• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.12
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• pp.1101-1109
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• 2010

We investigated the combustion rate and kinetic rate of char when burning in oxygen-enriched atmospheres with either an $N_2$ or $CO_2$ bath gas in a drop tube furnace. The experiments were performed with sub-bituminous coal (Adaro) and bituminous coal (Coal valley) under atmospheric pressure conditions. Two different coals were investigated over 12 to 30 vol% oxygen and furnace temperatures of 900, 1100, and $1300^{\circ}C$. For both coals, the particle temperature and overall reaction rate are lower in the $CO_2$ bath gas. However, analysis of single-particle data shows that the surface-specific burning rate of char oxidation is similar in both gases. In addition, the kinetic rate and activation energy for each coal were similar for both gases. Generally, the particle temperature and overall reaction rate of sub-bituminous coal are higher than those of bituminous coal.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.4
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• pp.475-478
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• 2010

Fluorinated polymeric membranes were prepared by direct surface modification of PDMS with fluorine gas ($50{\sim}2000\;{\mu}mol/mol$ in nitrogen). The formed fluorinated polymeric membranes were characterized by FT-IR spectroscopy, GC (Gas chromatography), atomic force microscopy, and scanning electron microscopy. Direct fluorination resulted in the change of permeability and selectivity of various gases (pure gases such as $CO_2$, $O_2$, $N_2$, $C_2H_4$, mixture of He, Ne, Kr, Xe) through PDMS membranes. Fluorination resulted in the maximum 50% increase of selectivity through PDMS membrane.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1994.11a
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• pp.90-96
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• 1994

본 연구는 에너지를 집중적으로 사용하는 발전소와 대규모 공장 단지에서 발생하는 배기가스 중에 포함된 황산화물의 제거 방법에 관한 것으로서, 활성탄의 적절한 전처리를 통해 이산화황 흡착능을 향상시켜 머지 않은 장래에 엄격히 적용될 대기오염 기준을 만족시킴과 동시에, 오염 물질의 제거 효율이 높고 폐기물 매립의 부담이 없는 건식 탈황 공정의 효율향상에 기여하는 것을 목적으로 하고 있다. Activated Char나 활성탄을 이용하여 황산화물과 질소산화물을 동시에 제거하기 위해서는 Carbon 표면을 적절하게 처리함으로써 활성탄의 촉매활성을 향상시키는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 활성탄을 열 및 $O_2$-NH$_3$ 혼합가스로 전처리하여 표면의 특성 변화와 SO$_2$ 흡착능에 미치는 영향을 살펴보았다. Coconut Shell로부터 제조한 활성탄을 NH$_3$의 농도를 변화시켜가며 $O_2$와의 혼합가스로 973~1173K에서 열처리하는 방법에 의해 전처리하여, 이률 고정층 반응기에서 SO$_2$흡착 및 반응실험을 수행하였고, 이 과정 중의 활성탄 표면의 특성변화를 원소분석, TPD(Temperature Programmed Desorption), FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy), Acid-Base Titration, SEM(Scanning Electrolic Microscopy)등의 분석 방법을 통해서 알아보았다. 그 결과, 활성탄을 열 및 $O_2$-NH$_3$혼합가스로 처리하여 환원성 분위기 하에서 표면 활성점을 증가시킴으로써 황산화물 흡착제거율이 향상됨을 얻었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.880-883
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• 2009

석탄가스화복합발전(IGCC) 시스템에서 합성가스 중에 포함된 황화수소($H_2S$)는 후단의 가스 터빈과 같은 장치의 부식을 방지하고, 합성가스를 이용하는 연료전지 등의 연계 공정에서 요구하는 수준에 맞추어 정제되어야 한다. 본 연구에서는 $H_2S$ 정제공정 추가에 따른 IGCC 시스템의 효율저하를 최소화하기 위하여 고온고압에서 사용가능한 탈황제를 분무건조법을 이용하여 제조하고 제조된 탈황제에 대해 물성 및 황 흡수능 시험을 실시하였다. 형상, 내마모도, 평균입자크기, 충진밀도와 함께 제조된 탈황제가 적용되는 유동층 공정에 적합한 강도를 보유하는지 여부를 미국표준시험방법에 의하여 측정하였다. 황 흡수능은 열중량분석기를 반응기로 사용하여 모사 합성 가스 분위기에서 측정하였다. 분무건조 성형된 탈황제의 일부가 구형이 아닌 타원형 또는 도넛 형태를 나타내고 있어 형상 개선을 위한 제조방법 개선이 필요한 것으로 나타났다. 제조된 탈황제는 기공도가 65% 이상으로 macropore가 기공부피의 대부분을, mesopore가 비표면적의 대부분을 제공하고 있었다. 소성온도를 650 $^{\circ}C$에서 750 $^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 대체로 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 열중량분석기로 측정된 황 흡수능은 약 10 wt%로 나타났다. 제조된 탈황제 중 일부는 유동층 공정에 적합한 물성을 보유하고 있었으며 반응성 또한 기존에 개발된 탈황제에 버금가는 성능을 나타내어 향후 공정 적용이 가능할 것으로 분석되었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2014.11a
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• pp.141-142
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• 2014

