• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.24 no.2
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• pp.22-30
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• 2021

현재 인류는 플라스틱(plastic) 세상에 살고 있다. 의류, 식품, 주거 생활 곳곳에 플라스틱이 존재하며, 플라스틱이 없는 세상은 상상조차 할 수 없다. 하지만, 플라스틱 사용량 증가에 따른 폐플라스틱의 배출량의 증가는 심각한 환경문제들을 야기하여 생태계뿐만 아니라 인간에게도 위협이 되고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 단순히 폐플라스틱의 처리에 그치지 않고, 이를 활용하여 새로운 고부가가치의 생성물을 제조하는 플라스틱 업사이클링(plastic upcycling) 시스템이 최근 주목을 받고 있으며, 현재 다양한 형태로 연구개발이 진행되고 있다. 그 중의 한가지로 본 기고문에서는 알칸 교차 복분해(cross alkane metathesis) 반응을 소개한다. 알칸 교차 복분해 반응은 수소화/탈수소화(hydrogenation/dehydrogenation) 반응과 올레핀 복분해(olefin metathesis) 반응으로 이루어져, 탈수소화 반응 후 생성된 이중결합 탄소를 갖는 두 개의 알켄 화합물이 자리바꿈을 통해 새로운 이중 결합을 형성하는 반응이다. 이 촉매반응 과정이 반복되면 저분자화된 새로운 알칸 화합물을 생성되는데, 이는 기존의 플라스틱 처리방식인 열분해 및 촉매 분해 공정보다 낮은 반응온도를 요구한다. 또한 이를 통해 상대적으로 높은 순도의 가솔린 및 디젤을 생성할 수 있기 때문에 폐플라스틱 처리 공정의 새로운 대안기술이 될 수 있다. 본 기고문에서 폐플라스틱 중 가장 큰 비중을 차지하는 폴리에틸렌을 처리하는 대안기술로써 알칸 교차 복분해 반응의 메커니즘과 및 촉매의 역할, 그리고 반응성에 영향을 주는 인자에 대해 기술한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.50-56
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• 2017

Formaldehyde is one of the toxic substances without any color and smell. Several methods to remove formaldehyde has been investigated up to now. Here, both the enzymatic and chemisorptive/catalytic liquid phase formaldehyde removal were investigated, and their catalytic activities in terms of specific activities were compared. Firstly, formaldehyde dehydrogenase (FDH) enzyme from Escherichia coli K12 was cloned, and expressed in Escherichia coli BL21(DE3). And the catalytic activity was characterized as $2.49{\times}10^3sec^{-1}mM^{-1}$ of $k_{cat}/K_m$ with 8.69 U/mg of the specific activity. Secondly, the chemisorptive and oxidative catalytic removals were investigated simultaneously. Activated carbons and zeolites treated with heat, KI, and KOH were used as chemisorption medium. And $Pd/TiO_2$ was used as an oxidative catalyst for the formaldehyde removal. All of the tested chemicals showed similar formaldehyde removal efficiencies of around 50%. However, the specific activity of FDH dependent formaldehyde removal was absolutely higher than that of using chemisorptive and catalytic removal processes with the ranges of 0.01 to 0.26 U/g.

• Clean Technology
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• v.14 no.2
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• pp.71-86
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• 2008

In this review we discussed the effective ways to catalytically derive value-added chemicals from propane which has been utilized only as an energy source so far. Among various propane-derived products, the most valuable chemicals such as propylene and acrylonitrile were mainly focused herein. Propylene could be manufactured through oxidative dehydrogenation of propane using $O_2,\;CO_2$, etc. as an oxidant for the purpose of overcoming thermodynamic limitations of propane dehydrogenation. On the other hand, propane ammoxidation would be an alternative to propylene ammoxidation for producing acrylonitrile since propane is much cheaper than propylene as a starting material. Although effective $MoVTeNbO_x$ catalysts have been developed fur propane ammoxidation in recent years, more detailed studies should be thoroughly performed. In carrying out both oxidative dehydrogenation and ammoxidation of propane fur a long period, the most critical issue is definitely considered to find out the most active and selective catalysts, which makes it possible to commercialize both reactions into economically viable processes.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.125-131
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• 2006

