• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.668-675
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• 2019

대기오염물질 중 미세먼지는 심각한 사회적 환경문제로 인식되고 있다. 미세먼지의 원인 물질 중 하나인 질소산화물(NOx)은 석탄화력발전소의 연소공정에서 주로 발생하므로 효율적인 NOx 제거가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 이용한 NOx 제거에서 $TiO_2$ 광촉매의 NO 제거효율을 연구하였다. NO 제거효율을 평가하기 위해 발열제가 내장된 $Al_2O_3$ 기판 표면에 $TiO_2$ 촉매와 인산염의 접착 바인더를 혼합하여 도포한 후 제조된 기판을 열처리하면서 실험을 수행하였다. 온도에 따른 촉매의 NO 제거효율을 평가하였고, 촉매의 물리화학적 특성을 위하여 XRD, SEM, TG-DTA, BET 분석을 수행하였다. NOx 제거 효율은 시간에 따른 온도변화($250^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$)로 20분에서 제거효율은 58.7%~65.9%이며, 30분에서 63.7%~66.0%로 나타났다. 질소산화물 제거용 SCR로 사용되는 $TiO_2$는 $300^{\circ}C$가 제거효율이 가장 효율적인 것으로 판단된다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제29권1호
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• pp.161-198
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• 2014

국제우주개발기구 (가칭: 이하 ISEA이라고 호칭함)를 창설하는 아이디어는 오로지 필자의 학문적이고 이론적인 의견입니다. 우리는 달, 화성, 금성, 수성 등과 기타 천체에 있는 천연 자원을 효율적이고 신속히 개발하기 위하여 새로운 국제우주개발기구의 창설이 필요하다. 새로운 국제기구로 ISEA의 창설은 1979 년의 달 협정 제18조 및 제11조 5항에 법적인 근거를 두고 있다. ISEA를 창설하기 위한 사전절차로서 우주관계 강대국들 간에 ISEA창설에 관한 국제조약 초안의 제정이 우선 필요하다고 본다. 이 논문의 주된 내용은 (1) 서론, (2) 달 내에 있는 천연자원 (heliumn-3 등)의 공동개발, (3) 우주강대국들에 의한 달과 화성, 금성, 수성 및 다른 천체의 개발을 위한 활동, (4) 달과 화성 및 다른 천체 내에 있는 천연자원에 대한 개발과 채굴권(광업권)에 관한 법적인 문제점과 해결방안, (5) ISEA에 관한 5단계의 설립절차, (6) ISEA의 설립에 관계된 국제조약초안에 포함되어야만 할 주된 12개 항목(조항), (7) 결론 등으로 구성되어 있다. ISEA의 창설은 우주공동개발을 위하여 국제사회에서 필수적으로 요구되고 있는 협력강화로 이어질 것이며 달, 화성, 금성, 수성 및 다른 천체의 천연자원의 개발에 촉매적인 역할을 하게 되고 또한 우주강국들의 이익을 위하여 자원, 기술, 인력, 금융 등을 독립형태로 중앙 집중적으로 관리 할 수가 있다. 우주강대국들 간에 우주정책, 법, 과학, 기술 및 산업 등의 분야에서 협력증진을 위하여 ISEA의 설립은 우리들에게 꼭 필요하며 바람직한 일이다. 더욱이 ISEA의 창설은 달, 화성, 금성, 수성 및 다른 천체의 천연자원의 탐험과 개발을 함에 있어 국제협력이 더욱 필요하게 될 것이다. 마지막으로, ISEA의 기구를 설립하는 데는 정치적이 추진력이 필요할 뿐만 아니라 이에 관한 후속조치도 강구되어만 한다는 것을 유념하여야만 된다. 새로운 이념과 창의력 을 가지고 우주산업을 발전시키고 우주국들 간에 우호관계를 증진 강화시키기 위하여 반듯이 ISEA의 창설이 필요하다고 본다. 만약 UN의 우주평화적 이용위원회를 포함한 우주강대국들의 내각 수반(대통령 또는 국무총리)들이 정상회담에서 ISEA의 설립에 합의한다면 가까운 장래에 ISEA의 설립은 가능하다고 필자는 확신하고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.746-751
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• 2002

