• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.590-596
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• 2010

본 연구에서는 디젤대체 연료와 LPG 혼합용 및 도시 가스의 발열량을 높이기 위한 첨가제로 사용할 수 있는 DME 분리공정에 대한 올바른 열역학 모델식의 선정에 대한 해석을 시도하였다. 물과 메탄올 용매 사이의 액상에서의 비이상성을 해석하기 위해서 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 사용하였으며, 기상에서 이상기체의 비이상성을 해석하기 위해서 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였다. 한편, Methanol absorber에서 메탄올 수용액 중의 $H_2$, CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_4$과 $N_2$ 등과 같은 비응축성 기체의 용해도를 추산하기 위해서 온도와 압력의 함수로 나타낸 Henry parameter를 사용하였다. 사례 연구를 통해서 원료에 대한 용매의 몰 유량비가 3.40일 때 최적이 됨을 알 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권5호
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• pp.651-658
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• 2018

Particulate matter (PM) emitted from fossil fuel-combustion facilities can be classified as either filterable or condensable PM. The U.S. Environmental Protection Agency (EPA) defined condensable PM as material that is in the phase of vapor at the stack temperature of the sampling location which condenses, reacts upon cooling and dilution in the ambient air to form solid or liquid in a few second after the discharge from the stack. Condensable PM passed through the filter media and it is typically ignored. But condensable PM was defined as a component of primary PM. This study investigates the change of condensable PM according to the variation in the sulfur dioxide of combustion gas. Domestic oil boilers were used as the source of emission ($SO_2$) and the level of $SO_2$ concentration (0, 50, 80, and 120 ppm) was adjusted by diluting general light oil and marine gas oil (MGO) that contains sulfur less than 0.5%. Condensable PM was measured as 2.72, 6.10, 8.38, and $13.34mg/m^3$ when $SO_2$ concentration in combustion gas were 0, 50, 80, and 120 ppm respectively. The condensable PM tended to increase as the concentration of $SO_2$ increased. Some of the gaseous air pollutants emitted from the stack should be considered precursors of condensable PM. The gas phase pollutants which converted into condensable PM should reduced for condensable PM control.

• 공학논문집
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• 제3권1호
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• pp.207-213
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• 1998

습식화학법의 단점을 극복하는 이상적인 분말을 제조하기 위해서는 용질분자가 용액내에서 활발하게 움직여서 분자단위의 혼합이 가능하고 용매는 낮은 점도를 가져 용질분자의 움직임에 도움을 주어야 하며, 얻어진 분말도 결정질이어야 한다. 본 논문에서는 이러한 조건을 동시에 만족시키는 분말제조방법으로 물질의 임계온도, 임계압력을 넘어 응축된 가스상태로 존재하는 초임계 유체를 이용하여 분말을 제조하였다. 용매인 에탄올이 초임계 유체상태에서 분해될 때 생성된 물로 titanium(IV) ethoxide를 가수분해시켜 이용도가 높은 광촉매용 $TiO_2$ 분말을 제조하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제13권6호
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• pp.396-400
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• 2006

The Ti-Ni alloy nanopowders were synthesized by a levitational gas condensation (LGC) by using a micron powder feeding system and their particulate properties were investigated by x-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) method. The starting Ti and Ni micron powders $150{\mu}m$ were incorporated into the micron powder feeding system. An ingot type of the Ti-Ni ahoy was used as a seed material for the levitation and evaporation reactions. The collected powders were finally passivated by oxidation. The x-ray diffraction experiments have shown that the synthesized powders were completely alloyed with Ti and Ni and comprised of two different cubic and monoclinic crystalline phases. The TEM results showed that the produced powders were very fine and uniform with a spherical particle size of 18 to 32nm. The typical thickness of a passivated oxide layer on the particle surface was about 2 to 3 nm. The specific surface area of the Ti-Ni alloy nanopowders was $60m^2/g$ based on BET method.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.655-655
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• 2013

