• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.25 no.3
• /
• pp.172-176
• /
• 1981

The formation of $C_2-C_{10}$ hydrocarbons from methanol over shape-selective ZSM-5 zeolite catalysts is studied. It seems that $C_2-C_5$ olefins formed from methanol via dimethylether are transformed further to higher hydrocarbons containing higher concentration of aromatics by the acid sites of ZSM-5. Unique cross linked channel structure and its hydrophobicity seems to be mainly responsible for its high activity of ZSM-5 catalyst for the conversion of methanol.

• Resources Recycling
• /
• v.30 no.6
• /
• pp.12-18
• /
• 2021

The water-gas shift reaction is the subsequent step using steam for hydrogen enrichment and H₂/CO ratio-controlled syngas from gasification. In this study, a water-gas shift reaction was performed using syngas from an RPF gasification system. The water-gas shift using a catalyst was performed in a laboratory-scale tube reactor with a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). The effects of the reaction temperature, steam/carbon ratio, and flow rate on H₂ production and CO conversion were investigated. The operating temperature was 250-400℃ for the HTS system and 190-220℃ for the LTS system. Steam/carbon ratios were between 1.5 and 3.5, and the composition of reactant was CO : 40 vol%, H₂ : 25 vol%, and CO₂ : 25 vol%. The CO conversion and H₂ production increased as the reaction temperature and steam/carbon ratio increased. The CO conversion and H₂ production decreased as the flow rate increased due to reduced retention time in the catalyst bed.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
• /
• v.7 no.2
• /
• pp.22-28
• /
• 2021

최근 잇따라 발생하고 있는 이상 기후로 탄소 중립에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리나라 정부도 신재생에너지 중심의 에너지 전환과 수소 경제 활성화에 대한 정책을 연일 발표하면서 많은 국책 과제들이 추진되고 있다. 잉여 재생에너지를 수소 가스로 변환하여 저장했다가 필요할 때 다시 전기로 사용하거나, 수소 가스 자체를 타 산업에 활용할 수 있게 해주는 핵심 기술이 수전해 기술이다. 다양한 수전해 기술 중에 PEM 수전해 기술은 재생에너지의 빠른 변동에 신속하게 대응할 수 있어 재생에너지 확산과 더불어 최근 높은 관심을 받고 있는 기술이다. 그러나 비싼 촉매와 내부식성이 필요한 핵심 부품들이 국산화 되어 있지 않아 장치의 가격이 높은 상황이다. 그에 따라 아직은 수전해를 통해 생산된 수소 단가가 다른 기술을 통해 생산된 수소들 보다 가격이 높아 상업화가 더디게 진행되고 있다. 그러나 정밀 가공, 열처리, 코팅 등의 뿌리 기술들을 이용하면 PEM 수전해기의 핵심 부품인 bipolar plate나 end plate, 분리판 등을 국산화 하여 수소 생산 단가를 낮출 수 있는 여지는 충분하다. 탄소 중립에 반드시 필요한 그린 수소가 가격 경쟁력을 확보할 수 있도록 산업간 기술 협력이 절실한 시점이다.

• Journal of Digital Policy
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.47-52
• /
• 2022

The absolute dependence on GPS signals for positioning, unstable flight, and short flight time due to battery limitations are the major problems to extend the practical use of drones in the industry. In particular, the short flight time of about 20 minutes is a big issue to the use of drones, and to overcome this, the liquid hydrogen powered drone is being actively developed. However, the revision of the current regulation and certification system for liquid hydrogen powered drone has not been completed yet, making it difficult to test, certify, and commercialize the hydrogen powered drone, which eventually becomes a problem in pre-occupying the increasing drone market. In this paper, we analyze the development trends of hydrogen powered drone and provide the current issues on regulations and certification systems for hydrogen powered drone.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
• /
• v.34 no.1
• /
• pp.38-46
• /
• 2023

Carbon neutrality policies have been strengthened to reduce emissions, and the importance of technology road maps has been emphasized. In the global industrial boiler market, carbon neutrality is implemented through fuel diversification of methane-hydrogen mixture gas. However, various problems such as flashback and flame unstability arise. There is a limit to implementing the actual system as it remains in the early stage. Therefore, it is necessary to secure the source technology of methane-hydrogen hybrid combustion system applicable to industrial fields. In this study, control program for methane-hydrogen fuel conversion was developed to expect various parameters. After determining the hydrogen mixing ratio and the input air flow, the fuel conversion control algorithm was constructed to get the parameters that achieve the target oxygen concentration in the exhaust gas. LabVIEW program was used to derive correlations among hydrogen mixing rate, oxygen concentration in exhaust gas, input amount of air and heating value.

• Prospectives of Industrial Chemistry
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.22-35
• /
• 2021

현재 수소전기차는 승용 및 상용 등 다양한 모빌리티 분야에서 전 세계적으로 이슈가 되고 있다. 환경규제 강화, 신기후체제 출범 등의 변화의 물결에 따라 자동차산업의 패러다임이 친환경으로 전환되고 있으며, 세계적으로 관련 기술 개발 및 보급을 위한 확대 정책이 발표되고 있다. 1990년 초 수소전기차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 기술 개발이 진행되어 1994년 독일 다임러사가 세계 최초로 NECAR1을 개발하였다. 이후 많은 완성차가 상용화를 위해 기술개발이 진행되었으며, 2013년 국내 현대차가 세계최초로 양산차인 투싼 ix 수소전기차를 출시하였다. 1년 이후 다시 일본 도요타에서 세계 최초로 전용 차체를 적용한 미라이 수소전기차가 출시되면서 초기시장이 형성되었으며, 이후 현대차는 NEXO를 2018년에 발표하였다. 전 세계적으로 가장 많이 팔린 수소전기차에 해당된다. 2021년 미라이 2세대가 더욱 진보된 기술을 바탕으로 출시되었으며, 국내 현대차에서도 2세대 수소전기차 출시를 앞두고 있다. 또한 수소승용차 뿐만 아니라 수소상용차 시장이 뜨겁게 부각되고 있으며, 각국에서 수소상용차 기술개발을 진행하고 있다. 본 기획특집에서는 각국의 수소전기차 기술개발 및 보급 정책을 소개하고 국내 기술개발 및 보급 정책의 타당성을 확인하고자 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.47 no.1
• /
• pp.96-104
• /
• 2009