This numerical study was carried out to optimize dual fuel combustion on natural gas-diesel in static chamber. Spray experiments conducted under conditions of premixed methan 0%, 5% and 10%. In the results, penetration decreases when premixed methane is increasing. Constants of numerical models were acquired from results of spray experiments to enhance accuracy of numerical study. And dual fuel engine simulation was implemented by using AVL-FIRE with acquired constants.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2000.11a
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• pp.88-94
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• 2000

최근 플라스틱공업, 유기합성공업, 금속분체공업 및 사료공업 등의 기술이 진보함에 따라서 원료 및 제품을 분체로 취급하는 공정은 현저하게 증가되고 있는 실정이며, 미립자의 제조, 분쇄, 건조, 분급, 혼합 등의 신공정에서는 유동이나 부유상태로 취급하거나 고온 분위기하에서 처리하는 경우가 많다. 그리고 이에 수반하여 분진폭발 위험성이 상당히 인식되고는 있으나 가스 또는 액체에 의한 폭발 위험성만큼 충분히 알려져 있지 않고 있다. /sup 1)/ 분진에 대한 최초의 폭발기록/sup 2)/은 1785년 이탈리아의 제분공정에서 일어난 사고였다.(중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1999.10a
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• pp.461-462
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• 1999

고온고압의 연소 분위기를 생성시키는 석탄이용 발전 시스템 및 소각로, 유리공장 등에서 발생되는 먼지 및 유해가스 제거 기술은 세계적으로 문제시되고 있는 환경오염 차원에서 필수적으로 요구되어지는 기술이라 할 수 있다. 이러한 고온고압의 시스템에서 사용될 수 있는 필터로 현재 세라믹이 가장 적절한 재질로 평가되고 있는데 이는 세라믹 자체가 지닌 열적 안정성 때문이라고 할 수 있다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.09a
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• pp.137-141
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• 2005

Quantum dot(QD) 메모리용 silicon nano-particle을 corona 방전방법에 의해 상온에서 대량 발생하는 방법을 개발하였다. Silicon QD는 SiH4 가스를 코로나 방전 영역을 통과시켜 발생시켰으며, 코로나 전압은 2.75kV를 사용하였다. SiH4 몰농도 $0.33{\times}10^{-7}\;mol/l$ 일 경우 발생된 QD입자 크기는 약 10nm이며 기하학적 표준편차(geometric standard deviation)는 1.31이었다. 이 조건에서 nonvolatile quantum dot semiconductor memory (NVQDM)를 제작하였으며, 이렇게 제작된 NVQDM flat band voltage는 1.5 volt였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.5
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• pp.653-662
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• 2015

In general, the coal gasification has to be operated under high temperature ($1300{\sim}1400^{\circ}C$) and pressure (30~40 bar). However, to keep this conditions, it needs unnecessary and excessive energy. In this work, to reduce the temperature of process, alkali catalysts such as $K_2CO_3$ and $Na_2CO_3$ were added into Cyprus coal. We investigated the kinetic of Cyprus char-$CO_2$ gasification. To determine the gasification conditions, the coal (with and without catalysts) gasified with fixed variables (catalyst loading, catalytic effects of $Na_2CO_3$ and $K_2CO_3$, temperatures) by using TGA. When catalysts are added by physical mixing method into Cyprus coal the reaction rate of coal added 7 wt% $Na_2CO_3$ is faster than raw coal for Cyprus char-$CO_2$ gasification. The activation energy of coal added 7 wt% $Na_2CO_3$ was calculated as 63 kJ/mol which was lower than raw char. It indicates that $Na_2CO_3$ can improve the reactivity of char-$CO_2$ gasification.