Dimethyl ether (DME) is a new clean fuel as an environmentally-benign energy resource. DME can be manufactured from various energy sources including natural gas, coal, biomass and spent plastic. In addition to its environmentally friendly properties, DME has similar characteristics to those of LPG. Therefore, it is considered as an excellent substitute fuel for LPG, fuel cells, power plant, and especially diesel and is expected to be the alternative fuel by 2010. The experimental study of the direct synthesis of DME was investigated under various conditions over a temperature range of $220{\sim}280^{\circ}C$, syngas ratio 1.2~3.0. All experiments were carried out with a hybrid catalyst, composed of a methanol synthesis catalyst ($Cu/ZnO/Al_2O_3$) and a dehydration catalyst (${\gamma}-Al_2O_3$). The observed reaction rate follows qualitatively a Langmiur-Hinshellwood model as the reaction mechanism. Such a mechanism is considered with three reactions; methanol synthesis, methanol dehydration and water gas shift reaction. From a surface reaction with dissociative adsorption of hydrogen, methanol, and water, individual reaction rate was determined.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.3 no.4
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• pp.663-669
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• 1992

Chromium oxide/zirconia catalysts were prepared by dry impregnation of $Zr(OH)_4$ powder with aqueous solution of $(NH_4)_2CrO_4$ followed by calcining in air. The redox behavior of prepared catalysts were investigated by reacting cumene as test material over catalysts. As a result it was found that $Cr^{6+}$ species(as chromate) on the surface of catalyst was responsible for the formation of strong acid site and the catalytic activity for the dealkylation of cumene. However, much of the $Cr^{6+}$ species was reduced to $Cr^{3+}$ species by $H_2$ formed during the catalytic reaction of cumene and the reduced $Cr^{3+}$ species was an active site for dehydrogenation of cumene to form ${\alpha}$-methyl styrene. The reduced $Cr^{3+}$ species was also reoxidized to a $Cr^{6+}$ species after treatment with $O_2$ and consequently the deoxidized catalyst exhibited catalytic activity for the dealkylation reaction of cumene.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.793-794
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• 2010

Fischer-Tropsch(F-T) reaction, in which syngas($H_2+CO$) is transformed into liquid fuels, has attracted much attention recently due to the limited reservoir of petroleum. The formed F-T wax can be converted into various liquid fuels, such as gasoline, diesel, jet fuel, lubricants, etc., through the hydrocracking reaction. To carry out the hydrocracking reaction, the bifunctional catalyst is required, in which hydrogenation/dehydrogenation occurs over metal and cracking proceeds over solid acid sites. In this contribution, we review the reported hydrocracking catalysts and summarize some process variables (feed compositions, reaction temperature and reaction pressure) for each catalyst.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.792-795
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• 2007

본 연구 목적은 석탄 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 이용하여 국내에서 개발된 DME 합성 촉매를 사용하여 DME 전환 공정에 대한 특성을 파악하는 것이다. 특히, DME 합성 반응에 가장 큰 영향을 미치는 합성 반응로의 온도 제어를 위하여 thermosyphon 시스템을 개발하여 DME 합성 반응에 최적온도로 알려진 $230{\sim}260^{\cdot}C$ 범위에서 제어가 가능함을 확인 하였다. 석탄 40 kg/h를 공급하였을 때 합성가스 유량은 $80{\sim}100$ $Nm^3/h$ 정도를 얻었다. DME 합성 반응에 사용한 촉매는 합성가스로부터 메탄올을 얻기 위한 촉매와 메탄올의 탈수 촉매(Cu/Zn/Al+r-$Al_2O_3$)를 혼합한 촉매를 사용하였다. DME 합성 반응로의 GHSV(1/kg$^{\cdot}C$cat h)는 $2500{\sim}3000$ 정도이며, 운전 압력 60기압에서 $H_2$ 전환율 $65{\sim}75%$, DME 선택도는 $69{\sim}79%$ 정도를 얻었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.49-54
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• 2001

최근 자동차용 청정 연료로서의 이용 가능성으로 주목받는 디메틸에테르를 액상 혼합 반응기에서 직접 합성 가스로부터 합성하였다. 메탄올 함성촉매와 감마알루미나의 혼성촉매를 사용한 결과, $H_2$/CO=1일 때, 메탄올 함성 촉매와 탈수촉매의 비가 8:2인 경우, 가장 높은 메탄옥 환산 생산량을 보였다. 또한 공간속도의 변화에 따른 디메틸에테르, 메탄올, 이산화탄소, 메탄 등 각 생성물에 대한 선택도의 변화는 거의 없이 일정하였다. 메탄옥 합성 반응 촉매만을 사용한 경우, 생성물 중 각 성분의 선택도는 반응가스의 공간속도에 따라 달라졌는데, 반응가스의 공간속도가 작아지면 생성물 중 디메틸에테르의 선택도는 변화가 없었으나, 이산화탄소의 발생량이 많고 메탄올의 생성이 적어졌다. 동일한 반응 조건에서 액상 반응과 시강 반응을 비교한 결과, DME 수율이 액상의 경우가 더 높았다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.247-251
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• 1999

