• 기계와재료
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• 제21권2호
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• pp.98-109
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• 2009

산업이 고도화 되는 과정에서 필연적으로 환경오염 문제가 발생하고 있는데, 그 중에서도 에너지 고효율화를 위해 고온 고압 등의 극한환경 하의 공정이 증가하면서 다공질 세라믹스를 이용한 촉매기술 또는 포집 분리기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 다공성 세라믹 소재가 유효하게 대응 가능한 대기오염과 관련하여 오염물질 및 오염의 실태를 살펴보고, 각종 다공성 세라믹스의 제조방법과 이에 따른 소재특성을 소개하고 시장의 현황과 전망을 정리하였다. 다공성 세라믹 소재의 활용과 관련해서는 오염물질을 입자상물질과 가스상물질로 대별하여 대표적인 사용처와 소재를 수록하였으며, 차세대 신개념 필터로 연구 중인 반응소결 질화규소에 대해 언급하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.461-468
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• 2019

석탄화력발전소에서 발생하는 분진 효율을 높이고 미세먼지와 극미세먼지까지 집진할 필요성이 높아지고 있다. 상압 영역에서 운전되는 플랜트 발생 분진 제거를 위해서는 백필터나 전기집진기를 사용하나, 고온고압에서 운전되는 석탄가스화와 같은 경우는 금속필터나 세라믹필터가 사용된다. 고온고압에서 분진 집진을 위해 2종의 5겹 압착/소결한 금속필터를 제작하였고 이를 사용했을 때 분진 포집효율과 $10{\mu}m$ 이하 입자에 대한 포집 성능을 파악하였다. 석탄가스화 분진에 대한 금속필터의 집진효율은 무게기준으로 99%대에 달하였다. 제작한 금속필터 2종의 미세먼지 입자 이하(< $2.5{\mu}m$) 크기까지 집진성능을 파악하고자 JIS 분진 표준시료를 대상으로 실험을 수행하였고, $1{\sim}2.5{\mu}m$ 입자크기 범위에 대해 97%와 70~82%의 집진 성능을 확인하였다. $1{\mu}m$ 이하 입자크기 영역에서는 입자크기가 작아짐에 따라 제작한 금속필터의 집진효율이 급격히 낮아짐을 볼 수 있었다. 이러한 $1{\mu}m$ 이하 입자들에 대한 집진 제한점을 극복하고자 금속필터 성능의 개선 방안을 제시하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권3호
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• pp.226-232
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• 2002

적색 칼라 필터 재료인 ${\alpha}-Fe_2O_3$가 고온 제조 공정을 거치는 동안 화학적인 안정성에 관해서 연구한 것이다. PDP(Plasma Display Panel)에 있어서 통상적으로 칼라 필터 층의 위에 사용되고 있는 투명 유전체의 경우는 광의 투과도를 높이기 위하여 ZnO를 첨가한다. ZnO가 포함되어 있는 유전체의 경우는 500$^{\circ}$C 이상에서 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 열적 안정성을 감소시켜 칼라 필터로서의 기능을 완전히 상실하게 되어 투명하게 된다. 반면에 ZnO가 포함되지 않는 투명 유전체의 경우는 ${\alpha}-Fe_2O_3$가 적색의 색상을 유지하면서 칼라필터로서의 기능을 유지하고 있었다. ${\alpha}-Fe_2O_3$가 칼라 필터로 기능을 유지하기 위해서는 ${\alpha}-Fe_2O_3$와 접촉하는 투명 유전체는 ZnO가 포함되지 않는 투명 유전체를 사용하여 1차 보호막을 형성한 후 그 위에 ZnO가 포함된 투명 유전체층을 형성하면 적색 칼라 필터가 색상을 유지하게 된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-84
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• 2001

Hot gas filtration method via using ceramic filters is an evolving technology applicable to numerous industrial and air pollution control processes. Alumino silicate, organic and inorganic binders were the major raw materials in manufacturing ceramic filters. In this work, disc type ceramic filters(50$\phi$$\times$10t) were manufactured by vacuum forming processes using ceramic raw materials. The porosity and bulk density of disc type ceramic filers ranged from 86 to 89% and from 0.27 to 0.36 g/㎤, respectively. In this work disc type ceramic medium were tested utilizing coupon experimental apparatus. Disc type filters showed high collection efficiencies over 99.96% with Darchs law coefficients of 4.1$\times$10(sup)10~9.63$\times$10(sup)10/$m^2$ depending on mean pore sizes. In addition, filtration and detachment of ceramic filters turned out to be performed effectively using 10 cm/sec face velocity, 5 minutes filtration cycle, 100msec pulse jet valve opening time and 3 bar pulsing pressure.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.391-392
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• 2003

