• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2005년도 학술대회지
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• pp.93-111
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• 2005

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.226-231
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• 2008

Cu/Fe/$Al_2O_3$ granules with various sizes have been prepared by a combination of sol-gel and oil drop method for the use in sulfur trioxide decomposition, a subcycle in thermochemical sulfur-iodine cycle to split water in the hydrogen and oxygen. The size of composite granules have been mainly changed by the flow-rate of the gel mixture before dropping in the synthesis. The structural properties of the samples were comparable with granule size. In the reaction, the catalytic activity was enhanced by decreasing size in the entire reaction temperature ranges.

• 신재생에너지
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• 제2권2호
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• pp.69-74
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• 2006

본 연구는 페라이트의 Fe 양이온 일부를 Ni, Mn, Co등으로 치환하여 M-ferrite를 제조하여 열화학적 2단계 물 분해 반응의 특성을 비교 평가하였고, XRD, SEM, GC등의 분석으로 각 금속산화물의 특성을 확인하였다. M-ferrites 는 고상법으로 제조하였다. 각각의 M-ferrite에 대한 열적환원은 1573K 에서 진행하였고 물 분해 반응은 1273K 에서 실시하였다. 이 반응에서 생성된 가스는 전량 포집하여 GC를 통해 분석하였다. 반응 전후의 시료에 대하여 SEM, XRD를 분석하여 GC결과와 함께 금속산화물의 산화환원반응 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 물 분해 반응 후 M-ferrite (M=Co, Ni, Mn)의 생성을 XRD를 통하여 확인할 수 있었고, 물 분해 반응과의 비교결과 격자상수의 증대가 M-ferrite내의 산소의 환원에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. SEM결과에서는 4cycle의 물 분해 반응 후 Mn-ferrite의 심한 sintering 현상을 확인 할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.43-46
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• 2006

본 연구는 페라이트의 Fe 양이온 일부를 Ni, Mn, Co등으로 치환하여 M-ferrites를 제조하여 열화학적 2단계 물 분해 반응의 특성을 비교 평가하였고, XRD, SEM, GC등의 분석으로 각 금속산화물의 특성을 확인하였다. M-ferrites는 고상법으로 제조하였다. 각각의 M-ferrites에 대한 열적환원은 1573K에서 진행하였고 물 분해 반응은 1273K에서 실시하였다. 이 반응에서 생성된 가스는 전량 포집하여 GC를 통해 분석하였다. 반응 전후의 시료에 대하여 SEM, XRD를 분석하여 GC결과와 함께 금속산화물의 산화환원반응 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 물 분해 반응 후 M-ferrite (M=Co, Ni, Mn)의 생성을 XRD를 통하여 확인할 수 있었고, 물 분해 반응과의 비교결과 격자상수의 증대가 M-ferrite내의 산소의 환원에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. SEM결과에서는 4cycle의 물 분해 반응 후 Mn-ferrite의 심한 sintering 현상을 확인 할 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.298-304
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• 2003

The thermal behavior of $NiFe_2O_4$ prepared by a solid-state reaction was investigated for $H_2$ generation by the thermochemical cycle. The reduction of $NiFe_2O_4$ started from $800^{\circ}C$, and the weight loss was 0.2-0.3 wt% up to $1000^{\circ}C$. In the $H_2O$ decomposition reaction, $H_2$ was generated by oxidation of reduced $NiFe_2O_4$. The crystal structure of $NiFe_2O_4$ maintained during the redox reaction of 5 cycles. From this observation, the lattice oxygen in $NiFe_2O_4$ is released without the structural change during the thermal reduction and oxygen deficient $NiFe_2O_4$ can be restored to the spinel structure of $NiFe_2O_4$.

