• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.22-30
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• 2012

지구온난화에 대한 해결방향으로 배가스 중 이산화탄소를 분리 및 저장하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이산화탄소 흡수액은 주로 MEA와 같은 아민계 화합물이 사용되는데 이때 배가스에 함께 포함된 이산화황 ($SO_2$)은 $CO_2$ 흡수액의 성능을 저하시키는 원인이 되거나 공기중으로 배출될 경우 산성비의 원인이 된다. 지금까지의 $SO_2$ 흡수제로는 Ca계 고체 흡수제가 주로 사용되었는데 최근 액체 흡수액으로 이온성액체가 주목받고 있다. 이온성액체는 이온으로 이루어진 특징으로 인하여 넒은 액체 범위 및 극성가스에 대하여 높은 용해성을 갖고 있다. 본 총설에서는 최근 발표된 $SO_2$ 흡수제로 이온성액체에 대하여 그 구조 변화에 따른 $SO_2$ 흡수량 변화 그리고 흡수 메커니즘에 대하여 살펴보았다.

• 청정기술
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• 제14권3호
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• pp.160-165
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• 2008

Semi-batch 고압반응기에서 구리촉매를 이용한 디메틸카보네이트(DMC) 합성에 대하여 연구하였다. DMC는 메탄올을 일산화탄소와 산소로 직접 산화성 카르보닐화하여 합성되었다. 부식속도는 반응기에 스테인레스스틸 시험 조각을 미리 넣어서 반응하는 동안 그 무게 변화를 측정하여 구하였다. DMC의 수율을 크게 낮추지 않고 부식속도를 낮추기 위하여 아민, 올레핀, 다른 금속염과 같은 첨가제를 사용하였다. 1-메틸이미다졸을 첨가제로 사용하면 부식 없이 18.6%의 DMC 수율을 얻을 수 있었다. DMC의 사용량을 줄이면 0.5%의 낮은 부식속도로 33.2%의 DMC 높은 수율을 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.106-111
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• 2012

5 kg/hr 벤치규모 기류건조기를 이용한 고수분 석탄의 건조 특성을 알아보았다. 도착시료 기준으로 원료 석탄의 수분 함량 및 발열량은 각각 29.74 wt%, 4,270 kcal/kg이다. 가스유입온도 및 가스유입속도는 각각 $400{\sim}600^{\circ}C$ 및 10~20 m/sec이다. 원료 석탄의 입자크기는 $100{\sim}2,000{\mu}m$로 분쇄 및 분급하였다. 원료석탄의 수분제거율은 가스유입온도는 증가하고 가스유입속도는 감소할수록 급격하게 증가하였다. 건조석탄의 발열량은 5,100~5,900 kcal/kg으로 증가하였다. 기류건조를 통한 고수분 석탄 표면에서의 발생하는 화학적인 변화를 알아보기 위하여 FT-IR 스펙트럼 분석을 실시하였다. 그 결과 하이드록실, 카르복실 및 카보닐 피크에서 주요한 변화가 일어나는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.449-454
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• 2012

본 연구에서는 석탄의 연화온도보다 낮은 온도에서의 무회분 석탄 제조공정인 온순조건 용매추출 공정의 경제성을 분석하였다. 이를 위해 인도네시아 석탄 산지에 6,000 톤/일 규모의 온순조건 용매추출 플랜트를 건설하는 것으로 가정하였으며, 이 설비에 대하여 $96백만의 투자비용과, 내용년수 15년에 대한 IRR, B/C ratio, NPV, DPP를 계산하였다. 계산 결과 이 플랜트의 IRR은 31%, NPV는 $87백만, B/C ratio는 1.08, DPP는 3.9년인 것으로 계산되었으며, 이를 통해 석탄의 온순조건 용매추출 플랜트는 충분한 경제성이 있는 것으로 판단하였다. 민감도 분석 결과 무회분 석탄의 판매가격보다는 원료탄의 구입가격과 고품위 잔탄의 판매가격이 온순조건 용매추출 플랜트의 경제성을 크게 좌우하였다.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.529-533
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• 2012

본 연구에서는 온순조건에서 용매 추출된 석탄의 물성과 추출특성을 고온조건에서 추출된 석탄의 것과 비교하였다. 석탄의 용매 추출 특성을 알아보기 위해 추출실험에는 아역청탄(Kideco 탄)과 극성 용매인 N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP)을 사용하였다. 온순조건과 고온조건에서 석탄의 용매 추출 특성을 알아보기 위해 추출온도 변화, 용매 재사용에 따른 추출 특성 변화에 대한 실험을 하였다. 실험결과 추출온도가 증가할수록 추출수율과 추출탄의 발열량은 증가 하였고, 회분농도는 감소하였다. FT-IR 분석 결과 고온조건($350^{\circ}C$)에서 추출한 추출탄의 표면에 C=O 아미드 결합, 방향족 에테르, 그리고 지방족 에테르 그룹들이 온순조건($150{\sim}300^{\circ}C$)에서 추출한 것에 비해 증가하는 것으로 나타났다. MALDI-TOF/MS 분석 결과 온순조건에서는 300~500 m/z 범위 이하의 작은 분자들이 주로 추출되었고, 고온조건에서는 500~1500 m/z 범위에 걸쳐 상대적으로 큰 분자들까지 추출됨을 확인하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.75-81
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• 2020

To reduce structural weight, light metals, including aluminum and magnesium alloys, have been widely used in various industries such as aircraft, transportation and automobiles. Recently, composite materials such as Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) and Graphite Epoxy Composite Material (GECM) have also been applied. However, aluminum and its alloys suffer corrosion from various factors, which include aggressive ions, pH, solution temperature and galvanic contact by potential difference. Moreover, carbon fiber in CFRP and GECM is a very efficient cathode, and very noble in the galvanic series. Galvanic contact between carbon fiber composites and metals in electrolytes such as rain or seawater, is highly undesirable. Notwithstanding the potentially dangerous effects of chloride and temperature, there is little research on galvanic corrosion according to chloride concentration and temperature. This work focused on the effects of chloride concentration and solution temperature on AA7075T6. The increased galvanic corrosion between CRFP and AA7075T6 was evaluated by electrochemical experiments, and these effects were elucidated.