In order to lower a reaction temperature with high conversions for simultaneous catalytic reduction of NO and $N_2O$ over Pd-Rh supported mixed metal oxide honeycomb catalysts, $H_2$ or CO was utilized as a reductant. When using the reductants, the effects of reaction conditions were examined in NO and $N_2O$ conversions, where reaction temperatures, concentrations of the reductants and oxygen and the concentration ratio of $N_2O$ to NO were varied. In using $H_2$ reductant, larger than 50% of NO and $N_2O$ conversions was observed at the temperatures below $200^{\circ}C$ in absence of $O_2$. In using CO reductant, NO and $N_2O$ conversions increased from the temperatures higher than $200^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$, respectively. However, in use of both reductants, NO and $N_2O$ conversions decreased with increasing oxygen concentration. As a result, $H_2$ reductant could reduce simultaneously NO and $N_2O$ at relatively lower reaction temperature than CO. Also, NO and $N_2O$ conversions were less influenced by using $H_2$ reductant than CO one. Concentration ratio between NO and $N_2O$ did not affect their conversions regardless the type of reductants. Pretreatment of the catalyst in $H_2$ was more effective in simultaneous reduction of NO and $N_2O$ at low reaction temperature than that in $O_2$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.11a
• /
• pp.77.2-77.2
• /
• 2010

일산화탄소를 수소로 변환하는 수성가스전환반응(WGSR)은 수소 생산, 연료개질 시스템뿐만 아니라 암모니아 제조, 제철소 제련과정등 일선 산업현장에서 널리 활용되고 있다. 상용공정에서의 WGS반응은 두 단계의 반응기(HTS/LTS)에서 각각 Fe/Cr, Cu/Zn기반 촉매를 사용하여 이루어진다. 하지만 이러한 촉매들은 공기중 자연발화성이 있고 사용전 환원과정이 필요하다. 또한 최근에 많은 연구가 진행되고 있는 귀금속 담지 촉매는 기존 촉매의 단점을 극복하고 활성이 높은 장점이 있다. 이에 본 연구에서 제시한 페로브스카이트 촉매는 상용 촉매, 귀금속 담지촉매 시스템과의 비교를 위하여 제작된 촉매를 사용한 반응시스템과 기존 상용촉매를 사용한 반응시스템을 비교하여 개발 촉매의 성능 수준을 검토하였다. 이러한 결과 페로브스카이트 구조 촉매는 상용촉매의 공정상의 단점과 귀금속 담지촉매의 가격적인 측면에서의 단점을 동시에 극복한 촉매로서 성능 및 메탄화반응 억제 측면에서 우수성을 보유하고 있다는 것을 증명하였다. 이러한 페로브스카이트 구조 촉매의 반응특성을 규명하기 위해 문헌조사해본 결과 기존 수성가스전환반응에서 쓰이는 촉매들의 반응매카니즘은 대표적으로 formate와 redox 반응 두가지가 있었다. 페로스브스카이트 구조 촉매는 그 구조와 귀금속 함량, 활성 등 성능측면에서 귀금속 촉매와 상당히 유사한 측면이 있기 때문에 귀금속 담지 촉매의 반응속도식을 기본으로 하여 실험결과와 일치시켜 페로브스카이트구조 촉매에 맞는 반응속도식을 제시하고 이를 통한 반응파라미터 값을 도출하였다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.8 no.3 s.24
• /
• pp.16-23
• /
• 2004

A membrane reactor concept, which combines the typical characteristics of chemical reaction with separation process, has been analyzed and simulated in this study. The advantages of the use of a membrane reactor include chemical equilibrium shift towards higher reactant conversion and purer product than the traditional reactors. A membrane reactor model which incorporates a catalytic reaction zone and a separation membrane is proposed. The water-gas shift reaction to produce hydrogen was chosen as a model reaction to be investigated. The membrane reactor is divided into smaller parts by number of n and each part (named cell), which contains both reaction and product separation function is modeled. One of the membrane outlet streams is connected to the next cell, which is repeated up to the last cell. The simulation results can be used for various purposes including decision of optimum operating condition and membrane reactor design.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.35 no.2
• /
• pp.134-139
• /
• 2024

In the steam reforming of methane reactions, the effect of adding noble metals Ru and Pd to a Ni-based catalyst as promoters was analyzed in terms of catalytic activity and hydrogen production. The synthesized catalysts were coated on the surface of a honeycomb-structured metal monolith to perform steam methane reforming reactions. The catalysts were characterized by XRD, TPR, and SEM, and after the reforming reaction, the gas composition was analyzed by GC to measure methane conversion, hydrogen yield, and CO selectivity. The addition of 0.5 wt% Ru improved the reduction properties of the Ni catalyst and exhibited enhanced catalytic activity with a methane conversion of 99.91%. In addition, reaction characteristics were analyzed according to various process conditions. Methane conversion of over 90% and hydrogen yield of more than 3.3 were achieved at a reaction temperature of 800 ℃, a gas hourly space velocity (GHSV) of less than 10000 h^-1, and a ratio of H₂O to CH₄ (S/C) higher than 3.