• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.130.2-130.2
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• 2010

2020년까지 대형 CCS (Carbon Capture and Storage) Demo Plant 시장 (100MW 이상) 이 형성될 전망이다. 발전 부문에서 대규모 CCS 실증 프로젝트는 총 44개이며 연소전(41%), 연소후(28%), 순산소(3%) 프로젝트가 계획되어 있다. 순산소 연소 기술은 실증진입단계, 연소후(USC) 기술은 상용화 추진단계, 연소전 (IGCC) 기술은 실증완료 이후 상용화 진입 단계이다. IGCC 발전의 석탄가스화 기술은 타 산업분야에 서 상용화 되어있어 기술신뢰성이 높다. IGCC 단위설비 기술 개발을 통한 성능개선 및 비용절감에 대한 잠재력을 가지고 있기 때문에 미래의 석탄발전기술로 고려되고 있다. IGCC 기술은 가장 상용화에 앞서있지만 아직까지 IGCC+CCS 대형 설비가 운전된 사례가 전 세계적으로 없으며 미국 EPRI 등에서 Feasibility Study 단계이다. 현재 국책과제로 수행중인 300MW급 태안 IGCC 플랜트를 대상으로 향후 CCS 설비를 적용했을 경우에 대해 기술 타당성 검증을 목적으로 IGCC+CCS 모델링을 수행하였다. 모델링은 스크러버 후단의 합성 가스를 대상으로 하였다. Water Gas Shift Reaction (WGSR) 공정 및 Selexol 공정을 구성하여 최종 단에서 수소 연료를 생산할 수 있도록 하였다. WGSR 공정은 Co/Mo 촉매반응기로 구성되었다. WGSR 모델링을 통하여 주입되는 스팀량 (1~2 mol-steam/mol-CO) 및 온도 변화 ($220-550^{\circ}C$)에 따른 CO가스의 전환율을 분석하여 경제적인 설계조건을 선정하였다. Selexol 공정은 $H_2S$ Absorber, $H_2S$ Stripper, $CO_2$ Absorber, $CO_2$ Flash Drum으로 구성된다. Selexol 공정의 $CO_2$와 $H_2S$ 선택도를 분석 하였으며 단위 설비별 설계 조건을 예측하였다. 모델링 결과 59kg/s의 합성가스($137^{\circ}C$, 41bar, 가스 조성은 $CO_2$ 1.2%, CO 57.2%, $H_2$ 23.2%, $H_2S$ 0.02%)가 WGSR Process를 통해 98% CO가 $CO_2$ 로 전환되었다. Selexol 공정을 통해 $H_2S$ 제거율은 99.9%, $CO_2$제거율은 96.4%이었고 14.9kg/s의 $H_2$(86.9%) 연료를 얻었다. 모델링 결과는 신뢰성 검증을 통해 IGCC+CCS 전체 플랜트의 성능예측과 Feasibility Study를 위한 자료로 활용될 예정이다.

• Clean Technology
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• v.16 no.3
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• pp.220-228
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• 2010

Four Keggin-type heteropolyacids, $H_nXM_{12}O_{40}$(X = P and Si, M = W and Mo) that were substituted with heteroatom and polyatom were applied to the dehydration reaction of fructose to 5-hydroxymethylfurfural (HMF). The results showed that the acid became stronger when the heteroatom and polyatom were substituted with P and W than the cases of Si and Mo, respectively. However, the amount of acidic sites increased with the decrease in the acid strength, resulting in the change of the catalytic activity of heteropolyacids in the dehydration reaction. The experimental results revealed that four different heteropolyacids produced similar amounts of HMF via the dehydration reaction of fructose due to the counterbalancing effect between the amount of active sites, which is related to the catalytic activity of heteropolyacids, and the softness of polyanion. In addition, it was observed that the prepared heteropolyacids showed good structural stability after heat treatment at $200^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.322-322
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• 2013

