• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.690-695
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• 2012

가스 하이드레이트는 순수한 물이 이루는 격자구조 내에 다양한 가스분자들이 선택적으로 포획되어진 고체상의 화합물로, 최근 이산화탄소를 포집, 수송, 저장 하는 CCS (Carbon Capture and Storage)기술에 이를 응용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 가스 하이드레이트를 적용한 CCS 기술의 핵심은 효과적으로 $CO_2$ 하이드레이트를 제조하는 기법의 개발이며, 본 연구에서는 초음파 노즐을 이용하여 수십 나노미터 직경의 미세수적을 통해 고속의 $CO_2$ 하이드레이트 제조기술 개발하였고, 이 과정의 특성을 파악해 보았다. 주파수 2.4 MHz의 초음파 노즐을 이용하여 미세직경의 수적을 분무하고 이송가스(carrier gas)로 $CO_2$를 적용, 미세 수적과 $CO_2$가 동시에 급속 냉각되는 저온 반응기에 도입되어 다공질 얼음입자가 직접 평균 $10.7{\mu}m$ 직경의 $CO_2$ 하이드레이트로 생성되는 연속공정을 개발하였다. 미세직경 얼음입자를 시작물로 하여 정압조건에서 $CO_2$ 하이드레이트가 생성되도록 하며 가스포집량을 측정, 그의 가스 포집속도를 알아본 결과, 미세직경이며 동시에 다공 얼음이 제공하는 높은 기-고 접촉면적으로 인해 가스 하이드레이트 생성에 매우 적합한 것을 알 수 있었으며, 제조된 $CO_2$ 하이드레이트의 자기보존효과(self-preservation effect)를 실험으로 확인함으로서 $CO_2$ 가스의 수송에도 이용 가능함을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권1호
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• pp.30-36
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• 2010

다중관식 헬리컬 코일형 가스냉각기내 $CO_2$의 열유량과 압력강하에 대해서 실험적으로 조사하였다. $CO_2$와 냉각수의 유량은 각각 0.06~0.075kg/s이고, 가스냉각기의 냉각압력은 8~10 MPa이다. $CO_2$의 열유량은 냉각수 질량유량, $CO_2$의 질량유량과 냉각압력에 비례하여 증가한다. $CO_2$의 압력강하는 냉각수와 $CO_2$의 질량유량이 감소할수록 감소하지만, $CO_2$의 냉각압력이 증가할수록 감소한다. 다중관식 헬리컬 코일형 가스냉각기내 $CO_2$의 열유량과 압력강하는 각각 이중관식 가스냉각기보다 상당히 높게 또는 낮게 나타났다. 따라서 다중관식 헬리컬 코일형 가스냉각기에 $CO_2$를 적용하는 경우에는 가스냉각기의 고효율화, 고성능화, 컴팩트화가 가능할 것이다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권4호
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• pp.17-23
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• 2015

Laser-gas metal arc hybrid welding has been considered as an alternative process of gas metal arc welding for offshore pipe laying. Fiber delivered high power lasers which enable deep penetration welding were recently developed but high power welding characteristics were not fully understood yet. In this study, the influence of shielding gas composition on welding phenomena in high power laser welding was investigated. Bead shapes, melt ejection and dropping were observed after autogenous laser welding with 100% Ar, Ar-20% $CO_2$, Ar-50% $CO_2$, and 100% $CO_2$ shielding gas. Process parameter window was widest with Ar-50% $CO_2$ shielding gas and the penetration was deepest with 100% $CO_2$ shielding gas. The melt dropping was not observed when Ar-50% $CO_2$ or 100% $CO_2$ shielding gas was supplied.

• 한국가스학회지
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• 제14권4호
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• pp.51-55
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• 2010

전 세계적으로 온실가스인 이산화탄소 배출을 감축하기 위하여 다양한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 상황에서 이산화탄소가 함유된 중소규모 가스전은 LNG로 개발하기에는 경제성이 떨어진다. 특히 가스전에 포함된 이산화탄소를 분리하기 위하여 분리설비가 추가로 설치되어야 한다. 따라서 플랜트 건설비용이 증가하고, 분리된 이산화탄소는 대기중으로 배출되어 온실가스 감축과는 상반되는 결과를 가져온다. 이러한 비경제적인 가스전에 KOGAS DME Process를 적용하면 가스전에 포함된 이산화탄소를 천연가스와 함께 원료가스로 활용할 수 있어 경제성이 높아진다. KOGAS DME Process는 합성가스를 제조하는 Tri-reformer(삼중개질반응기)를 통하여 $H_2$와 CO로 이루어지는 합성가스를 제조하는데 원료가스로 천연가스와 산소, 스팀, 이산화탄소를 활용한다. 여기서 사용되는 이산화탄소는 공정상 발생하는 이산화탄소를 회수하여 원료가스로 활용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 공정상 발생하는 이산화탄소의 발생량과 원료가스로 사용되는 이산화탄소의 사용량 그리고 가스전에 포함된 이산화탄소의 함량을 분석하여 가스전에 포함된 이산화탄소의 활용범위를 연구하고자 한다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권6호
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• pp.689-698
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• 2008

Numerical study is conducted to predict effects of radiative heat loss and fuel composition in synthetic gas diffusion flame diluted with $CO_2$. The existing reaction models in synthetic gas flames diluted with $CO_2$ are evaluated. Numerical simulations with and without gas radiation, based on an optical thin model, are also performed to concrete impacts on effects of radiative heat loss in flame characteristics. Importantly contributing reaction steps to heat release rate are compared for synthetic gas flames with and without $CO_2$ dilution. It is also addressed that the composition of synthetic gas mixtures and their radiative heat losses through the addition of $CO_2$ modify the reaction pathways of oxidation diluted with $CO_2$.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.12-19
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• 2013

