• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2002.11a
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• pp.185-186
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• 2002

폐 플라스틱은 석유 물질인 탄화수소로 구성하고 있지만 효과적으로 재활용되지 못하고 대부분 매립, 소각 등의 방법으로 처리하고 있다. 플라스틱은 다양한 용도로 사용되기 때문에 플라스틱의 이용과 소비의 증가는 필연적이다. 예로 미국 가정의 폐 플라스틱은 63% 폴리에틸렌, 11% 폴리프로필렌, 11% 폴리스타이렌, 7% PET 그리고 7% PVC가 발생되는데 이들 화합물 구조가 포화탄화수소형이기 때문에 70% 정도가 방향족 화합물인 석탄에 비해 수소첨가 반응이 요구되지 않는다.(중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.72.1-72.1
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• 2013

광촉매 활용 기술은 수질 및 대기 중의 난분해성 오염 물질 처리 등의 환경 분야에서부터 항균 및 초친수성 기능을 활용한 소재 분야, 그리고 태양광을 이용한 물분해 수소 제조 및 이산화탄소의 전환 등의 인공 광합성 연구 분야까지 그 응용분야가 대단히 넓은 기술이다. 본 강연에서는 이러한 광촉매의 반응 원리와 대표적인 응용분야인 환경 정화 분야 및 에너지 분야에서의 광촉매 기술의 활용, 그리고 현재 광촉매 관련 연구 분야의 주요 관심사 및 미래 성장을 위한 과제 등을 포괄적으로 다루고자 한다. 광촉매 반응은 반도체의 따간격 에너지 흡수에 따라 전자와 정공(+전하를 가진 전자와 같은 거동을 하는 입자)가 발생한 뒤에 일어나는 계면에서의 전자전달 반응을 기초한다. 발생한 정공과 전자는 각각 산화와 환원 반응을 유발하며 이러한 산화, 환원반응을 통해 다양한 분야로의 응용이 가능하다. 환경 정화 분야의 경우, 정공이 물 혹은 공기 속에 존재하는 수분과 반응하여 생성되는 OH 라디칼 ($OH{\cdot}$)의 강력한 산화력을 주로 이용하게 된다. OH 라디칼에 의한 다양한 난분해성 유기물질의 산화분해 반응을 활용하여 고도처리공정이 가능하게 되며, 수계 난분해성 유기오염물질의 제거뿐만 아니라 대기 중에 존재하는 VOCs, 악취물질 등의 분해도 가능하며, 아울러 바이러스나 박테리아와 같은 세균을 제거할 수 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 물 분해 수소제조 및 이산화탄소의 전환과 같은 에너지 분야 응용의 경우, 전도대의 전자를 활용한 환원반응에 기초한다. 앞서 언급한 다양한 응용분야에서 활용될 수 있는 광촉매의 종류 또한 매우 다양하며, 이사화티탄(TiO2)는 대표적인 고효율 상용 광촉매이다. 아울러, 원하는 응용 분야에서의 광활성이 높은 새로운 광촉매의 제조 및 평가가 꾸준히 진행되고 있으며, 그 가운데 태양광의 가장 많은 영역을 차지하고 있는 가시광 활성을 갖는 광촉매 개발에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. 이에, 현재까지 개발된 다양한 가시광 광촉매 시스템에 대한 소개 및 각 광촉매 응용분야에서 최근 새롭게 대두되고 있는 이슈들에 대하여 중점적으로 고찰하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.3
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• pp.565-573
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• 2000

Sewer pipe in Korea is generally constructed with concrete pipes. Moreover, the sewer system is susceptible to the corrosion problem due to the regulation employing anaerobic treatment processes, such as domestic sewage treatment facilities, nightsoil septic tanks and so on. The objective of this study is investigated to experimental test of $H_2S$ production rate affecting corrosion of sewer pipe in Korea. In this study, tube-type and sealed-type reactor were used to examine the reactions in the microorganism suspended growth and biofilm. Furthermore. concentration changes were investigated with COD and sulfate reduction in each reactor. Sulfide production rate was $50.4mg-H_2S/g-VSS{\cdot}d$ in the sealed-type reactor and in the tube-type biofilm reactor was $2.8{\sim}18.8g-H_2S/m^2{\cdot}d$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.231-231
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• 2010