$CO_2$를 $CH_4$와 열 및 전기화학적인 반응을 통해 고농도의 CO 및 $H_2$로 구성된 합성가스로 효율적으로 전환시키기 위해, 반응가스 주입용 간극형 노즐을 가진 비이송식 직류 열플라즈마 토치 시스템을 설계, 제작하고 다양한 조건에서 이 두 가스의 개질 실험을 수행하였다. 설계 제작된 간극형 노즐과 리액터 내 고온 반응 영역을 활용한 $CO_2$ 및 $CH_4$ 반응가스의 효율적인 처리를 통하여, 최고 70% 이상의 $CO_2$ 및 $CH_4$의 전환율과 최고 80% 이상의 CO 및 $H_2$선택도를 달성할 수 있음을 확인하였다. 또한, 상기 조건의 경우, 플라즈마 입력 전력 10.6 kW 대비 49 lpm 의 반응가스 처리량을 통하여 얻은 것으로 최고 2.5 mmol/kJ 이상의 Specific Energy Requirement (SER) 조건도 만족할 수 있음을 보였다. 특히, 제안된 막대 음극-반응 가스 주입구를 가진 양극 노즐 플라즈마 토치의 경우, $CH_4$ 반응가스를 음극에 직접 닿지 않도록 간극을 통해 주입하게 함으로써, 반응 가스 분해에 의한 음극 등 전극 부식을 최소화하면서도 고에너지 전자가 풍부한 아크 컬럼에 의해 $CO_2$ 및 $CH_4$의 전환 반응을 효율적으로 일으킬 수 있어 효율적인 $CO_2$ 및 $CH_4$ 개질을 위한 열플라즈마 토치 시스템의 개발이 기대된다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.30 no.1
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• pp.14-20
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• 2019

The power to gas (P2G) is one of the energy storage technologies that can increase the storage period and storage capacity compared to the existing battery type. One of P2G technologies produces hydrogen by decomposing water from renewable energy (electricity) and the other produces $CH_4$ by reacting hydrogen with $CO_2$. The objective of this study is the reaction of $CO_2$ methanation which synthesized methane by reacting carbon dioxide and hydrogen. The effect of $CO_2$ conversion and $CH_4$ selectivity on reaction temperature, pressure, and methane contents over 40% Ni catalyst was mainly investigated throughout this study. As a result, the activity of this catalyst appeared to be the highest in $CH_4$ yield at around $400^{\circ}C$ and the selectivity of $CH_4$ increased with increasing reaction pressure. The methane content was not significantly influenced below 3% of all componets. As the space velocity increases from 10,000 to 30,000/hr, the $CO_2$ conversion rate tends to decrease.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.3
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• pp.498-505
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• 2008

The selective catalytic oxidation of ammonia was carried out in the presence of natural manganese ore (NMO) and manganese as catalysts using a homemade 1/4" reactor at $10,000hr^{-1}$ of space velocity. The inlet ammonia concentration was maintained at 2,000 ppm, with an air balance. The manganese catalyst resulted in a substantial ammonia conversion, with adsorption activation energies of oxygen and ammonia of 10.5 and 22.7 kcal/mol, respectively. Both $T_{50}$ and $T_{90}$, defined as the temperatures where 50% and 90% of ammonia, respectively, are converted, decreased significantly when alumina-supported manganese catalyst was applied. Increasing the manganese weight percent by 15 wt% increased the lower temperature activity, but 20 wt% of manganese had an adverse effect on the reaction results. An important finding of the study was that the manganese catalyst benefits from a strong sulfur tolerance in the conversion of ammonia to nitrogen.

