• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2779-2785
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• 2009

육류 중에 닭은 가장 저렴한 생산비용으로 단백질을 섭취할 수 있는 장점으로 인하여 많은 양이 사육되며 우리나라 식생활의 육류 소비를 늘리는 중요한 가축이다. 생육조건에 악영향을 미치는 여러 요인 중에 축산업에서 가장 대표적인 것은 악취이다. 악취물질은 축분에서 발생되는 암모니아, 아민류, 황화수소 및 머캡탄을 들 수 있으며 악취는 없으나 악영향을 미치는 물질로는 메탄, 질소산화물 등이 있다. 이러한 악취물질에 의하여 가축은 생육에 저해를 받으며, 심한 경우 폐사까지 이르게 된다. 계사의 경우 겨울철에는 난방을 하고 있는 실정임에도 불구하고 나머지 계절과 같이 환기를 통하여 악취를 제어하고 있다. 겨울철의 경우 대부분의 계사가 등유를 사용하는 온풍기를 이용하여 난방을 하고 있으나 계사내의 유해한 암모니아의 농도가 높아지므로 인하여 환기를 시키고 있는 실정이다. 따라서 본 연구과제에서는 기존에 사용되고 있는 온풍기에 복합촉매시스템을 접합하여 계사 및 축사의 암모니아 등의 유해 가스를 제어할 수 있는 시스템에 사용될 촉매를 개발하였으며, Mn과 Pt-Rh을 최적의 조성으로 도출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.3112-3118
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• 2010

최근 경수로형 원전 2차 계통의 건전성 유지를 위해 수처리제를 암모니아에서 에탄올아민으로 전환하였으나, 적용 후 복수 및 저압급수가열기 영역에서의 pH가 감소하므로 본 연구에서는 최적의 pH 제어제로 사용 할 수 있는 아민을 조사하였다. 대체아민 조사 결과 최적 조건을 만족시키는 단일 아민은 존재하지 않았다. 암모니아는 상대휘발도가 높아 증기에 많이 분포되어 증기 응축수인 복수에서 pH가 높으며, 상대휘발도가 낮은 에탄올아민은 습증기 영역의 pH를 높여 유체가속부식을 억제하므로 증기발생기 철 슬러지 유입을 감소하는데 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 복수 및 저압급수계통에서 pH가 높은 암모니아와 습증기영역의 유체가속부식 측면에서 특성이 우수한 에탄올아민(ETA)을 혼합 주입하는 복합아민을 선택하면 2차 계통 재질의 손실을 최소화하여 증기발생기 건전성을 확보할 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.494-498
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• 2013

본 연구에서는, 다양한 오염원에서 발생되는 암모니아를 제어하기 위해 $Ce/TiO_2$ 촉매를 이용한 암모니아의 선택적 촉매 산화반응에 관한 연구가 수행되었다. Ce 함량이 10 wt%가 될 때까지는 Ce 함량이 증가할수록 촉매 성능이 증진됨이 관찰되었다. 그러나 그 이상의 함량에서는 오히려 촉매활성이 감소하였다. 따라서 본 연구에 의한 최적 $Ce/TiO_2$ 촉매는 실제 현장에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.388.2-388.2
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• 2014

최근 그래핀 연구와 더불어 2차원 구조의 나노소재에 대한 관심이 급증하면서 육각형의 질화붕소(hexagonal boron nitride; h-BN) 박막(nanosheet) [1]이나 붕소 탄화질화물(boron caronitride; BCN) 박막 [2,3]와 같은 2차원 구조체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 BCN은 반금속(semimetal)인 흑연(graphite)과 절연체인 h-BN이 결합된 박막으로 원소의 구성 비율에 따라 전기적 특성을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 다양한 나노소자로의 응용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 폴리스틸렌(polystyrene, PS)과 보레인 암모니아(borane ammonia)를 고체 소스로 이용하여 열화학기상증착법을 이용하여 BCN 박막를 SiO2 기판 위에 직접 합성하였다. SEM과 AFM 관측을 통해 합성된 BCN 박막을 확인하였으며, RMS roughness가 0.5~2.6 nm로 매우 낮은 것을 확인하였다. 합성과정에서 PS의 양을 조절하여 BCN 박막의 탄소의 밀도를 성공적으로 제어하였으며, 이에 따라 전기적인 특성이 제어되는 양상을 확인하였다. 또한 합성온도 변화에 따른 BCN 박막의 전기적인 특성이 제어되는 양상을 확인하였다. 추가적으로 같은 방법을 이용하여 BCN 박막을 Ni 위에서 합성하여 SiO2 기판위에 전사 하였다. 합성된 BCN 박막의 구조적 특징과 화학적 조성 및 결합 상태를 투과전자현미경(transmission electron microscopy), X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통해 조사하였다.

• 한국연소학회지
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• 제4권1호
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• pp.59-65
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• 1999

Ignition of $NH_3-O_2-Ar$ mixtures have been studied behind reflected shock waves over the temperature range of 1600-2300 K and the pressures in the range of 1.1-1.6 atm. The pressure profile and the radiation emitted behind the shock waves have been monitored to give empirical correlations between ignition delay times and the mixture concentrations with the experimental conditions. On the basis of this data, several kinetic mechanisms proposed for ammonia oxidation at high temperatures have been tested. The ignition delay times obtained from the mechanism proposed by Miller and Smook were in good agreement with our experimental results.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.204-206
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• 2014

