• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.77-83
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• 2023

급격한 산업화에 따른 에너지 사용량의 증가로 대기 중 이산화탄소(CO₂)의 농도가 증가하여 기후변화가 가속화되고 있다. 여기에 대응하기 위해 에너지 패러다임 전환이 필요하고, 그 일환으로 수소(H₂)가 주목받고 있다. 하지만 현재 대부분(95%)의 수소가 화석연료 기반의 추출수소로 생성되며, 많은 양의 CO₂를 배출하고 있다. 이를 그레이수소라 하는데 여기에 CO₂포집·이용·저장(CCUS)기술을 적용하여 CO₂ 배출량을 줄이면 블루수소가 된다. 상용 CO₂ 포집기술로는 습식법, 건식법, 분리막법이 있는데 각자 장단점을 가지고 있어 배가스 특성분석이 선행되어야 한다. 수소생산기지에서 배출되는 CO₂는 수분제거 시 20%를 상회하고 배출량은 중소규모로 분류되어 습식법 보다 분리막법의 적용이 유리할 것으로 판단된다. 또한, LNG 냉열을 사용할 수 있다면 분리막의 포집성능(선택도)이 향상되어 효율적인 CO₂ 포집 공정 구현이 가능하다. 본 연구에서는 수소생산기지에서 배출되는 배가스를 분석하고 여기에 적합한 CO₂ 포집기술에 대한 논의가 이뤄질 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.1977-1983
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• 2000

천연가스를 사용하는 복합화력발전소에서 발생되는 질소산화물(NOx)에 대한 귀금속촉매(Pt/Zeolite)의 활성을 디젤유를 환원제로 사용하여 파일럿 규모의 선택적촉매환원장치(selective catalytic reduction)에서 환원제 주입량, 반응온도, 공간속도에 따라 고찰하였다. 시험결과, 디젤유의 주입량을 증가시킬수록 NOx의 전환율은 증가하였으며 C/N비(C/N비: 배기가스 중에 포함된 NOx의 분자수에 대한 환원제 탄소 원자수의 비) 5.5 이상에서는 일정한 전환율을 유지하였다. NOx 전환율에 대한 반응온도의 영향을 알아본 결과, 온도가 증가함에 따라 NOx의 전환율이 증가하여 $190^{\circ}C$의 온도에서 최고 50%의 전환율을 보였다. 7,200/hr~27,000/hr의 범위에서 NOx 전환율에 대한 공간속도의 영향은, 18,500/hr까지 일정한 전환율을 유지하였으며 그 이상에서는 감소하였다. 이상의 결과에서 디젤유를 환원제로 사용하는 질소산화물 제거를 위한 SCR 공정의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.731-734
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• 2009

KIER has been developed a compact and highly efficient fuel processor which is one of the key component of the residential PEM fuel cells system. The fuel processor uses methane steam reforming to convert natural gas to a mixture of water, hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide and unreacted methane. Then carbon monoxide is converted to carbon dioxide in water-gas-shift reactor and preferential oxidation reactor. A start-up time of the fuel processor is about 1h and CO concentration among the final product is maintained less than 5 vol. ppm. To achieve high thermal efficiency of 80% on a LHV basis, an optimal thermal network was designed. Internal heat exchange of the fuel processor is so efficient that the temperature of the reformed gas and the flue gas at the exit of the fuel processor remains less than $100^{\circ}C$. A compact design considering a mixing and distribution of the feed was applied to reduce the reactor volume. The current volume of the fuel processor is 17L with insulation.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.173-179
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• 2004

Combustion of refuse derived fuel(RDF) and refuse plastic fuel (RPF) was carried out in a lab-scale circulating fluidized bed. Experiment was investigated cold flow visualization. RDF was made by C & tech and RPF was made by KRS. The results include distribution of temperature in the combustion chamber, and concentrations of flue gas such as $O_2$, $CO_2$, CO, $NO_x$ and HCs Micro G.C(gas chromatograph) was employed to find out concentration of He Temperature distribution was different when RDF and RPF were burnt respectably. As air ratio became increased, $CO_2$, CO, and total of HCs emissions were decreased. According to the number of carbon atom of HCs, HC were classified as five kinds of HC.

• 한국연소학회지
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• 제14권2호
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• pp.18-25
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• 2009

Fuel lean reburning method is very attractive way in comparison with conventional reburning method for reducing NOX. Meanwhile, the knowledge of the how flue gas re-circulated, temperature distribution and species concentration is crucial for the design and operation of an effective fuel lean reburning system. For this reason, numerical analysis of fuel lean reburning system is a very important and challenge task. In this work, the effect of fuel lean reburn system on NOX reduction has been experimentally and numerically conducted. Experimental study has been conducted with a 15kW lab scale furnace. Liquefied Petroleum Gas is used as main fuel and reburn fuel. To carry out numerical study, the finite-volume based commercial computational fluid dynamics (CFD) code FLUENT6.3 was used to simulate the reacting flow in a given laboratory furnace. Steady state, three dimensional analysis performed for turbulent reactive flow and radiative heat transfer in the furnace.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.211-216
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• 2000