석탄 연소기술에서 타 연소로에 비해서 유동층 연소는 황산화물과 질소산화물 배출을 줄이는 기술이다. 석회석의 소성으로 생성되는 CaO에 의한 황산화물의 제거와 저온 연소와 공기 다단계 주입에 의한 NOx를 줄일 수 있다는 것이 유동층 연소로의 큰 장점이지만, 상대적으로 $N_2O$의 배출은 매우 높다. $N_2O$는 지구온난화 가스일 뿐만 아니라 성층권내의 오존층을 파괴하는 물질이기도 하다. CaO는 $N_2O$ 분해를 위한 촉매 물질로 알려져 있다. 본 연구는 CaO를 충진시킨 고정층 반응기에서 CaO에 의한 $N_2O$의 분해특성에 관하여 수행하였으며, 유동층 연소온도와 가스조성에서 온도변화에 대한 $N_2O$의 분해특성, CaO 충진량의 변화와 $CO_2$, NO, $O_2$ 농도변화에 따른 $N_2O$ 분해특성에 관하여 수행하였다. 또한 실험 결과로부터 CaO표면에서 $N_2O$분해반응에 대한 반응속도식을 나타낼 수 있었다. 결과로서 온도가 증가함에 따라 $N_2O$ 분해반응이 증가하였으며, $CO_2$의 농도를 변화시킬 경우 $CO_2$ 농도가 증가할수록 $N_2O$ 분해반응이 감소하였다. NO 존재시와 비교하였을 때 $N_2O$의 분해반응이 감소함을 알 수 있었다. 반응속도론적으로 해석한 결과 $CO_2$ 농도에 대한 $N_2O$ 분해반응의 반응속도식을 다음과 같이 나타내었다. 본 연구 결과 CaO는 $N_2O$분해 반응에서 좋은 촉매 기능을 지니고 있음을 알 수 있었다. $\frac{d[N_2O]}{dt}=\frac{3.86{\times}10^9{\exp}(-15841/R)K_{N_2O}[N_2O]}{(1+K_{N_2O}[N_2O]+K_{CO_2}[CO_2])}$

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권6호
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• pp.656-662
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• 2007

고분자 전해질 연료전지 운전에 필요한 수소 공급 장치로서 플라즈마 개질 방법을 이용한 개질기와 일산화탄소 산화반응을 위한 전이 반응기를 설계 및 제작하였다. GlidArc 방전을 이용한 저온플라즈마 개질기는 Ni 촉매를 동시에 사용하여 $CH_4$ 개질함으로서 $H_2$ 선택도를 증대하였다. 개질기의 변수별 연구로서 촉매 온도, 가스 조성비, 전체 가스유량, 전압변화 그리고 개질 특성 및 최적 수소 생산조건을 연구하였으며, 전이반응기의 변수별 연구로서 선택적 산화반응기(PrOx)에 주입되는 공기량, 전이 반응기에 주입되는 수증기량 그리고 온도에 대하여 연구하였다. 플라즈마 개질기에서 최대 수소 생산 조건은 $O_2/C$ 비가 0.64, 가스유량은 14.2 l/min, 촉매 반응기 온도 $672^{\circ}C$ 그리고 유입전력이 1.1 kJ/L일 때 41.1%로 최대 수소 농도를 나타냈다. 그리고 이때의 $CH_4$ 전환율, $H_2$ 수율 그리고 개질기 에너지 밀도는 각각 88.7%, 54%, 35.2%를 나타냈다. 전이 반응기에서 모사된 개질 가스로부터 최대 CO 전환율을 보이는 조건은 2단으로 구성된 PrOx에 주입되는 $O_2/C$ 비가 0.3, HTS에서 주입되는 수증기 주입량 비가 2.8 그리고 HTS, LTS, PrOx I, PrOx II 반응기 온도가 475, 314, 260, $235^{\circ}C$ 일때 가장 높은 CO 전환율을 나타냈다. 플라즈마를 이용한 반응기는 예열 시간은 30분이 소요되었으며, 전이 반응기에서 나오는 최종 개질 가스의 조성은 $H_2$ 38%, CO<10 ppm, $N_2$ 36%, $CO_2$ 21% 그리고 $CH_4$ 4%로 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권1호
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• pp.11-15
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• 2016