한전 원자력 환경기술원에서는 중ㆍ저준위 방사성폐기물 유리화 기술의 상용화 가능성을 입증하기 위한 유리화 실증설비를 건설하여 시험 중에 있으며 이 유리화 기술은 유도 가열식 저온로(Cold Crucible Melter, CCM)에 폐기물을 투입하는 기술로서 폐기물의 부피 축소 효과와 더불어 최종 고화물로 생성되는 폐기물의 침출율이 매우 낮은 장점을 지닌다. 이와 같은 유리화 공정은 기존의 소각처리에서와 같이 폐기물의 열적 산화과정에 의해 유해오염가스와 입자성 물질이 발생된다. 따라서 이를 처리하기 위해배기체 처리공정(Off Gas Treatment System, OGTS)을 설치하여 환경 배출기준(SO$_2$300ppm, NO$_2$ 200ppm, CO 600ppm, HCI 50ppm, 분진 100mg/Nm$^3$ 등)을 만족하도록 하였고 특히 입자성 물질은 후단 OGTS나 배관내 침적으로 인한 방사성 오염을 막기 위해 CCM 후단에서 효율적으로 제거되어야만 한다. (중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.812-815
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• 2007

Computational simulation has been performed to design the filtration system for Korea model IGCC demonstration plant. The filtration system for optimal design has four effective filters corresponding to the clusters composed of a group of ceramic candle filters. It was analyzed how the different entrance geometry influences the flow field and the particle behavior in the filtration system. The particle loading is minimum when the gas mixed with particles flows into the filter vessel with a shroud tube through a tangential inlet. However, the particle loading is maximum when the gas with particles enters the filter vessel through a normal inlet which a entrance tube extended from. By controling adequately both conditions of inflow, the filtration system can be operated optimally to prolong the filter life-time and to save the energy for cleaning filters.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2001년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.129-134
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• 2001

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.688-693
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• 2014

촉매필터의 NO 환원활성을 조사하기 위하여 $SO_2$와 $H_2O$가 동시 또는 따로 존재하는 조건에서 NO, $NH_3$, air로 구성된 합성가스 분위기에서 그 성능이 측정되었다. 집진성능이 높이 평가된 SiC 세라믹 필터의 기공에 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매를 코팅하여 SCR용 촉매필터를 제작하였다. $260^{\circ}C$ 이하의 저온영역에서 반응가스 중에 $SO_2$와 $H_2O$가 각각 또는 동시에 존재할 경우에 이들이 존재하지 않을 때와 비교하여 촉매필터의 활성이 두드러지게 감소하였다. 반면에 $320^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 반응가스 중에 $SO_2$가 포함될 경우 촉매필터의 활성이 증가하여 여과속도 2 cm/s에서 500 ppm의 NO를 99.8% 이상 질소로 환원시켰다. 특히 반응가스 중에 물이 존재할 때는 $380^{\circ}C$의 고온까지 99% 이상의 NO 전환율이 유지되었다. 이와 같은 물의 영향은 물이 고온에서 $NH_3$ 산화반응을 둔화시켜서 $N_2O$ 생성으로 가는 반응을 억제시키기 때문으로 해석되었다. $SO_2$와 $H_2O$가 공존하는 반응가스에서 100시간 운전 후에도 촉매필터의 초기 NO 환원활성이 유지되었다. 따라서 촉매필터가 분진과 NOx 가스를 동시에 처리할 수 있는 우수한 산업촉매로써 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권1호
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• pp.9-16
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• 2005

To evaluate parameters influencing on the dust removal of the High Temperature Filter(HTF) system, a computer simulation of fluid dynamics inside the system had been performed. The results showed that the optimum pulse jet periods were 50ms and 90ms for the 1000mm and 1500mm long filter elements respectively. Dust removal effect was very excellent under the pulse jet pressure of 3 bar. But the distance between the pulse jet nozzle and the venturi of a filter element had no meaningful effect on the performance with the variation from 5mm to 10mm. Compared to the dispersion mode of pulse jet, the collective mode of pulse jet flow was preferable in maintaining the pressure inside the system stable.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권10호
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• pp.948-954
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• 2002

차세대 발전 시스템에서 사용되는 고온 가스 필터용 지지층 소재를 제조하기 위하여 용융 Si 침윤 방법으로 기공율이 32∼36%, 주기공 크기가 37∼90 ${\mu}m$ 범위를 갖는 고강도 다공질 반응소결 탄화규소(RBSC)를 개발하였다. 반응소결 탄화규소 다공체의, 최대 파괴강도는 120MPa이었으며, 용융 Si 침윤 방법으로 제조된 반응소결 탄화규소 다공체에서는 SiC 입자 사이에 SiC/Si로 이루어진 기지상이 형성되어 있기 때문에 파괴 강도 및 열충격 특성이 점토 결합 탄화규소 다공체 보다 우수하였다. 반응소결 탄화규소 다공체의 기공율 및 기공 크기는 잔류 Si의 양 및 성형체에 사용한 SiC 입자 크기에 따라 다르게 나타났다.