그래핀은 높은 전자 이동도, 열전도도, 기계적 강도, 유연성 등의 고유한 특성으로 다양한 분야에 응용하기 위한 연구가 수행되고 있으며, 특히 전자 소자에의 적용에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 전자 소자에 적용하기 위해서는 성장 및 물성에 관한 규명, 응용 소자에 따른 특성 평가가 필요하다. 이러한 소자 특성은 그래핀 물성에 의한 영향이 기본적이지만 에칭, 전사 등의 공정 중 발생하는 오염, 표면 특성, 잔여물 등에 의한 물성 변화 또한 분석 및 제어에 관한 연구가 필요하다. 열화학증착법(thermal chemical vapor deposition)을 이용한 그래핀 합성은 구리 기판을 사용하며, 합성된 그래핀의 에칭, 박리 및 전사 공정이 있다. 이러한 공정 중 발생하는 오염 입자가 그래핀 표면에 흡착되거나, 제거되지 않은 PMMA 잔여물이 그래핀의 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터의 표면 충돌을 이용하여 이러한 오염 물질 및 잔여물을 제거하고 그래핀 표면을 평탄화하는 것에 관한 연구를 수행하였다. 가스 클러스터란 작동기체의 분자가 수십에서 수백 개 뭉쳐 있는 형태를 뜻하며 이렇게 형성된 클러스터는 수 nm 크기를 형성하게 된다. 그리고 짧은 시간의 응축에 의해 수십 nm 크기 까지 성장 하게 된다. 클러스터를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반 한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 본 연구에서는 이러한 변수들을 제어하여 클러스터를 이용한 그래핀 표면 처리 실험을 수행하였다. 평가는 클러스터 표면 처리 전과 후의 특성 비교에 기반 하였으며, 광학 현미경을 이용한 표면 형상 측정, 라만분광 분석, AFM을 이용한 표면 조도 측정, 그래핀 면저항 측정 결과를 비교하였다. 평가 결과를 통하여 표면 처리를 하지 않은 그래핀에 비하여 면저항과 표면 조도가 낮아지는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 클러스터 세정은 300 mm 웨이퍼 크기 이상의 대면적을 짧은 시간에 건식으로 세정할 수 있다는 장점이 있어 향후 최적화를 통해 그래핀 양산 시 특성 향상을 위한 후처리 방법으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1032-1037
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• 2011

본 연구에서는 전처리 공정을 거친 천연가스로부터 에탄 이상의 성분을 회수하기 위한 탈메탄탑에 대한 전산모사와 공정 최적화를 수행하였다. 전처리된 천연가스는 탈메탄탑 상부의 차가운 기상류와의 열교환 및 프로판 냉동 사이클이 포함된 예냉공정을 거친 후에 기상과 액상이 분리된다. 기상은 터보 팽창기를 거치면서 생산되는 동력을 residue gas의 압력을 높이기 위한 압축기에 전달한 후에 부분적으로 응축되어 탈메탄탑 상부로 주입된다. 액상류는 줄-톰슨 팽창 밸브를 거친 후 더욱 냉각되어 탈메탄탑의 중간부로 주입된다. 원료 대비 에탄의 회수율은 80% 이상으로 정하였으며, 탈메탄탑의 탑저에서 에탄에 대한 메탄의 몰비는 0.0119로 정하였다. 한편 프로판 냉동 사이클의 heat duty를 최소화시키기 위해서 원료를 분리하여 side reboiler와 열교환시킴으로써 냉열의 일부를 회수할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제7권2호
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• pp.65-74
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• 1997

자동차 배출가스로 인한 대기 오염을 줄일 수 있는 자동차 연료용 고순도 에탄올 농축을 의한 투과증발 pilot test가 발효에탄올 시작 공장에서 PVA 복합막을 이용하여 수행되었다. 약 95% 에탄올 농도를 갖는 에탄올/물 공비혼합물을 탈수, 농축하여 99% 이상의 연료용 고순도 에탄올을 얻는 투과증발 공정에서는 막의 내열 온도 범위 내에서 공급액의 가열 온도를 높일수록 농축 성능이 우수하였으며 투과액의 응축 온도는 경제성을 고려하여 결정해야 하며 $0{\circ}C$가 최적임을 알 수 있었다. 발효에탄올 농축을 위한 투과증발 성능은 합성에탄올 농축과 같은 결과를 보임으로써 투과증발 시스템 성능은 에탄올에 포함된 미량의 성분과는 무관한 결과를 보였으며, 투과증발 pilot test 결과 및 에너지 수지 관계를 이용하여 시스템에 소비되는 에너지의 대부분을 차지하는 투과액의 기화에 필요한 에너지는 공급액의 현열에 의해 공급됨을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권2호
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• pp.327-337
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• 2017

