• Title/Summary/Keyword: 수소화처리

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Hydrogen production by plasma pyrolysis-gasification of waste (폐기물의 플라즈마 열분해-가스화에 의한 수소생산)

  • Lee, Jin-Ho;Kim, Young-Suk;Do, Chul-Jin;Hwang, Soon-Mo;Jeong, Seong-Jae
    • New & Renewable Energy
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    • v.3 no.4
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    • pp.77-89
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    • 2007
  • 폐기물의 플라즈마를 이용한 열분해-가스화-용융 처리공정은 청정연료 형태로 정화된 합성가스를 얻을 수 있고, 이 합성가스를 WGS 반응과 PSA 공법을 이용하면 고순도 수소로의 전환 및 회수가 가능하다. (주)애드플라텍에서는 자체 보유하고 있는 3톤/일급 플라즈마 폐기물 처리설비와 수소 정제/회수시스템을 연계하여, 페기물로부터 고순도 수소 생산($20Nm^3/h$이상)을 위한 플라즈마 폐기물 처리 추소 생산 통합시스템 개발을 진행하고 있다. 합성가스 내 질소 농도를 낮추기 위해 산소를 매질로 하는 100kw급 산소 플라즈마 토치를 제작하였다. 수소 정제/회수 시스템은 폐기물의 플라즈마 처리 후의 합성가스 생성량과 조성의 변화에 대응할 수 있도록 하였으며, WGS 반응기로 들어가는 합성가스를 가스 컴프레서를 통하여 최대 10기압으로 승압시키고, 고농도 일산화탄소의 효과적인 제거 및 열 회수 극대화가 이루어질 수 있는 최적의 가스처리 시스템으로 구현되도록 하였다. 설치 완료된 WGS 반응기의 성능시험을 플라즈마 처리설비와 연계하여 수행하였다. 합성가스 내 각각 34%와 25%의 일산화탄소 및 수소의 농도가 WGS 반응기를 거친 후, 일산화탄소는 0.1% 미만으로 제거되었으며 수소는 44%로 증가하여 WGS 반응기의 성능 수준이 매우 우수함을 확인하였다. 차기 년도에 설치/가동 예정인 수소 생산용 PSA는 최대 10기압 운전 및 상압재생 방식으로 운전되며 생산된 수소는 최소 99.99%이상의 고순도를 유지할 것으로 기대된다.

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Hydrogen production by plasma pyrolysis-gasification of waste (폐기물의 플라즈마 열분해-가스화에 의한 수소생산)

  • Lee, Jin-Ho;Kim, Young-Suk;Do, Chul-Jin;Hwang, Soon-Mo;Jeong, Seong-Jae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.627-632
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    • 2007
  • 폐기물의 플라즈마를 이용한 열분해-가스화-용융 처리공정은 청정연료 형태로 정화된 합성가스를 얻을 수 있고, 이 합성가스를 WGS 반응과 PSA 공법을 이용하면 고순도 수소로의 전환 및 회수가 가능하다. (주)애드플라텍에서는 자체 보유하고 있는 3톤/일급 플라즈마 폐기물 처리설비와 수소 정제/회수시스템을 연계하여, 폐기물로부터 고순도 수소 생산 ($20Nm^3/h$ 이상)을 위한 플라즈마 폐기물 처리 수소 생산 통합시스템 개발을 진행하고 있다. 합성가스 내 질소 농도를 낮추기 위해 산소를 매질로 하는 100kW급 산소 플라즈마 토치를 제작 하였다. 수소 정제/회수 시스템은 폐기물의 플라즈마 처리 후의 합성가스 생성량과 조성의 변화에 대응할 수 있도록 하였으며 WGS 반응기로 들어가는 합성가스를 가스 컴프레서를 통하여 최대 10기압으로 승압시키고, 고농도 일산화탄소의 효과적인 제거 및 열 회수 극대화가 이루어질 수 있는 최적의 가스처리 시스템으로 구현되도록 하였다. 설치 완료된 WGS 반응기의 성능시험이 플라즈마 처리설비와 연계하여 수행되었으며 WGS 반응기를 거친 일산화탄소의 농도는 1.5% 미만으로 분석되었다. 차기 년도에 설치/가동 예정인 수소 생산용 PSA는 최대 10기압 운전 및 상압재생 방식으로 운전되며 생산된 수소는 최소 99.99%이상의 고순도를 유지할 것으로 기대된다.