석탄 화력발전소에는 연소가스의 질소산화물(NOx) 저감을 위한 SCR(selective catalytic reduction)설비가 운전되고 있으며, SCR은 환원제인 암모니아($NH_3$)를 이용하여 연소가스 내에 질소산화물을 물과 질소로 분해하는 역할을 한다. 그러나, 연소가스 중의 일부 삼산화황($SO_3$)과 미반응 암모니아가 결합하여 황산암모늄염(Ammonium bisulfate; $NH_4HSO_4$)을 생성하며, 이는 후단 APH(air preheater)의 열소자에 점착된 후 분진들과 함께 성장하여 막힘을 야기한다. 막힘이 발생된 APH는 연소가스의 흐름을 방해하기 때문에 차압을 증가시키며, 이는 발전효율의 감소뿐만 아니라 급전정지를 초래한다. 이를 해결하기 위하여 $CO_2$ 드라이아이스 세정 방법을 적용하였으며, pilot-scale plant에서 실험을 수행하였다. 또한, 드라이아이스 공정변수인 분사압력과 분사시간을 제어하여 pilot-scale plant의 APH 열소자 표면에 생성되어있는 오염물질들의 제거효율을 관찰한 결과 95 %의 높은 제거효율을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.356-362
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• 2013

암모니아 처리용 플라즈마 스크러버 공정 최적화 연구를 수행하였다. 여러 반도체공정 중 확산과 이온주입공정에서는 불가피하게 부산물로서 암모니아가 배출되며, 따라서 효율적인 건식처리공정기술이 필요하다. 플라즈마 처리공정은 연소공정에서 배출되는 NOx가 발생하지 않으며, 촉매공정에서 나타나는 비활성문제가 없다. 그러나 전기에너지를 사용하기 때문에 실제 적용을 위한 최적화 연구가 필요하며, 본 연구에서는 공정 최적화를 위한 해결책으로 회전아크 반응기의 모드제어에 대한 연구를 수행하였다. 기존 회전아크 반응기에 대한 스케일 업 및 그에 대한 모드 매핑을 수행하였다. 설계 반응기를 이용하여 암모니아 분해특성을 평가하였고, 최적화 설계가 가능한 것으로 나타났다. 또한 열교환기를 포함한 전체 스케일의 스크러버 실험에서 암모니아 분해공정이 보다 안정적이고, 효율적인 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.61-68
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• 2021

선택적 촉매 혼합법은 대용량의 화력 발전시스템에서 질소산화물을 제거하는 방법으로 많이 사용되고 있다. 분사된 암모니아와 유입된 배기가스의 균일한 혼합은 촉매 층에서의 탈질 환원 과정에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 탈질설비의 암모니아 분사시스템 설계과정에 전산해석 기법을 적용하였다. 적용 모델은 현재 가동되고 있는 800 MW급 석탄 화력 발전소의 탈질설비이다. 유동 해석 범위는 암모니아 분사 시스템 입구에서 촉매 층 후단부이다. 2차원 유동장을 선택하였고 비압축성으로 가정하였다. 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent를 사용하여 정상 상태의 난류 유동을 해석하였다. 설계 변수로는 암모니아 분사 시스템에서의 노즐 배치 간극과 분사 유량으로 4가지 경우에 대해 결과를 분석하였다. 촉매 층 입구에서의 몰 비에 의한 평균제곱근오차 값을 최적화 변수로 선정하였고 실험계획법을 기반으로 한 최적화 알고리즘을 도입하였다. 노즐 피치와 유량을 동시에 조절한 경우가 유동 균일성 관점에서 가장 우수하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권sup호
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• pp.1-6
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• 2012

본 연구는 양돈분뇨처리 퇴비사에서 발생하는 악취 제어를 위하여 이산화염소 가스를 이용한 악취 제어 효율을 검증하고자 하였다. 본 실험은 일반농장에서 실시하였으며 실험결과는 다음과 같다. 1. 퇴비사 내부 퇴비화 기계위에서의 암모니아 가스는 이산화염소 가스를 분무하기 전에는 550 ppm 전후로 측정되었으나, 이산화염소 가스 분무후 퇴비화 기계위에서의 암모니아 농도는 78 ppm 이하로 나타나 86% 이상 저감되었으며, 퇴비사 외부는 20 ppm ${\rightarrow}$ 5 ppm으로 저감되어 75% 저감되었다. 황화수소는 퇴비사 내부에서 3 ppm 검출되었으나 이산화염소 가스 분무후(1▼)는 거의 검출 되지 않았으며 퇴비사 외부는 거의 검출 되지 않았다. 2. 퇴비화 기계 가동시 퇴비사 내부에서의 이산화염소 가스분무 전후의 변화는 암모니아($NH_3$)는 분무전 420 ppm ${\rightarrow}$ 분무후는 35 ppm로 감소(83% 감소)하였고, 황화수소($H_2S$)는 분무전 210 ppb ${\rightarrow}$ 분무후 32 ppb로 감소(85% 감소) 효과가 있었다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 퇴비사에 있어서 이산화염소 가스 분무에 의한 돈사 내외부에서 암모니아 등의 악취를 외부에 휘산시키는 농도를 저하시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.397-407
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• 2017

본 논문에서는 연비손실 없이 높은 $NO_X$ 저감성능을 보이는 승용 디젤 엔진의 SCR 시스템을 위한 요소수의 분사전략을 제시하였다. 배출되는 $NO_X$량 대비 요소수가 화학량론적 1:1인 피드포워드 분사 전략과 함께 모델기반의 촉매 내 $NH_3$ 흡장률 추정 기법을 통하여 피드백 분사 제어전략을 함께 사용함으로써 과도상태에서 $NO_X$ 저감성능과 $NH_3$ 슬립 성능을 모두 만족시키고자 하였다. 제안된 분사전략을 적용하여 디젤산화촉매기와, 미립자필터가 장착된 2.2L 디젤 엔진을 갖춘 실제 차량에서의 실험을 통하여 제어기의 높은 $NO_X$ 저감률과 낮은 $NH_3$ 슬립 성능을 검증하였다.