• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.679-684
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• 2003

급속한 경제성장과 산업발달로 인해 국내외 에너지 소비량은 매년 크게 증가하고 있으며 이에 따라 화석연료의 사용도 증가하는 추세이다. 연소반응을 통한 화석연료의 사용은 GHG 중 가장 큰 요인인 $CO_2$를 배출한다. 따라서 막대한 양으로 배출되고 있는 $CO_2$ 발생을 억제하기 위하여 다양한 이산화탄소 고정화 기술이 연구 중에 있다. 그 중에서 경제성이 있고, 환경친화적이며 대량의 $CO_2$를 안정적이고 영구적으로 처리할 수 있는 기술로 주목되고 있는 연구가 광물질을 이용한 $CO_2$ 미네랄 Carbonation 처리기술에 대하여 반응특성을 고찰하였다. 대상 광물질로 Ca 보다 $CO_2$ 처리 시 친화적인 것으로 알려진 Mg가 많이 함유된 Silicate 계열의 사문석(Serpentine[Mg$_3$Si$_2$O$_{5}$(OH)$_4$])을 대상으로 Carbonation 반응특성을 실험을 통하여 고찰하였다. 실험은 TGA를 이용한 분석실험과 200cc 급 Autoclave를 이용한 $CO_2$의 직접주입실험을 수행하였다. TGA분석과 200cc 급 Autoclave를 이용한 실험을 통해서 Serpentine 의 경우 실험에서 정한 운전조건에서 $CO_2$와의 Carbonation 반응에 적합한 물질로 판단된다는 결론을 도출하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권2호
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• pp.205-213
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• 2011

본 연구에서는 F-C시약을 이용한 페놀성 물질의 정량방법에서 다양한 종류의 페놀성 성분들의 반응특성 및 반응영향요인들을 분석하였다. 정량방법 중 $Na_2CO_3$를 선처리는 F-C시약을 먼저 처리하는 방법에 비해 대부분 페놀성 물질들의 발색반응도 감소를 야기하였으며, 특히 -OH 밀도가 높은 galloyl group을 가진 gallic acid 및 EGCG 등의 성분이 두드러진 감소를 나타내었다. F-C시약과 $Na_2CO_3$를 동시에 처리하는 경우 F-C시약을 선처리 하는 경우에 비해 각 페놀성 물질의 반응성이 약간 감소되는 경향을 나타내었다. 그 원인은 페놀성 물질들이 산성인 F-C시약에서보다 $Na_2CO_3$ 용액의 알칼리 환경에서 화학적으로 불안정하기 때문이며, pH 7.4 및 9의 환경에서 페놀성 물질로부터 생성된 산화물들은 F-C시약과의 반응성이 약화됨을 확인하였다. 이 과정중에 같이 형성된 $H_2O_2$는 F-C와의 반응에 직접적인 영향을 미치지 않았다. FeA와 SiA와 같은 monophenol류는 방법의 차이에 따라 큰 반응성의 변화를 나타내지 않았으며, 발색도는 느리지만 꾸준히 증가하는 kinetics 패턴을 보였다. 실제 시료에의 적용을 위해 연잎 추출물을 제조하고 각 정량방법에 대한 반응도 차이를 조사한 결과, 역시 $Na_2CO_3$ 처리환경에서 현저한 발색반응도 저하를 나타내었다. 보다 정확한 페놀성 물질의 정량을 위해 적절한 표준물질의 선택 및 정량 방법 등에 대한 표준화가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.299.1-299.1
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• 2013

넓은 표면적을 갖는 탄소나노튜브(CNT)는 기체 분자의 흡착 성능이 기존의 다른 흡착제에 비해 우수한 것으로 알려져 있으나, CNT의 물리/화학적 성질은 튜브의 직경과 기하 구조에 의해 큰 차이를 나타내며 정제가 매우 까다롭다는 단점을 가지고 있다. CNT와 외형적으로 매우 흡사한 질화붕소 나노튜브(BNNT)의 경우, 구조와 직경에 상관없이 열적, 화학적 안정성이 우수하여 $CO_2$를 비롯한 다른 공해 물질들의 제거제나 흡착제로서 응용 가능성이 매우 높다. 본 연구진은, BN-결함을 도입한 BNNT 벽면에서의 $CO_2$ 흡착 반응과 $CO_2$를 에너지 물질인 HCOOH와 $H_2CO_3$로 전환하는 반응에 대한 양자화학 이론 계산 연구를 수행하였다. 그 결과, $CO_2$에 대한 $B_N$-BNNT 흡착 성능이 튜브의 직경에 상관없이 매우 우수하였고, $B_N$-BNNT 벽면상에 흡착된 $CO_2$가 물 분자와 반응할 경우 HCOOH와 $H_2CO_3$로의 전환반응이 효과적으로 진행되었다. 이러한 이론 계산 연구 결과는 BN-BNNT가 $CO_2$ 흡착제 및 에너지 전환 촉매로의 응용 가능성을 훌륭히 제시하고 있다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.30-31
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• 2015