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Anomalous Effect of Hydrogenation on the Optical Characterization $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ Quantum Dot Infrared Photodetectors (MBE로 성장된 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/GaAs$ 양자점 원적외선 수광소자의 수소화 처리가 광학적 특성에 미치는 특이영향)

  • Lim J.Y.;Song J.D.;Choi W.J.;Cho W.J.;Lee J.I.;Yang H.S.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.2
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • We have investigated the characteristics of hydrogen (H) plasma treated quantum dot infrared photodetectors (QDIPs). The structure used in this study consists of 3 stacked, self assembled $In_{0.5}Ga_{0.5}As/GaAs$ QD layer separated by GaAs barrier layers that were grown by molecular beam epitaxy. Optical characteristics of QDIPs, such as photoluminescence (PL) spectra and photocurrent spectra, have been studied and compared with each other for the as grown and H plasma treated QDIPs. H plasma treatment, resulted in the splitting of PL peak, which can be attributed to the redistribution of the size of QDs. The activation energies estimated from the temperature dependence of integrated PL intensity for as grown and H plasma treated QDIPs are found to be in good agreement with those determined from corresponding peaks of photocurrent spectra. It is also noted that photocurrent is detected up to 130 K for the H plasma treated QDIP, suggesting the future possibility for the development of infrared photodetectors with high temperature operation.

The Chemical Aspects on Hydrotreating Catalysis for Residue (잔사유의 수소화처리 촉매공정에 대한 화학적 고찰)

  • Jeon, Min-Seok;Lee, Youngjin;Jung, Hoi-Kyoeng;Kim, Hyung-Jong;Yoon, Seong-Ho;Kim, Taegon;Park, Joo-Il
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.57 no.4
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    • pp.455-460
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    • 2019
  • Hydrotreating catalysis refers to a various hydrogenation which saturate an unsaturated hydrocarbon, together with removing heteroatoms such as sulfur, nitrogen, oxygen, and trace metals from different petroleum streams in a refinery. Most refineries include at least three hydrotreating units for upgrading naphtha, middle distillates, gas oils, intermediate process streams, and/or residue. Among them, hydrotreating catalysis for residue are the core of the process, because of its complexity. This article reviews recent progress in tackling the issues found in the upgrading residues by hydrotreating, focusing on the chemistry of hydrodemetallization (HDM) and hydrodesulfurization (HDS). We also discuss the composition and functions of hydrotreating catalysts, and we highlight areas for further improvement.

삼중수소수 처리를 위한 전기분해-촉매교환 결합공정 모델링

  • 김광락;안도희;백승우;이민수;임성팔;정홍석
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2004.06a
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    • pp.236-236
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    • 2004
  • 삼중수소수 오염처리의 선행공정으로 적합한 전기분해-촉매교환 결합공정(CECE process)은 수소동위원소 산화물의 수소화 전환을 위한 전해셀과 다단 액상촉매 교환탑으로 이루어진 탈삼중수소 공정이다(그림 1). 촉매탑은 수소 흐름에 수증기를 동반하도록 하는 친수층과 수증기-수소간의 수소동위원소 교환반응을 유도하는 촉매층으로 구분되며, 탑 상부에는 수소의 산화 반응기 그리고 하부에는 물의 수소화 전해셀로 구성되어 있다(그림 2).(중략)

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The Effect of Hydrogenation on the Elecrical Property and the Surface Roughness of Poly-$\textrm{Si}_{1-x}\textrm{Ge}_{x}$ Thin Film (수소화처리가 다결정 $\textrm{Si}_{1-x}\textrm{Ge}_{x}$박막의 전기적특성 및 표면거칠기에 미치는 영향)