• 에너지공학
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• 제15권2호
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• pp.107-117
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• 2006

물을 분해하여 수소를 만드는 방법으로서 열화학싸이클을 이용한 방법에 대하여 그동안의 연구 동향에 대하여 살펴보았다. 수소생산이란 관점에서 열화학싸이클이 갖는 장점은 일정한 고온의 열을 얻을 수 있다면, 반응속도의 향상과 아울러 대용량화가 가능하다는 점이다. 안정한 물을 분해하려면 물의 산화/환원이 용이한 매개체를 써서 수소 및 산소를 발생하게 하고 순환시키게 되는데, 매개체가 유독성 물질이라면 이 과정에서 누출이 되지 않도록 하여야 한다. 아직 상용화단계에는 미치지 못하였지만, 일본, 스위스, 이스라엘, 미국, 한국 등에서 집중적으로 연구되고 있는 내용은 IS 싸이클과 ZnO/Zn, $Fe_3O_4/FeO$등과 같은 금속산화물계를 이용한 싸이클들이며, 고온용 및 내부식성 소재와 시스템 분야에서 아직 해결해야할 점이 많다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.32-38
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• 2004

Thermal behaviors of $(Cu_{0.5}Mn_{0.5})Fe_2O_4$, prepared by a solid method, were investigated for $H_2$ production by a thermochemical cycle. The thermal reduction of $(Cu_{0.5}Mn_{0.5})Fe_2O_4$ started from $300^\circ{C}$ and the weight loss was 1.3 wt% up to 1200. XRD shows the prepared ferrite has the spinel structure with a lattice constant of $8.414{\AA}$ and changed to the oxygen deficient structure by thermal reduction. Oxygen and hydrogen can be separately produced by the cycles of thermal reduction and water oxidation of the oxygen deficient ferrite.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.356-364
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• 2007

The partial reduction and water splitting properties of metal substituted ferrite mediums for two-step thermochemical hydrogen production, were carried out by TPR/O(Temperature programmed reduction/oxidation) method at a temperature of below 1173 K and under atmospheric pressure. $ZrO_2$ was added to the ferrite as a binder to prevent the sintering. As the results, the reactivity of the metal species added to the ferrite mediums decreased in the order of Cu>Co>Ni>Mn, on the basis of water-splitting temperature. It was also found that the produced hydrogen amounts in the water-splitting step on partial reduced mediums were corresponding to the consumed hydrogen amounts in the previously partial reduction step.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.111-117
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• 2008

A Bunsen reaction section is a primary stage of Sulfur-iodine thermochemical hydrogen production cycle. This section is important, because it decides the efficiency of next stages. In order to produce hydrogen very efficiently, the characteristics of Bunsen reaction were investigated via two experimental methods. The one is a phase separation of $H_2SO_4-HI-H_2O-I_2$ mixture system, and the other is a direct Bunsen reaction. The characteristics of each method were investigated and compared. As the result of this study, the amount of HI and $I_2$ in $H_2SO_4$ phase via Bunsen reaction was more decreased than that via $H_2SO_4-HI-H_2O-I_2$ mixture system with increasing $I_2$ concentration. However, the amount of $H_2SO_4$ in $HI_x$ phase via Bunsen reaction was remarkably increased with increasing $I_2$ concentration, while that via $H_2SO_4-HI-H_2O-I_2$ mixture system was decreased. On the other hand, the range of initial composition which is able to separate into two liquid phases without $I_2$ solidification was almost alike.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.386-393
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• 2008

The Sulfur-iodine(SI) thermochemical cycle is one of the most promising methods for massive hydrogen production. For the purpose of continuous operation of SI cycle, phase separation characteristics into two liquid phases ($H_2SO_4$-rich phase and $HI_x$-rich phase) were directly investigated via Bunsen reaction. The experiments for Bunsen reaction were carried out in the temperature range, from 298 to 333 K, and in the $I_2/H_2O$ molar ratio of $0.109{\sim}0.297$ under a continuous flow of $SO_2$ gas. As the results, solubility of $SO_2$, decreased with increasing the temperature, had considerable influence on the global composition in the Bunsen reaction system. The amounts of impurity in each phase(HI and $I_2$ in $H_2SO_4$-rich phase and $H_2SO_4$ in $HI_x$-rich phase) were decreased with increasing $H_2SO_4$ molar ratio and temperature. To control the amounts of impurity in $HI_x$-rich phase, temperature is a factor more important than $I_2/H2_O$ molar ratio. On the other hand, the affinity between $HI_x$ and $H_2O$ was increased with increasing $I_2/H2_O$molar ratio.