반 건조 소화 하수슬러지와 폐플라스틱을 혼합하여 파일롯 규모(85.3kg/hr)의 연속식 저온($510^{\circ}C{\sim}530^{\circ}C$) 열분해 실험을 하였다. 실험결과 열분해가스 발생량은 투입물 건량의 최대 68.3%, 발열량은 $40.9MJ/Nm^3$이었으며, 연속식 열분해에 따른 외기 유입율이 19.6%이었다. 오일은 투입물 건량의 4.2%가 발생하였고, 저위발열량은 32.5 MJ/kg이었으며 시설부식 등을 일으킬 수 있는 황과 염소의 함량이 각각 0.2% 이상이었다. 투입물 건량의 27.5%가 발생한 탄화물의 저위 발열량은 10.2 MJ/kg이었고, 용출시험 결과 지정폐기물에 해당하지 않았다. 열분해가스의 연소 배가스는 일산화탄소, 황산화물, 시안화수소 등의 배출농도가 특히 높았고, 다이옥신 (PCDDs/DFs)은 $0.034ng-TEQ/Sm^3$로서 법적 기준치 이내였다. 건조 배가스 응축으로 발생한 폐수는 수질오염물질 47개 항목 중 총질소, n-H 추출물질, 시안 등의 고농도 항목이 많아 전처리 후 하수처리장 등에서의 병합처리 방식을 고려할 필요가 있었다.

• 분석과학
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• 제17권3호
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• pp.251-262
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• 2004

생활폐기물을 매립, 처리하는 위생매립장에서 발생된 침출수의 삼중수소 분포 특성을 조사하기 위해 침출원수, 처리수 및 메탄가스응축수의 삼중수소 농도를 측정하였다. 또한 침출수 및 처리수의 콜로이드 크기에 따른 삼중수소의 용존특성을 조사하였다. 침출수의 주요 무기물 오염성분은 Na, K, Ca, Mg, 암모니아성 질소 및 염소이온이었다. 연구대상 매립장중 2개 매립장을 제외한 나머지 매립장의 침출수에서 환경준위보다 수십 내지 수백 배 이상 높은 농도의 삼중수소가 검출되었으며, 조사기간중 침출수의 평균 삼중수소 농도분포는 17 ~ 1196 TU였다. 메탄가스응축수 및 침출수 처리공정을 거친 처리수에서도 침출수와 비슷한 수준의 삼중수소가 검출되었다. 이와 같은 삼중수소의 농도는 삼중수소의 음용수 기준에 비해 약 100배 이상 낮은 수준임을 확인할 수 있었다. 침출수중 삼중수소는 대부분 $0.45{\mu}m$ 이하의 용해성 콜로이드에 분포되어 있었나, 일부는 $0.45{\mu}m$ 이상의 콜로이드에 분포되어 있는 것으로 추정되었다. 침출수의 삼중수소와 총유기성탄소가 상대적으로 높은 상관성을 나타내었다. 그러나 침출수의 삼중수소 농도는 매립장의 규모, 수문학적 특성 및 매립연령 등과 특별한 상관성이 없는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.407-410
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• 2013

직경 25 mm의 파이렉스 튜브 내에서 실리콘의 유동층 염소화 반응이 수행되었다. 반응기에 공급되는 질소 유량 0.8~1.0 L/min, 염소 유량 0.2 L/min, 반응온도 $450^{\circ}C$, $SiCl_4$ 응축기의 냉매온도는 $-5^{\circ}C$로 설정하였다. 반응기에 도입되는 가스 내 염소의 몰분율이 증가하면 $SiCl_4$의 수율이 증가하였다. 반응가스 중 염소의 몰분율 0.2의 조건에서 $SiCl_4$의 수율은 28% 이었다. 염소의 몰분율 증가는 반응열 상승에 의해 반응온도 상승을 가져옴으로써 안전을 고려하여 염소의 몰분율을 0.2 이상으로 올리지 못했다. 실리콘의 유동층 염소화 반응에 의한 사염화실리콘의 제조 가능성이 입증되었으며, 향후 보다 가혹한 조건에서의 실용화 연구를 위한 기초로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.