아직까지 국내에서 사용하는 대부분의 에너지는 화석연료에 의존하고 있다. 지하자원에서 나오는 석탄, 석유와 같은 화석연료는 다른 에너지원에 비해 운송이 간편하고 쉽게 이용할 수 있는 장점이 있지만, 환경오염의 문제성과 오일가상승, 자원의양 및 저장장소가 한정되어 있다는 단점을 가지고 있다. 이에 따라 수소와 같은 대체에너지를 이용하여 환경오염을 예방하고 무한히 사용할 수 있는 에너지원을 개발하기 위한 대체 방안들이 연구되고 있다. 폐기물 가스화시 발생되는 합성가스(CO, $CO_2$, $CH_4$, $H_2$) 내 일차로 생성된 일산화탄소는 수증기와 반응함으로써 이산화탄소로 전환이 가능하다. 잔류 메탄은 이산화탄소를 이용하여 개질함으로써 합성가스내 수소농도를 높일 수 있다. 전환된 잔류가스(CO, $CO_2$, $H_2$)내 일산화탄소는 산소를 이용하여 이산화탄소로 산화시킬 수 있으며, 산화된 이산화탄소는 흡착제를 이용하여 제거가 가능하다. 본 연구에서는 실제 가스화시 발생되는 합성가스를 이용하기 위하여, RPF가스화시 발생되는 합성가스를 직접 포집하여 실험을 진행하였다. 합성가스내 소량의 메탄은 니켈촉매를 이용하여 수소로 전화시켰으며, 잔류하는 일산화탄소는 백금촉매, 이산화탄소는 탄산나트륨 흡착제를 이용하여 연속적으로 제거함으로써 순수한 수소를 제공하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.168.1-168.1
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• 2017

화석연료를 대체하기 위한 에너지원으로서 수소에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 수전해는 무한 청정한 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 기술로써 대표적으로 알칼리 수전해(alkaline water electrolysis, AWE)와 고분자 전해질막 수전해(polymer electrolyte membrane water electrolysis, PEMWE)가 있다. 그 중, AWE는 알칼리 분위기에서 물분해 반응이 진행되어 촉매의 부식 위험성이 비교적 낮기 때문에 상대적으로 저렴한 비귀금속 산화물 촉매를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 비귀금속인 Cu, Co를 이용하여 $CuCoO_4$를 합성한 후 산소 발생 촉매 물질로 활용하여 산소 발생 반응(Oxygen Evolution Reaction, OER)특성을 고찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.6
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• pp.565-574
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• 1993

The Ar/Ar- $H_{2}$ plasma method Lvas applied to reduce and refine high purity Nb metal. Inaddition, the reaction between molten Nb metal and hydrogen were also analyzed in the Ar-(20%)$H_{2}$plasma. The metallic Nb of 99.5wt% was obtained at the ratio of $C/Nb_{2}O_{5}$=5.00 in the Ar plasma reductionand the $O_2$ loss from the thermal decomposition of niobium oxides did not take place. In the Ar-(20%)Hi plasma the metallic Nb of 99.8wt% was produced at the ratio of $C/Nb_{2}O_{5}$=4.80. It was observedthat a major reaction of the deoxidation was the reaction with H, Hi, and a deoxidation by the evaporationof $NbO_x$ did not occur but a mass loss of Nb did by a "splash" effect. The deoxidation reaction rateobeyed the 1st order reaction kinetics and the reaction rate constant(k') of deoxidation was $7.8 \times 10_{-7}$(m/sec).The solubility of hydrogen in Nb metal was 60ppm and it was larger than the solubility of molecularstate hydrogen by 40ppm in the Ar-(20%)$H_{2}$ plasma method. A saturation was within 60sec anda hydrogen content was reduced below lOppm by a Ar plasma re-treatment.by a Ar plasma re-treatment.