A gasification process with pre-combustion $CO_2$ capture process, which converts coal into environment-friendly synthetic gas, might be promising option for sustainable energy conversion. In the coal gasification for power generation, coal is converted into $H_2$, CO and $CO_2$. To reduce the cost of $CO_2$ capture and to maximize hydrogen production, the removal of CO and the additional production of hydrogen might be needed. In this study, a 2l/min water gas shift system for a coal gasifier has been studied. To control the concentration of major components such as $H_2$, CO, and $CO_2$, MFCs were used in experimental apparatus. The gas concentration in these experiments was equal with syngas concentration from dry coal gasifiers ($H_2$: 25-35, CO: 60-65, $CO_2$: 5-15 vol%). The operation conditions of the WGS system were $200-400^{\circ}C$, 1-10bar. Steam/Carbon ratios were between 2.0 and 5.0. The commercial catalysts were used in the high temperature shift reactor and the low temperature shift reactor. As steam/carbon ratio increased, the conversion (1-$CO_{out}/CO_{in}$) increased from 93% to 97% at the condition of CO: 65, $H_2$: 30, $CO_2$: 5%. However the conversion decreased with increasing of gas flow and temperature. The gas concentration from LTS was $H_2$: 54.7-60.0, $CO_2$: 38.8-44.9, CO: 0.3-1%.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.90-95
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• 2003

환형기체(Annulus Gas) 계통의 화학적 관리는 계통 재질의 건전성 확보와, 계통내 냉각재 또는 감속재 중수 유입 여부 감지 및 방사선량 저감화 등을 통하여 설비의 안전성과 신뢰성을 유지하는데 목적이 있다. 환형기체 계통의 화학 관리절차서 중 CO_2$ 규격 관리는 계통 재질의 건전성 확보와 방사선량 증가에 직결되기 때문에 고순도의 품질 보증이 요구되고 있다. CO_2$의 순도가 기준 값에 미달될 경우는 계통내에 직접적인 영향을 줄뿐 아니라 주변 환경으로의 오염 가능성도 상존하기 때문에 불순물의 정량관리는 매우 중요하다. 따라서 중수로 환형기체 계통에 공급되는 CO_2$ 중의 C, N_2$ 및 Ar등의 농도분석을 통하여 계통내에서 생성 될 수 있는 방사능 inventory를 평가하였으며 CO_2$의 불순물 관리 최적화와 중수로에서 생성되는 기체 방사성 폐기물 관리에 유용한 정보로 사용 될 수 있을 것이다.

• 멤브레인
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• 제23권5호
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• pp.384-391
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• 2013

DME 제조공정에서 발생하는 혼합가스 중, $CO_2$를 제거하기 위하여 폴리술폰 고분자를 이용하여 지지체 중공사막을 제조하고, Hyflon AD를 코팅하여 복합막을 제조하였다. 제조된 중공사막을 이용하여 Flaring 모사가스에 대한 모듈의 성능을 측정하였다. 분리막 1단 평가 결과 1.2 MPa에서 Stage cut 0.24 이상의 $CO_2$농도는 3% 이하이며, 동일조건에서 $CO_2$ 제거율 및 $CH_4$ 회수율은 각각 약 80%이다. 분리막 2단 평가결과 Product 가스의 $CO_2$ 농도를 5%로 고정하였을 때, stage cut 0.074에서 recycle 되는 $CO_2$ 농도는 공급가스와 같은 농도를 가지며, 이때 $CH_4$의 회수율은 약 99%이다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.439-444
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• 2008

The heat capacity and pressure drop of $CO_2$ and coolant in a multi-tube type gas cooler were investigated experimentally. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a $CO_2$ compressor, a mass flow meter, an evaporator and a multi-tube type gas cooler as a test section. The mass flowrate of $CO_2$ and coolant were varied from 0.06 to 0.075 [kg/s], respectively and the cooling pressure of gas cooler were from 8 to 10 [MPa]. The heat capacity of $CO_2$ in the test section is increased with the increment in mass flowrate of coolant, the cooling pressure and mass flowrate of $CO_2$. The pressure drop of $CO_2$ is decreased with the decrease in mass flowrate of coolant and $CO_2$, but decreased with increase in cooling pressure of $CO_2$. The heat capacity of $CO_2$ per unit heat transfer area of gas cooler is greatly high. Therefore, in case of the application of $CO_2$ at the multi-tube type gas cooler, it is expected to carry out the high-efficiency, high-performance and compactness of gas cooler.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.116-120
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• 2013

관상의 광촉매 반응기에서 Pt가 담지된 $TiO_2$ 광촉매를 사용한 CO 전환 반응에 의해 CO를 제거하는 광촉매 공정에 대해 고찰하였다. $TiO_2$ 촉매에 Pt를 담지하는 방법, CO를 포함한 기체흐름속도, 기체흐름에 포함된 CO의 농도 그리고 기체의 수분함량이 CO를 $CO_2$로 전환하는 반응의 전환율에 미치는 영향을 검토하였다. Pt/$TiO_2$ 광촉매가 관의 내부에 코팅된 관상광촉매 반응기에서 진행된 실험결과 기체의 흐름속도 범위가 0.01~0.25 m/s, CO의 농도가 20~100 ppm 그리고 기체의 상대습도가 20~40%의 범위에서 CO는 UV의 조사 조건에서 거의 100% 정도 제거될 수 있었다. 기체흐름에 포함된 CO의 전환율은 기체의 흐름속도가 증가할수록 그리고 포함된 CO의 농도가 증가할수록 점점 감소하였다. 기체 흐름에 포함된 수분은 OH 라디칼을 형성함으로써 CO의 제거를 촉진할 수 있었다.