Usually, carbonation of concrete causes pH reduction and corrosion of steel, it leads to decrease of durability. However, CaCO₃, as results of reaction with hydrates products and CO₂, can contribute to improvement of compressive strength. Based on this theory, using carbonation depth, the researches about CO₂ absorption of plain concrete and concrete containing CO₂ reactive materials has been performed. But, the researches has limitation about using one material, therefore, for this study, considering various CO₂ reactive materials, experiment has been proceeded. With water to binder ratio 50%, after initial curing for 2days, accelerated carbonation was performed for 28days, and carbonation depth and compressive strength were measured. As results of carbonation depth, specimen containing desulfurized slag, zeolite showed the highest CO₂ absorption, in case of compressive strength, specimens with MgO were indicated as highest compressive strength.

• 약학회지
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• 제21권2호
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• pp.62-69
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• 1977

지구상에서 생합성된 천연물은 완급의 차이는 있겠으나 궁극적으로는 CO$_{2}$ H$_{2}$O, NH$_{3}$ 등으로 다시 산화분해된다. 이 분해과정은 미생물의 효소반응으로 이루어지며 생물권의 항상성도 일차적으로는 미생물의 이 산화분해작용으로 유지된다고 볼 수 있다. 미생물이 영위하는 이러한 효소반응을 생리활성물질의 공업적합성에 이용한 초기의 예로는 부현피질호르몬의 합성과정에서 Rhizopus nigricans를 사용한 수산화반응과 ascorbic acid 합성과정에서 Acetobacter xylinum을 사용한 탈수반응이 유명하며 이러한 반응은 아직도 이용되고있다. 특히 지난 십수년간의 응용미생물학의 발전은 대단한 것이며 여러가지 항생물질, 당질, amino산, 핵산관련물질들이 생리활성물질과 함께 발효법으로 생산되고 있다. 그러나 이글에서 다루는 미생반응은 발효과정에서 생산되는 미생물자체의 일차적 대사산물 (primary metabolite)이나 이차적대사산물 (secondary metabolite)를 대상으로 한것이 아니며 어디까지나 외부에서 공급되는 화학물질에 대한 균체의 효소반응산물을 목적물로 하고있다. 또한 근래 활발히 이용되는 균체고정및 효소고정법을 이용한 효소공학적수법도 제외하고 배양과정의 균체 또는 배양후의 군체를 이용한 미생물반응에 한정코저 한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.21-28
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• 1986

목질물질(木質物質)인 톱밥, 볏짚 그리고 왕겨를 열분해(熱分解)하여 기상물질(氣相物質)을 합성(合成)하기 위해, 석영으로 설계 제작된 반응탑(反應塔)을 사용하였다. 최초의 반응온도 350$^{\circ}C$로부터 열분해(熱分解)와 gasification 반응(反應)이 완결된다고 예상되는 550$^{\circ}C$까지 가열하였다. 촉매가 반응온도에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해 $K_2CO_3$와 $Na_2CO_3$를 촉매로 사용하였다. 합성(合成) gas chromatograph와 mass spectrometer에 의해 CO, $CO_2$, $CH_4$ 그리고 $CH_3CHO$등인 것으로 판명되었다. 합성(合成) gas의 수율(收率)과 조성(組成)은 반응온도(反應溫度)와 이 반응에 사용되는 촉매에 달려있지만, 톱밥을 시료(試料)로 반응온도 550$^{\circ}C$, $K_2CO_3$를 촉매로 사용한 반응(反應)에서 생성되는 gas 체적(體積)은 1,800$m{\ell}$/g 톱밥에 달한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.253-258
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• 2019

연소 후 이산화탄소 포집용 고속 유동층 공정에서 사용되는 흡수제를 대량생산할 때, 흡수제 강도를 위해 여러 가지 물질을 사용한다. 본 연구에서는 흡수제 설계시 사용하는 물질 중 하나인 Micro-cell C (MCC)를 사용하여 $K_2CO_3$ 기반 건식 흡수제(KMC)를 제조하였고, 흡수 및 재생 특성을 평가하였다. 흡수반응은 $60^{\circ}C$에서 실험하였고, 재생반응은 $200^{\circ}C$에서 실험하였다. KMC 흡수제의 연속실험 결과, 1 cycle임에도 불구하고 이론흡수능(95.4 mg $CO_2/g$ sorbent)의 약 22%인 21.6 mg $CO_2/g$ sorbent의 낮은 흡수능을 나타내었고, 5 cycle에서는 13.7 mg $CO_2/g$ sorbent의 낮은 흡수능을 나타내었다. XRD 및 TG 분석결과, MCC에 함유된 Ca계 성분으로 인해 제조 및 흡수 과정에서 부반응 물질인 $K_2Ca(CO_3)_2$ 구조가 생성됨에 따라 흡수제가 비활성화된 것을 확인하였다. 또한 흡수제 비활성화 문제를 해결하기 위해, MCC를 $850^{\circ}C$에서 먼저 소성하는 과정을 추가하여 흡수제(KM8)를 제조하였다. KM8 흡수제는 1 cycle에서 95.2 mg $CO_2/g$ sorbent의 높은 흡수능을 나타낼 뿐만 아니라 5 cycle 동안 우수한 재생성을 나타내었다. 따라서 소성단계를 추가함으로써 부반응 원인물질 제거방법을 통해 흡수제의 비활성화를 해결할 수 있음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.361-363
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• 2008