무인항공기가 장시간 비행하기 위해서는 배터리보다 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 적합하다. 본 연구에서는 PEMFC에 수소를 공급하는 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템에 대해 연구하였다. $NaBH_4$가수분해 반응 시스템의 무게를 감소시키기 위해 수소수율 향상, 응축수 회수, 안정적인 수율 유지 등에 대해 실험하였다. 반응기 압력제어를 함으로써 수소 수율을 3.4% 향상시켰다. 수소를 공랭하여 PEMFC 스택에 공급하는 과정에서 발생하는 응축수를 $NaBH_4$ 저장조에 회수하였다. 이 과정에서 응축수가 $NaBH_4$분말을 용해시켜 보충됨으로써 14%의 무게 감량효과가 있었다. 2.0 L/min의 속도로 수소를 발생시킬 때 Co-P-B촉매 2.0 g을 사용해서 10시간동안 96% 수소수율로 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템을 안정적으로 구동하였다.

• 에너지공학
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• 제20권1호
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• pp.13-20
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• 2011

마이크로 가스터빈의 높은 연료 다양성은 광범위한 범위의 적용처에 적용할 수 있도록 설계되었다. 최근에는 가스터빈 발전시스템의 연료로서, 유기성폐기물의 소화가스와 쓰레기 매립지로부터 발생되는 바이오 가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 우리는 매립지 가스를 이용하여 마이크로 가스터빈 열병합 발전시스템의 성능특성 및 운전 특성에 대한 영향을 연구하고 있다. 메탄과 이산화탄소를 동시에 회수하는 공정을 개발하여 현장 실증 플랜트 규모로 시험을 수행하였으며, 유리온실에 농작물의 이산화탄소 고농도 집적을 목적으로 철-킬레이트 화합물을 기본으로 하는 액상촉매를 이용하여 매립지 가스내에 있는 불순물을 저렴한 비용으로 제거하고자 한다. Fe-EDTA(철-킬레이트)를 이용한 내부순환 다판식 기포탑 반응기에 의하여 농축정제와 이산화탄소 제거가 매립지 가스의 최적화 연료화를 추진하였다. 매립지가스의 유량은 0.207 $m^3$/min이고 5.5 kg/$cm^2$의 압력으로 공급되며 메탄농도 70%, 이산화탄소 27%로 공급되도록 농축반응기를 설계하였고 황화수소 99% 제거를 목표로 한다. 유리온실은 마이크로 가스터빈 배가스와 온수를 이용하여 대기중의 이산화탄소 농도에서 1500 ppm의 농도범위로 공급되도록 설계되었다.

• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.888-901
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• 1996

V/Mo/P/Al/Ti-혼합 산화물 촉매상에서 고정층 적분식 반응기를 사용하여 공기로 1-펜텐과 시클로펜텐의 산화반응을 연구하였다. 고전환율에서 두 반응물들로부터 얻은 단일의 중요한 유기생성물은 무수말레인산이었고 동시에 소량의 무수프탈산을 얻었다. 한편, 1-펜텐 반응물로부터는 소량의 무수시트라콘산을 추가로 얻었다. 저전환율에서는 전체적으로 30개의 유기 산화 생성물들을 확인했으며, 그들중 일부는위에 언급된 3개의 무수물을 형성하기 위한 반응 중간체들 이었다. 전환율에 따른 유기 생성물들의 선택성을 근거로하여 무수말레인산, 무수프탈산 및 무수시트라콘산의 형성을 위한 반응경로를 제안했다. 한편, $310^{\circ}C$에서 공간속도의 감소에 따라 전환율과 무수말레인산의 선택성은 증가하였고, 무수말레인산의 최고선택성은 약 100%의 전환율에서 얻었다. $2{\cdot}10^4h^{-1}$의 일정한 공간속도에서 온도($300^{\circ}C{\sim}420^{\circ}C$)증가에 따라 전환율은 증가한 반면, 무수말레인산으로의 선택성은 시클로펜텐 산화반응의 경우 $370^{\circ}C$에서 약 39%의 최고값과 1-펜텐 산화반응의 경우 $400^{\circ}C$에서 약 30%의 최고값을 얻었다.

• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.1006-1014
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• 1996

에틸렌 이량화반응을 위한 일련의 $NiO-ZrO_2/WO_3$촉매를 염화니켈-옥시염화 질코니움 수용액을 공침시키고 ammonium metatungstate용액으로 함침시킨 다음 공기 중에서 소성하여 제조하였다. X-선 회절과 DSC로부터 얻은 결과를 근거로 하면 $ZrO_2$에 NiO 및 $WO_3$를 첨가하면 $ZrO_2$와 첨가된 산화물과의 상호작용으로 $ZrO_2$의 무정형에서 tetragonal phase로의 상전이 온도가 더 높은 온도로 이동되었다. $WO_3$가 첨가되지 않은 $NiO-ZrO_2$는 에틸렌 이량화반응에 전혀 촉매 활성을 나타내지 아니하였으나 $WO_3$가 첨가된 $NiO-ZrO_2/WO_3$촉매는 실온에서도 높은 활성을 나타내었다. 이와 같은 $NiO-ZrO_2/WO_3$의 높은 촉매활성은 $WO_3$의 유도효과에 의한 산세기의 증가와 밀접한 관련이 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.861-867
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• 2001

In this paper, in order to investigate the catalytic effect of the sludge exhausted from waterworks on NO$_{x}$ removal, we measure NO removal characteristics with and without sludge pellets in BaTiO$_3$-sludge packed-bed reactor of plate-plate geometry. NO initial concentration is 50 ppm balanced with air and a gas flow rate is 5ι/min. Gas temperature is changed from 25 to 10$0^{\circ}C$ to investigate the role of sludge pellet on removing active oxygen species and NO$_2$. BaTiO$_3$pellets is filled for coronal discharge at upstream of reactor and sludge pellets is filled for catalytic effect at downstream of reactor. The volume percent of sludge pellets to BaTiO$_3$pellets is changed from 0% to 100% and AC voltage is supplied to the reactor for discharging simulated gases. In the results, when sludge pellets is put at the downstream of plasma reactor, NO removal rate is slightly increased. However, NO$_2$and $O_3$ as by-products during NO removal is significantly decreased from 51ppm without sludge pellets to 5 ppm with sludge pellets and from 50 ppm without sludge pellets to 0.004ppm with sludge pellets, respectively. Therefore, NO$_{x}$(NO+NO$_2$) removal rate is increased up to 93%. It is thought that sludge pellet maybe react with active oxygen species and NO$_2$ generated by corona discharge in surface of BaTiO$_3$pellets, the then NO$_2$O$_3$as by-products are considerably decreased. When we increase gas temperature from room temperature to 10$0^{\circ}C$, NO removal rate is decreased, while NO$_2$ concentration is independent on gas temperature. These result suggest that the removal mechanism of active oxygen species and NO$_2$in sludge pellet is not absorption, but chemical reaction. Therefore we expect that sludge pellets exhausted for waterworks could be used as catalyst for NO$_{x}$ removal with high removal rate and low by-product.oduct.

• 통합자연과학논문집
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• 제2권1호
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• pp.18-23
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• 2009

This minireview provides the chosen examples of our recent discoveries in the polymerization of hydrosilanes, dihydrosilole, lactones, and vinyl derivatives using various catalysts. Hydrosilanes and lactones copolymerize to give poly(lactone-co-silane)s with $Cp_2MCl_2$/Red-Al (M = Ti, Zr, Hf) catalyst. Hydrosilanes (including dihydrosilole) reduce noble metal complexes (e.g., $AgNO_3$, $Ag_2SO_4$, $HAuCl_4$, $H_2PtCl_6$) to give nanoparticles along with silicon polymers such as polysilanes, polysilole, polysiloxanes (and silicas) depending on the reaction conditions. Interestingly, phenylsilane dehydrocoupled to polyphenylsilane in the inert nitrogen atmosphere while phenylsilane dehydrocoupled to silica in the ambient air atmosphere. $Cp_2M/CX_4$ (M = Fe, Co, Ni; X = Cl, Br, I) combination initiate the polymerization of vinyl monomers. In the photopolymerization of vinyl monomers using $Cp_2M/CCl_4$ (M = Fe, Co, Ni), the photopolymerization of MMA initiated by $Cp_2M/CCl_4$ (M = Fe, Co, Ni) shows while the polymerization yield decreases in the order $Cp_2Fe$ > $Cp_2Ni$ > $Cp_2Co$, the molecular weight decreases in the order $Cp_2Co$ > $Cp_2Ni$ > $Cp_2Fe$. For the photohomopolymerization and photocopolymerization of MA and AA, the similar trends were observed. The photopolymerizations are not living. Many exciting possibilities remain to be examined and some of them are demonstrated in the body of the minireview.