Tungsten oxide supported on zirconia was prepared by drying powdered $Zr(OH)_4$ with ammonium metatungstate aqueous solution, followed by calcining in air at high temperature. Upon the addition of only small amount of tungsten oxide (1 wt % $WO_3$) to $ZrO_2$, both the acidity and acid strength of catalyst increased remarkably, showing the presence of $Br{\ddot{o}}nsted$ and Lewis acid sites on the surface of $WO_3$/$ZrO_2$. The high acid strength and large amount of acid sites on $WO_3$/$ZrO_2$ were due to the presence of the W=O bond nature of complex formed by the interaction between $WO_3$ and $ZrO_2$. The catalyst containing 20 wt % $WO_3$, calcined at 973 K, showed the highest catalytic activity for the 2-propanol dehydration, while the catalyst containing 15 wt % $WO_3$, calcined at 1023 K, exhibited the highest catalytic activity for the cumene dealkylation. For the 2-propanol dehydration the catalytic activities of $WO_3$/$ZrO_2$ catalysts were roughly correlated with their acidities.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.689-692
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• 2005

2020년까지 전 세계 수송에너지의 수요가 현재의 2배까지 증가할 것으로 예상되면서 석유 자원의 안정적 공급이 어려워지기 이전에 이를 대체할 수 있는 에너지원 개발이 시급하다. 이러한 노력의 일환으로 최근 들어 대두되고 있는 가스화용융 기술은 석탄 폐기물 등으로부터 합성가스를 생산하는 고청정 고효율 기술이다. 여기에서 생산되는 합성가스는 천연가스를 대체하여 전기 및 화학원료를 생산하기 위한 원료로 이용 가능하다. 폐기물로부터 가스화용융기술을 통하여 생산되는 합성가스로부터 DME(dimethyl ether)를 생산할 수 있다. 가스화용융기술로부터 생산되는 합성가스는 자체의 일산화탄소와 수소의 조성비가 DME를 합성하는데 적당하다고 알려져 있다. DME는 에너지원의 다원화와 대기오염 물질의 저감, 지구온난화 대응 등과 아울러 제 4세대 수송 연료로 부각되고 있다. DME를 합성하는 방법은 합성가스로부터 메탄올의 합성 단계를 거친 후 DME를 합성하는 간접법과 단일단계의 반응에서 합성가스로부터 직접적으로 DME를 합성하는 직접법이 있다. 현재는 화학 평형적 측면 경제적 측면에서 이점을 가지고 있는 직접법에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. DME 직접합성법에서는 메탄올 합성 촉매와 메탄올 탈수촉매의 물리적 혼합에 의한 혼성촉매가 주로 이용되고 있는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 일산화탄소와 수소로 이루어진 합성 가스로부터 직접 DME를 생산할 수 있는 직접 합성 공정에 적용 가능한 고효율 촉매 기술을 개발하기 위해 상용촉매의 스크린 테스트를 수행하였다. 상용촉매로는 sud-chemi사에서 메탄을 합성 촉매와 탈수촉매를 각각 구입하였으며, 이들 촉매를 원하는 조성비로 물리적으로 혼합한 다음 반응온도 ($250-290^{\circ}C$) 압력 (30-50 atm), $H_2$/CO 몰비 (0.5-2.0) 등의 다양한 반응조건 하에서 스크린 테스트를 수행하였다.대장조영영상을 얻을 수 있어 대장암의 위치에 관한 정보를 삼차원적으로 제공하므로 대장암의 성상을 정확히 알 수 있는데 도움을 주었다.요인은 없는 것으로 사료된다. 이 중 2예의 CT에서 선상 혹은망상형의 음영을 보였다. 결론: 유방암 환자의 방사선 치료 후 CT 소견은 방사선 치료의 방법에 따라 폐첨부 혹은 폐의전면 흉막하 부위에 선상 혹은 망상형의 음영으로서 방사선 폐렴 혹은 섬유화 소견이다. CT는 단순 흉부 촬영보다 이상 소견의 발견이 쉽다.이러한 소견은 후에 합병될 수 있는 다른 폐질환의 감별 진단에 도움이 될 것으로 보인다.moembolization via the radial artery approach were involved in this study. All underwent Allen’s test to check ulnar arterial patency. In all cases, we used the radial approach hepatic artery (RHA) catheter designed by ourselves, evaluating t\ulcorner selec\ulcorneron ability of the hepatic artery using an RHA cathter, the number of punctures, the procedure time, and compression time at the puncture site as well as complications occurring during and after the procedure. Results: Except for three in which puncture failure, brachial artery variation or hepatic artery variation occurred, all procedures were successful. The mean number of punctures was 3.5, and the