탄소 개질반응은 $1200^{\circ}C$(도1) 이상에서 모든 탄화물질과 수분 또는 $CO_2$ 사이에서 흡열/환원반응이 일어나서 합성가스를 생성한다. 개질반응로는 산화반응로와 연결되어, 수소가스와 CO 가스의 혼합인,합성가스가 산화반응로 내에서 산소가스와 연소하여 열과 $H_2O+CO_2$를 생성하여 환원 반응로 내로 유입되어, 환원 반응로를 $1200^{\circ}C$ 이상으로 유지하고, $H_2O$와 $CO_2$는 석탄 속의 모든 탄소를 CO로 개질한다(도2). 동시에 수소가스가 생성되어 합성가스를 생성하게 된다. 석탄 속의 비탄소 물질인 슬래그(Slag)는 개질로 내에 남게 되는데, 개질로를 슬래그 융점(non-fluid point) 이하에서 고체상태로 포집함으로서 Fly-ash로 처리된다. 개질로 내의 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$(석탄 슬래그 융점)로 유지함으로서 개질반응이 지속되어 합성가스가 생성된다. IGCC 시스템에서는 합성가스를 가스터빈 속에서 $O_2E가스와 연소하여 고온의 가스를 생성하여 터빈을 가동해 발전을 하고 배출가스를 $1500{\sim}1700^{\circ}C$에서 배출한다. 재래식 IGCC(도4)에서는 ${\sim}1500^{\circ}C$의 배출가스를 열교환 시스템에 의해 증기를 생성하여 Steam turbine(증기터빈)을 가동하여 추가 전력을 생산했다. 그러나 본 시스템에서는 배출가스(증기와 $CO_2E 가스)를 위의 개질로에 유입하여 개질로 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$로 유지함으로서 더 많은 합성가스를 생성 하게 된다(도3). 이렇게 하여 Oxidation-reduction cycle을 형성하게 된다. 새로운 IGCC 시스템에서 가스 터빈의 배출가스가 석탄 개질로에 연결되고 석탄개질로의 합성가스 출구가 가스터빈의 가스 입구에 연결됨으로서,외부에너지 주입 없이 지속 가능한 가스화 반응과 터빈 사이클(Cycle)을 완성하여 IGCC 시스템의 석탄 열효율을 1단계 상승시켰다. 이렇게 설계된 석탄가스화기는 Lurgi형 석탄가스화 기와 달리 석탄개질반응의 효율을 높일 수 있고, 슬래그 처리가 간단하기 때문에 석탄가스화기가 소형화 될 수 있으며 슬래그(Slag)용융에 따른 석탄가스화기의 외벽손상을 피할 수 있다.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.258-266
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• 2020

CO₂로부터 5원환 탄산염의 합성은 지구 온난화를 문제를 해결하고 정밀한 화학 물질을 생산하는 유망한 방법 중 하나이다. 본 총설에서는 CO₂와 에폭시 화합물로부터 5원환 탄산염 합성을 위한 다공성 결정 물질인 metal-organic framework (MOF)의 촉매로써 적용 가능성에 대해 검토하였다. CO₂와 에폭시 화합물의 부가 반응에 대하여 MOF의 구조적 기능과 그에 따른 불균일계 촉매로써의 활성을 조사하였다. 그 결과, 5원환 탄산염 합성에서 MOF 촉매의 산점(acidic site)과 친핵체(nucleophile)의 상승효과(synergistic effect)에 의하여 반응성이 높아지는 것을 확인하였다. 또한 CO₂의 부가반응에서 설계된 MOF의 구조에 대한 영향과 반응메커니즘을 조사하여 제시하였다.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.106-113
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• 2016

본 연구에서는 UV 광을 이용하여 CO, C₂H₅OH 및 H₂S에 해당하는 오염물질을 제어하기 위한 광촉매 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들이 동일한 체적 및 표면적의 경우에는 촉매 구조 내부까지 UV 광이 조사될 수 있는 구조에서 우수한 반응활성을 보였다. 하지만 이러한 광촉매 TiO₂의 CO에 대한 반응활성은 매우 저조하였으며, 이는 귀금속 계열의 Pt를 첨가하여 환원공정을 수행함으로써 해결할 수 있다. 특히 이러한 Pt/TiO₂ 광촉매는 환원공정을 통하여 표면 Pt⁰의 종의 생성 및 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 CO의 반응활성이 우수해 짐을 확인하였다.