본 연구는 오염가스 제거시 발생되는 부산물인 에어로졸 입자가 방전전극에 부착되어 생기는 방전불안으로 제거율이 급격히 저하되는 문제점을 개선하고 제거장치의 운전비용을 감소시키기 위한 연구이다. 이를 위해 오염가스 제거에 필요한 라디칼과 이온을 발생시키기 위한 전기방전영역과 연소가스가 흐르는 관로를 분리시킨 플라즈마 반응기를 사용하여 방전불안에 의한 제거효율 저하와 방전선 산회 문제를 개선하여 장시간 운전 가능성을 확인하였고, 또한 운전비용을 감소시키기 위해서는 코로나 방전에 의한 비열플라즈마를 이용하여 연소가스를 산화 변화시키고, 첨가제로 수산화나트륨 수용액 증기와 소량의 암모니아를 사용하였다. 그 결과 암모니아 분자 몰비를 1.5로 하고, 유량이 $2.5{\ell}/min$인 질소가스로 농도가 20%인 수산화나트륨 수용액을 버블링하여 주입하였을 때 질소산화물, 황산화물 제거율이 각각 95, 100%인 우수한 제거특성을 얻었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.609-617
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• 2000

본 연구에서는 소각로용 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매개발의 일환으로, 소각로 배기가스 중에 다량 함유되어 있는 염화수소 (HCl) 기체가 촉매활성에 미치는 영향에 관하여 고찰하였다. 연구에 사용된 촉매는 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매와 구리이온이 교환된 모더나이트형 제올라이트, CuHM 촉매로 실험은 수분의 유무에 따라 건조가스 조건과 습윤가스 조건으로 나누어 수행하였다. 건조가스 조건에서는 염화수소농도가 증가함에 따라 CuHM 촉매의 NO 제거활성이 가역적으로 증가하는 반면 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매는 비가역적으로 저하되는 상반되는 결과를 보였다. 그리고 수분이 포함된 습윤가스 조건에서는 CuHM와 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매 모두 비가역적으로 활성이 감소됨이 관찰되었으나, 상대적으로 CuHM이 보다 안정적인 활성을 나타내었다. 이러한 활성변화는 $NH_3$ TPD(Temperature Programmed Desorption) 탈착곡선의 증가, 감소로부터 HCl에 따른 일시적인 산량 증가 또는 영구적인 산점의 변화와 관계됨을 알 수 있었다. 그리고 BET 및 ICP 분석을 통하여 염화수소기체에 의한 촉매의 표면적과 $Cu^{{+}{+}}$ 및 $V_2O_5$ 함유량의 변화를 관찰하였다. 이상의 연구결과로부터 HCl과 같은 산가스를 함유하고 있는 배기가스 중의 질소산화물을 제거할 경우 CuHM 촉매에 대한 선택적 촉매 환원공정의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제18권E1호
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• pp.29-36
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• 2002

The selective catalytic reduction (SCR) reaction of promoter catalysts was investigated in this study. A pure anatase type of TiO$_2$ was used as support. Activation measurement of prepared catalysts was practiced on a fixed reactor packing by the glass bead after filling up catalysts in 1/4 inch stainless tube. The reaction temperature was measured by K-type thermocouple and catalyst was heated by electric furnace. The standard compositions of the simulated flue gas mixture in this study were as follows: NO 1,780ppm, NH$_3$1,780ppm, $O_2$1% and $N_2$ as balance gas. In this study, gas analyzer was used to measure the outgassing gas. Catalyst bed was handled for 1hr at 45$0^{\circ}C$, and the reactivity of the various catalyst was determined in a wide temperature range. Conversion of NH$_3$/NO ratio and of $O_2$ concentration was practiced at 1,1.5 and 2, respectively. The respective space velocity were as follows . 10,000, 15,000 and 17,000 hr-1. It was found that the maximum conversion temperature range was in a 5$0^{\circ}C$. It was also found toi be very sensitive at space velocity, $O_2$ concentration, and NH$_3$/NO ratio. We also noticed that the maximum conversion temperature of (W, Mo, Sn) -V$_2$O$_{5}$/TiO$_2$ catalysts was broad. Specially WO$_3$-V$_2$O$_{5}$TiO$_2$2 catalyst appeared nearly 100% conversion at not only above 30$0^{\circ}C$ ut also below 25$0^{\circ}C$. At over 30$0^{\circ}C$, NH$_3$ oxidation decreased with decrease of surface excess oxygen. In addition, WO$_3$-V$_2$O$_{5}$TiO$_2$ catalyst did not appear to affect space velocity, $O_2$ concentration, and NH$_3$/NO ratio.ratio.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.93-96
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• 2005

High temperature furnace such as Steam power plant and incinerator contribute considerable part of NOx generation and face urgent demand of De-NOx system. Reducing agents are necessary to use De-NOx system. In this study mixing caused by direct injection of reducing agent solution spray into flue gas duct was measured. Carbonated water was used as tracer and simulated agent because ammonia as a reducing agent is not proper to experiment. Mixing and evaporation must occur simultaneously and quickly enough to achieve desirable efficiency. To achieve that, the angle of attack of static mixer and the location is simulated and $CO_2$ concentration is measured.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.765-769
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• 2001

The refuse-derived fuel(RDF) is manufactured using waste plastics-based materials and its physical and chemical properties are analyzed. The manufacturing process consists of hand picking, primary magnetic separation, crushing, secondary magnetic separation, feeding and extrusion. The RDF products have a higher calorie content of over 6, 000 ㎉/kg and high stability because the waste plastics and paper are mainly selected. The combustion flue gas of RDF products is satisfied with the emission criteria of incinerator. The heavy metal concentration of combustion byproduct from the RDF boiler is also satisfied with the criteria and appears to be lower concentration than that of a common municipal waste incinerator.