• Corrosion Science and Technology
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• 제19권6호
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• pp.281-287
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• 2020

Chloride ion is one of the most important corrosive agents in atmospheric corrosion, especially in marine environments. It has high adsorption rate and increases the conductivity of electrolytes. Since chloride ions affect the protective properties and the surface composition of the corrosion product, they increase the corrosion rate. A low level of chloride ions leads to uniform corrosion, whereas a high level of chloride ions may induce localized corrosion. However, higher solution temperatures tend to increase the corrosion rate by enhancing the migration of oxygen in the solution. This work focused on the effect of NaCl concentration and temperature on galvanic corrosion between A516Gr.55 carbon steel and AA7075T6 aluminum alloys. When AA7075T6 aluminum alloy was galvanically coupled to A516Gr.55 carbon steel, AA7075T6 was severely corroded regardless of NaCl concentration and solution temperature, unlike the corrosion properties of single specimen. The combined effect of surface treatment involving carbon steel and aluminum alloy on corrosion behavior was also discussed.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.121-132
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• 2017

온실가스 배출과 지구온난화 문제로 인하여 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지 개발 및 확산의 필요성이 증가하고 있는데, 청정에너지원인 수소가 주목을 받고 있다. 수소는 지구상에서 가장 많이 존재하는 원소이며, 화석연료, 바이오매스 및 물 등 다양한 형태로 존재한다. 수소를 연료로 사용하기 위해서는 경제적인 방법뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화하는 방법으로 생산하는 것이 중요하다. 수소생산방법에는 전통적 방법인 화석연료 개질반응을 통한 생산과 재생가능한 방법인 바이오매스 및 물을 이용한 생산으로 나뉜다. 화석연료를 이용한 수소생산은 습윤개질반응, 자열개질반응, 부분산화반응 및 가스화반응 등 열화학적 방법으로 가능한데, 이를 청정에너지원으로서 사용하기 위해서는 수소생산과 더불어 이산화탄소 포집이 필요하다. 바이오매스를 이용한 수소생산은 그 양이 매우 미미한 수준이며, 특히 생물학적 전환법은 효율증가를 위한 반응기 구성, 수소생산미생물 배양 등 효과적으로 수소를 생산하기 위한 연구가 더욱 진행되어야 한다. 물분해를 통한 수소생산이 가장 청정한 수소생산기술이지만 태양광, 태양열, 풍력 등 재생 가능한 에너지원으로부터 충분한 에너지공급이 가능해야 한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권7호
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• pp.1985-1988
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• 2014

$Cu_2ZnSnSe_4$ (CZTSe) thin films were synthesized on transparent conducting oxide glass substrates via a simple, non-toxic, and low-cost process using a precursor solution paste. A three-step heating process (oxidation, sulfurization, and selenization) was employed to synthesize a CZTSe thin film as an absorber layer for use in thin-film solar cells. In particular, we focused on the effects of sulfurization conditions on CZTSe film formation. We found that sulfurization at $400^{\circ}C$ involves the formation of secondary phases such as $CuSe_2$ and $Cu_2SnSe_3$, but they gradually disappeared when the temperature was increased. The formed CZTSe thin films showed homogenous and good crystallinity with grain sizes of approximately 600 nm. A solar cell device was tentatively fabricated and showed a power conversion efficiency of 2.2% on an active area of 0.44 $cm^2$ with an open circuit voltage of 365 mV, a short current density of 20.6 $mA/cm^2$, and a fill factor of 28.7%.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.150-162
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• 2020

The proprietary post-combustion CO₂ solvent (KoSol) developed by the Korea Electric Power Research Institute (KEPRI) was applied at the Shanghai Shidongkou CO₂ Capture Pilot Plant (China Huaneng CERI, capacity: 120,000 ton CO₂/yr) of the China Huaneng Group (CHNG) for performance evaluation. The key results of the pilot test and data on the South Korean/Chinese electric power market were used to calculate the predicted cost of CO₂ avoided upon deployment of CO₂ capture technology in commercial-scale coal-fired power plants. Sensitivity analysis was performed for the key factors. It is estimated that, in the case of South Korea, the calculated cost of CO₂ avoided for an 960 MW ultra-supercritical (USC) coal-fired power plant is approximately 35~44 USD/tCO₂ (excluding CO₂ transportation and storage costs). Conversely, applying the same technology to a 1,000 MW USC coal-fired power plant in Shanghai, China, results in a slightly lower cost (32~42 USD/tCO₂). This study confirms the importance of international cooperation that takes into consideration the geographical locations and the performance of CO₂ capture technology for the involved countries in the process of advancing the economic efficiency of large-scale CCS technology aimed to reduce greenhouse gases