  • Lee, Seung-Ho;Lee, Gyu-Yong;So, Myeong-Gi;Kim, Gyo-Seon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.1
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    • pp.71-79
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    • 1998
  • RTCVD법으로 증착된 다결정 Si$_{1-x}$Ge$_{x}$박막에서 Ge조성 증가에 따른 결정립크기변화가 표면거칠기 및 cluster크기에 미치는 영향에 대해 알아본결과, Ge조성 증가에 따라 결정립크기가 증가했으며 증가된 결정립에 의해 Cluster 크기와 표면거칠기값(RMS)들이 증가함을 알 수 있었다. 또한 증착된 다결정 Si$_{1-x}$Ge$_{x}$박막을 RF power와 온도변화에 따라 Ar/H$_{2}$플라즈마를 이용한 수소화처리를 행하여, 수소화 효과와 표면거칠기값 그리고 비저항값 변화에 대해 조사하였다. 수소화처리 후 cluster크기와 표면거칠기값은 기판온도와 RF power 증가에따라 감소함을 알 수 있었으며 특히 기판온도 30$0^{\circ}C$에서는 비저항값이 상당히 증가하였다.

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Optical properties of hydrogenated amorphous chalcogenide thin films (수소화 처리된 비정질 칼코게나이드 박막의 광학적 특성)

  • Nam, Gi-Yeon;Kim, Jun-Hyung;Cho, Sung-Jun;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.493-496
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    • 2005
  • 비정질 실리콘 (a-Si)의 수소화를 통해 활성화 수소가 비정질 실리콘내의 댕글링본드 (dangling bond) 와 결합 하므로 에너지밴드의 국재준위(localized state)를 감소시켜 불순물 도핑이 가능하게 되므로 a-Si 이 전자소자로서 이용 가능하게 되었다. 이에 착안하여 본 연구에서는 경사($0^{\circ}$, $45^{\circ}$, $80^{\circ}$) 증착을 통해 비정질 칼코게나이드($a-As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$) 박막을 제작하고 그 박막을 수소화처리 (15~20atm at $150\sim190^{\circ}C$)하여 처리 전 후의 surface morphology 변화 및 광학적 특성 변화를 고찰하였다. $a-As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$ 박막의 SEM 측정을 통해 $40^{\circ}$$80^{\circ}$ 경사 증착된 $a-As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$ 박막에서 각각 18.8nm 와 160nm의 transition layer와 박막의 기둥(columnar)구조가 형성됨을 관찰하였다. 특히, $80^{\circ}$ 증착박막의 경우 수소처리전 columnar구조는 약 $65\sim70^{\circ}$의 기둥 각을 가지고 형성되었고 수소화 처리를 통해 기둥구조가 붕괴 되었다. $70^{\circ}$ 경사 증착된 $a-As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$ 박막은 $0^{\circ}$에 따른 박막 보다 흡수단 부근에서 약 20%의 투과도 증가와 광 에너지 갭 ($E_{op}$)의 증가를 관찰 할 수 있었다. $80^{\circ}$경사 증착된 수소처리 박막에서 흡수단 부근의 투과도가 약 10%증가 되었고, 광 에너지 갭은 약 0.07eV 증가 하였고, PL intensity는 흡수단 부근에서 증가한 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 변화들은 경사 증착된 $a-As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$ 박막 내의 상대적으로 원자 밀도가 큰 기둥(columnar)구조가 생성되고, 이 원자 밀도가 높은 기둥구조의 댕글링본드와 주입된 수소가 흡착하여 에너지대의 국재준위를 감소시키기 때문으로 판단된다.

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Two-stage Biological Hydrogen Production form Organic Wastes and Waste-waters and Its Integrated System (유기성 폐기물 및 폐수로부터 2단계 생물학적 수소생산 및 통합화 시스템)