• Clean Technology
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• v.20 no.3
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• pp.256-262
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• 2014

Catalytic oxidation characteristics of benzene as a VOC was investigated in a fixed bed flow reactor using $Cu/{\gamma}-Al_2O_3$ catalyst. The parametric tests were conducted at the reaction temperature range of $200{\sim}500^{\circ}C$, benzene concentration of 400~650 ppm, gas flow rate of 50~100 cc/min, and space velocity range of $7,500{\sim}22,500hr^{-1}$. The property analyses by using the BET, SEM, TGA and the conversion of catalytic oxidation of benzene were examined. The experimental results showed that the conversion was increased with decreasing benzene concentration, gas flow rate and space velocity. Benzene oxidation reaction over $Cu/{\gamma}-Al_2O_3$ catalyst could be expressed as the first order homogeneous reaction of which the activation energy was 17.2 kcal/mol and frequency factor was $1.33{\times}10^6sec^{-1}$.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.190-195
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• 1999

The thermal pyrolysis of chlorodifluoromethane (R22) for producting tetrafluoroethylene (TFE) has been studied using the tubular reactor designed by the authors. The reaction temperature over $600{\sim}850^{\circ}C$, residence time over 0.005~0.6 sec, and steam/R22 ratio 3 to 30 were varied through experiments to analyze the effect of these variables on the conversion of R22 and selectivity for TFE. We have provided the guidelines for the optimal operation and design for the pyrolysis reactor. With increasing the dilution ratio, not only the conversion of R22 but also the selectivity for TFE increase. The optimum range of reaction temperature was $700{\sim}750^{\circ}C$ and the residence time 0.07~0.1 sec. In the kinetic study, first order rate equation was fitted well with the experimental data. This indicates that the main reaction step is a $CF_2$ generation from R22 pyrolysis. The range of activation energy for the rate constant was obtained 44.7~48 kcal/mol.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.29 no.1
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• pp.29-36
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• 2021

In spite of the highest energy potential among all domestic organic solid wastes. the research on biogas production from cattle manure is limited. In particular, effects of organic content degradation and sawdust addition during storage on biomethane potential have never been investigated. In the present work, we investigated the change of organic content during storage of cattle manure under different temperatures (20℃ and 30℃), and its impact on biomethane potential and odor emissions. 90 days of investigation results showed that 10% of organics in terms of VS and COD were degraded at 20℃ during storage, while 30% were degraded at 30℃. This result impacted on biomethane potential, while 10-13% and 24% reduction were observed from beef and dairy cattle manure, respectively. The temperature also affected on CH4 and odor emissions during storage by 3.3-3.8 times and 29 times. The effect of sawdust on lowering down biomethane potential was found to be substantial, reducing 61-75% compared to the control.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.209-216
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• 2005

태양광 주택 보급을 위해서는 기존에 고가의 실리콘 기판을 이용한 고효율 달성을 위한 연구중심의 태양전지 개발연구가 주축을 이루어왔다. 이는 개발에 성공하더라도 고가, 고난도, 복잡한 다단계 공정기술을 이용하는 단점 때문에 보급활성화를 촉진하기 위해서는 저가의 다결정 실리콘 기판을 이용한 중 상급 태양전지 상용화 기술개발로 전환할 필요로 인하여 본 연구에서는 차세대전력용 태양광발전시스템의 요소소자인 다결정태양전지 고효율화의 열쇠가 되는 기술력 확보를 통한 저가, 대면적, 고효율, 고수율 제품 대량생산 상용화에 중점을 두었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.313-315
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• 2004

본 논문은 IEEE 802.l1b 유무선 환경 에 서 TCP를 이용한 데이터 전송 시 에이젼트를 이용하여 패킷 손실의 원인을 분석, 무선 링크에서 발생한 패킷 손실에 대해서는 혼잡 윈도우 크기를 유지하고, 유선 링크에서 발생한 패킷 손실에 대해서는 지역 재전송을 수행하는 저전력 전송 기법을 제안하고 실제 구현한다. 제안하는 저전력 전송기법 은 전송 후 WNIC를 저 전력 모드로 전환 시킴으로써 WNIC 전력 소비를 최소화 한다. 실험 결과 높은 무선 링크 에러율(1~2%)에서 기존 TCP-Reno 보다 약 18% 에너지 감소 효과를 나타냈다.