향 인자를 확인하기 위하여 FT-IR, NH₃-TPD 분석을 수행하였으며, HZSM-5 촉매의 Si/Al 비가 산점 발달 및 촉매 활성에 밀접한 상관성이 있음을 관찰하였다. 또한, 니켈이 첨가된 촉매의 탄소 침적 억제 특성을 관찰하기 위해 TGA, O₂-TPO 분석을 수행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.155-160
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• 2011

디메틸 에테르(DME)는 최근 청정 연료로서 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 메탄올 탈수반응을 통한 디메틸 에테르(DME)의 제조에 대하여 조사하였다. 이때 촉매는 제올라이트 계열인 고체산 촉매를 이용하였다. 조촉매로서 세리아가 반응전환율뿐만 아니라 DME 생성 선택도도 증가시키는 것을 발견하였다. 실리카/알루미나의 조성비와 촉매 표면의 세리아의 무게함량을 변화시켜 최적의 촉매를 선정하였다. 5 wt%의 세리아가 첨가된 ZSM5-30의 DME에 대한 반응선택성이 가장 뛰어났으며, 이 촉매는 메탄올 내에 포함되어 있는 수분의 영향을 거의 받지 않았다. 마이크로 반응기에서 얻은 데이터를 가지고 반응 속도식을 구하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권2호
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• pp.9-15
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• 2017

제올라이트 촉매를 이용한 에탄올의 연소 성능 향상 가능성과 질소산화물 및 일산화탄소 배출 특성을 검증하기 위해 촉매 반응 생성물, 에탄올, 케로신을 연료로 사용하여 마이크로 가스터빈 엔진 구동실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 촉매 반응 생성물의 추력은 케로신의 추력보다 낮았으나 에탄올을 사용했을 때에 비해 평균적으로 5% 정도 향상되었다. 촉매 반응 생성물의 질소산화물과 일산화탄소 배출량은 전반적으로 케로신에 비해 매우 낮게 측정되었다. 결론적으로 제올라이트 촉매를 이용하여 에탄올을 개질하는 경우, 에탄올의 친환경성을 유지하면서 엔진성능을 개선할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.131-138
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• 2019

디젤엔진은 열효율이 높고 연비가 좋으며 CO, HC 및 $CO_2$의 배출량이 낮은 등 가솔린 엔진보다 상당한 장점이 있다. 그러나 디젤엔진은 배기가스 중에 $O_2$ 농도가 높기 때문에 NOx 저감이 어렵고, 삼원촉매를 적용하기 어렵다. Urea-SCR과 LNT는 디젤엔진에서 NOx를 연속적으로 저감하는데 활용 가능한 두 기술이다. 디자인 엔진에 Urea-SCR 시스템을 구현함으로써 2.5l 이상 엔진에서 Euro-6의 강화된 NOx 기준을 충족시킬 수 있게 되었다. 본 연구에서는 엔진 회전속도, 부하, 촉매 방식 및 $NH_3$/NOx 비율에 따른 NOx 저감 특성을 연구하여 NOx 저감을 극대화하는 조건을 제시하고자 한다. 또한 Euro-6 이상의 규제에 대응할 수 있도록 Urea-SCR에 대한 정밀한 실험 데이터를 제공하고자 한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.121-126
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• 1996

수소동위원소 교환반응에 이용될 수 있는 소수성 백금촉매를 개발하기 위하여, 담체로서 실리카라이트를 합성하였으며, 합성된 실리카라이트가 활성탄이나 ZSM-5보다 더 강한 소수성을 가지는 것을 보였다. 또한, 일반적인 함침법과 이온교환법을 이용하여 백금을 담지시켰으며, 여러가지 방법으로 처리하여 제조한 백금담지 실리카라이트 촉매의 백금분산도를 수소흡착법을 이용하여 측정하였다. 함침법에 의해 제조된 촉매의 백금분산도는 매우 낮았으며, 이온교환법에의해 제조된 촉매는 백금담지량은 적으나 분산도는 높음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.213-217
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• 2007

본 연구에서는 유전체장벽방전을 이용하여 휘발성 유기화합물의 일종인 벤젠의 분해 경향과 분해 생성물의 선택성에 대해서 연구하였다. 유전체장벽방전의 공정변수에 따른 벤젠의 분해율과 분해 생성물의 선택성을 높이기 위해서 반응기 내부에 촉매(H-ZSM-5, Na-Y)를 사용하였다. 실험은 대기압에서 수행하였으며, 방전전압, 체류시간, 농도 등의 공정변수에 따른 분해율을 조사하였다. 유전체 장벽방전만을 사용하는 방법과 비교하여 여기에 촉매를 동시에 사용하는 하이브리드 방전이 같은 전압과 체류시간조건에서 보다 효과적인 벤젠의 분해 방법임을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제26권1호
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• pp.79-87
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• 2020

The bio-oil produced from the fast pyrolysis of lignocellulosic biomass contains a high amount of oxygenates, causing variation in the properties of bio-oil, such as instability, high acidity, and low heating value, reducing the quality of the bio-oil. Consequently, an upgrading process should be recommended ensuring that these bio-oils are widely used as fuel sources. Catalytic fast pyrolysis has attracted a great deal of attention as a promising method for producing upgraded bio-oil from biomass feedstock. In this study, the fast pyrolysis of tulip tree was performed in a bubbling fluidized-bed reactor under different reaction temperatures, with and without catalysts, to investigate the effects of pyrolysis temperature and catalysts on product yield and bio-oil quality. The system used silica sand, ferric oxides (Fe₂O₃ and Fe₃O₄), and H-ZSM-5 as the fluidized-bed material and nitrogen as the fluidizing medium. The liquid yield reached the highest value of 49.96 wt% at 450 ℃, using Fe₂O₃ catalyst, compared to 48.45 wt% for H-ZSM-5, 47.57 wt% for Fe₃O₄ and 49.03 wt% with sand. Catalysts rejected oxygen mostly as water and produced a lower amount of CO and CO₂, but a higher amount of H₂ and hydrocarbon gases. The catalytic fast pyrolysis showed a high ratio of H₂/CO than sand as a bed material.