  • Kim, Mi-Sun;Yoon, Y.S.
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.13 no.1
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    • pp.52-64
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    • 2002
  • 유기성 폐기물을 이용하여 생물학적 수소생산 통합화 시스템 연구를 수행하였다. 통합화 시스템은 유기성폐기물의 전처리, 2단계 혐기발효 및 광합성 배양으로 구성된 생물학적 수소생산 공정, 초임계수 가스화 공정, 생산된 가스의 저장, 분리 및 연료전지를 이용한 전력 생산으로 구성되었다. 실험에 사용된 유기성 폐자원은 식품공장 폐수, 과일폐기물, 하수슬러지이며, 전처리는 폐기물에 따라 열처리 및 물리적 처리를 하였으며, 전처리된 시료는 생물학적 수소생산 공정에 직접 적용되었다. Clostridium butyricum 및 메탄 생성조에서 발생하는 하수슬러지중의 미생물 복합체는 수소생산 혐기 발효공정에 사용되었으며, 광합성 수소생산 미생물인 홍색 비유황 세균은 광합성 배양에 사용되었다. 생물학적 공정에서 발생하는 미생물 슬러지는 초임계수 가스화 공정으로 수소를 발생하였으며, 슬러지 중의 COD를 저하시켰다. 생물학적 공정 및 초임계수 가스화 공정에서 발생하는 수소는 가스탱크에 가입상태로 저장한 후, 95%순도로 분리하였으며, 정제된 수소는 연료전지에 연결하여 전력 생산을 하였다.

Behavior of Solid Phase Crystallizations in Mechanical Damage Induced Hydrogenated and Non-Hydrogenated Amorphous Amorphous Silicon Thin Films (기계적 Damage 활성화 효과에 대한 수소화 및 비수소화 비정질 규소 박막의 고상 결정화 거동)

  • Kim, Hyeong-Taek;Kim, Yeong-Gwan
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.4
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    • pp.436-445
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    • 1996
  • 비정질 실리콘박막의 고상결정화 특성에 대한 비정질 박막의 증착방법, 수소화 정도, 표면결정 활성화 에너지 변화 및 열처리 환경 영향을 X선 회절, EDAX, Raman 분광 분석으로 조사하였다. 저온(58$0^{\circ}C$)열처리 corning 시료에서 기판 barium(Ba), aluminum(AI) 성분의 막내 확산 임계열처리시간 및 확산에 기인 한 불안정 결정화 특성을 관찰하였다. 화학기상증착 석영 수소화 시료에서 hard damage 기계적 활성화 효과로 얻어진 조대결정립 결정화 특성을 X선 회절의 (111) 배향 상대강도 변화로 관찰 할 수 있었으며, 이는 활성화 효과에 의한 고상 결정화 시 핵생성과 성장속도변화로 다결정 실리콘의 전기적물성 향상 가능성을 보여주었다. Soft damage, bare 활성화 처리 수소화막의 결정화는 비정질 상의 혼재, 박막 응력등의 저품위 입계특성 및 미세결정립 성장 특성으로 관찰되었으나, 활성화 전처리에 의한 저온 및 고온(875$^{\circ}C$)단시간(30분) 결정화는 확인 되었다. 스퍼터링 비수소화 막의 결정화는 상변태 상태의 Raman 결정피크로 분석 되었으며, 결정화 거동에 선행막의 스퍼터링 및 비수소화 영향은 활성화효과에 관계없이 불완전 저품위 결정특성으로 확인되었다. AFM 표면형상은 3차원 island 성막특성을 보여주었고 표면거칠기정도는 높은 것으로 관찰되었다.

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A Study on the effect of Hydrogen plasma on Pd-Induced Lateral Crystallization (Pd-ILC) (수소 플라즈마 처리가 Pd에 의한 MILC에 미치는 영향에 관한 연구)

  • 오현욱;윤여건;주승기
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.188-188
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    • 2003
  • 본 연구에서는 Pd에 의한 MILC(Metal induced lateral crystallization)시 수소 플라즈마 처리의 영향에 따른 결정화 양상 및 TFT에 미치는 효과에 대해 고찰하였다. 현재까지 Pd에 의한 MILC에 의해 Channel이 제작된 TFT는 Transfer curve 특성을 보이지 않는것으로 보고되어 있다. 이는 바늘 모양의 성장으로 인해 결정질 부분이 다 채워지지 않고 비정질 부분이 존재하고, 결정질 내에 쌍정 결함이 존재하기 때문인 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 수소 플라즈마 처리 시 Pd에 의한 MILC 양상이 수소 플라즈마 처리를 하지 않은 경우와는 달리 측면 결정화 양상이 바늘 모양의 성장 모습을 보이지 않고, 결정질 부분이 다 채워진 평탄한 모양의 성장 모습을 보였다.

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