• KSBB Journal
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• v.6 no.2
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• pp.181-187
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• 1991

Physiological and morphological characteristics of Anabaena azollae cells immobilized in a synthetic polymer, polyvinyl(PV), were investigated. The cell density of the non-immersed PV foam reached 4.4mg Chl/g dry wt. PV foam. This is 8 times higher than that of PV-immobiliz action in immersed batch system. And MSX-induced ammonia productivity and the photosynthectic oxygen evolution activity are higher than that of free cells after short-term dark storage. Nitrogenase activity and thermostability of photosynthetic activity are also higher than that of free Anabaena cells after immobilization. Total hydrogen production reached to 1.6ml $H_2$ per reactor (total 4mg Chl) after 6 days.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.8 no.3 s.24
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• pp.52-56
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• 2004

Pd catalyst have been used in hydrogenation, oxidation, and low temperature combustion reaction. Recently, it is candidated as a possible reagents in the partial oxidation of methanol reformers of the fuel cell. Pd catalysts, even though it is very precious and expensive, catalytic functioning is good, but it still need to be improved in the matter of durability and low catalytic activity after calcination. In this study, we synthesize the improved Pd catalyst and study their chemical functioning.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.3
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• pp.633-638
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• 2008

The bunsen reaction, part of IS(Iodine-sulfur) cycle that one of the hydrogen production by the thermochemical water splitting, was investigated. It was observed that $H_2SO_4$ was uniformly generated and generation of $H_2SO_4$ was independent of iodine input. However, generation of HI was decreased with increasing iodine input. It was thought that HI and unreacted iodine were formed complex compound such as $HI_3$ $HI_5$ or $HI_7$. The complex compound accelerated liquid-liquid separation properties in the product. It was also revealed that reaction kinetics was increased with increasing iodine input. Liquid-liquid separation properties were improved with increasing iodine input and reaction temperature. Moreover, no side reaction was occurred at all reaction conditions.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2009

퍼클로레이트 이온($ClO_4^-$)는 자연적으로 혹은 인공적으로 만들어지며 퍼클로릭산이나 암모늄 퍼클로레이트나, 포타슘 퍼클로레이트 혹은 소듐퍼클로레이트 염의 형태로 존재하며, 물에 아주 잘 녹고, 끓여도 제거되지 않으며, 활성 탄소와 같은 광물에도 흡착 되지 않는 성질로 인해, 기존 물리적인 정수 방법으로는 제거하기 어렵다. 또한 우리 몸에 흡수되면, 요오드가 갑상선에 흡수되는 작용을 방해하여 갑상선 기능장애를 초래한다. 이러한 퍼클로레이트 이온의 제거방법으로는 이온교환법이나 생물학적 방법 등이 개발되어져 있으나, 제거 시스템에 이동 및 안전한 농도까지 제거 등의 문제점으로 인한 퍼클로레이트 이온을 환원시키는 촉매 환원 반응에 의한 퍼클로레이트 이온 제거 기술 개발이 필요하다. 이런 촉매 환원에 필요한 수소 환원제를 발생시키기 위해서, 본 연구에서는 Carbon felt 위에 DC magnetron sputtering에 의한 thin film $TiO_2$과 regine을 이용한 powder $TiO_2$ 시편을 제작하였다. 이렇게 제작 된 $TiO_2$/Carbon felt의 미세구조 및 특성은 XRD, SEM, UV-vis-NIR 등을 통하여 분석하였다. UV 조사에 의해 $TiO_2$/Carbon felt 시편의 산소와 수소 발생과 DC bias의 걸어주었을 때 산소와 수소 발생 차이 등을 비교하였고, 이에 따른 퍼클로 레이트 이온의 분해 영향을 알아보았다.