• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.11-15
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• 2015

휴대용 고분자전해질 연료전지의 수소발생용으로써 $NaBH_4$는 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 비담지 Co-B, Co-P-B 촉매의 $NaBH_4$ 가수분해 특성에 대해 연구하였다. 촉매의 BET 표면적, 수소 수율, $NaBH_4$ 농도 영향, 촉매 내구성 등을 실험하였다. 비담지 Co-B 촉매의 BET 표면적은 $75.7m^2/g$으로 FeCrAlloy에 담지한 Co-B 촉매에 비해 BET 면적이 18배 높았다. 회분식 반응기에서 비담지 촉매들은 $NaBH_4$ 20~25 wt% 사용조건에서 97.6~98.5%의 높은 수소 수율을 보였다. $NaBH_4$ 농도가 30 wt%로 증가하면서 수소수율은 95.3~97.0%로 감소하였다. 비담지 촉매의 촉매 손실율은 FeCrAlloy에 담지 촉매에 비해 낮았으며, $NaBH_4$ 농도가 증가하면서 촉매 손실율도 증가하였다. 연속 반응기에서 1.2 g 비담지 Co-P-B 촉매를 사용해서 약 $3{\ell}/min$ 발생속도로 가수분해 반응하여 90%의 수소 수율을 얻었다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1060-1068
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• 2007

건강유해물질인 perchlorate로 인한 음용수의 오염은 국 내외적으로 심각히 대두되고 있으나, 전세계적으로 perchlorate에 대한 국가 차원의 규제 기준을 가진 곳은 아직 없고 발암물질로 구분되지도 않은 상황이다. 최근엔 미국 환경청(US EPA)에서 perchlorate의 예방적 복원 지침서를 발표하였으며, perchlorate 분석 및 저감기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 국내에서는 perchlorate에 대한 먹는 물 수질기준이나 배출 허용 기준 등이 설정되어 있지 않고, perchlorate에 관한 국내 연구는 초기 단계에 머무르고 있다. 본 연구에서는 perchlorate의 성상 및 인체 유해성에 관해 간단히 고찰하였고, 기존의 이온교환(Ion exchange), 생물반응기(Bioreactor), 액상 탄소 흡착(Liquid Phase Carbon Adsorption), 퇴비화 처리(Composting), 현장 생물학적 정화(In Situ Bioremediation), 투수성 반응 벽체(Permeable Reactive Barrier), 식물정화법(Phytotechnology), 막분리기술(Membrane Technologies) 등과 같은 저감 기술의 장단점 및 효율에 관해 소개하였다. 최근 활발히 진행되고 있는 투수성 반응 벽체와 생물학적 환원 기술의 통합 등에 대한 연구 및 분석기술 개발에 대해서도 소개하였다. 본 논문을 통해 향후 국내 실정에 맞는 고효율의 perchlorate 국내저감기술 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.587-592
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• 2016

휴대용 고분자전해질 연료전지의 수소발생용으로써 $NaBH_4$는 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 고농도 $NaBH_4$ 용액에서 비담지 Co-P-B, Co-B 촉매의 $NaBH_4$ 가수분해 특성에 대해 연구하였다. 고농도에서 수소 발생 수율을 높이기 위해 $NaBH_4$ 가수분해 반응의 수소 발생 수율에 미치는 촉매 형태, $NaBH_4$ 농도, 응축수 회수 등의 영향에 대해 실험하였다. Co-P-B 제조과정에서 붕소의 비가 높아질수록 수소 발생 수율이 증가하였다. Co-P:B = 1:5 촉매를 사용해 $NaBH_4$ 수용액 농도를 20 wt%에서 25 wt%로 증가시켰을 때 수소 발생 수율이 감소하였다. Co-P-B와 Co-B 촉매를 같이 사용한 반응기에서 촉매 팩의 두께를 감소시키고 응축수를 회수하여, $NaBH_4$ 25 wt% 수용액으로 최고 수소 발생수율 96.4%를 얻었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.277-285
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• 2001

본 논문은 연료전지 자동차용 10kWe급 정제일체형 메탄올개질기에 대한 연구결과이다. 이 개질기에서는 메탄올이 수증기와 반응하켜 수소를 포함한 혼합가스로 개질되고, 그 혼합가스는 다시 Palladium 합금막을 통하여 순수한 수소로 분리된다. 정제되고 남은 폐 가스중 가연성분들은 wire-mesh 형태의 연소촉매상에서 연소되어 개질반응에 필요한 열을 직접 공급함으로써 높은 메탄올 전환율, 고품질의 수소생산, 그리고 높은 시스템 열효율을 가능하게 한다. 동시에 이러한 개질, 분리 및 연소반응이 하나의 반응기에서 일어나 전체 시스템이 소형화될 수 있으며 운전이 용이한 장점도 있다. 본 연구팀에서 개발한 10kWe급 시스템은 운전연구를 통하여 수소생산량은 $8.2Nm^3/hr$ (10kWe급), 수소순도 99.999% 이상, CO 농도 5 ppm 미만, 총합열효율 81%, 초기기동 소요시간 20분, 부하변동웅답 1 분 이내를 달성했으며, 장처의 크기와 무게는 각각 16 L, 25 kg 이다.

• 한국염색가공학회지
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• 제29권1호
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• pp.11-17
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• 2017

In this study, ozone oxidation experiment was carried out for the removal of fluorescent whitening agent which is widely used in textile dyeing and paper industry. The stilbene fluorescent whitening agent has been industrialized since the earliest, and the amount of current production is the highest. Due to the characteristics of the fluorescent whitening agent that can not be removed by conventional wastewater treatment methods, the fluorescent whitening agent in wastewater treatment has difficulty in using as recycled water in the process. Pre-treatment ozone oxidation experiment was conducted prior to the introduction of Membrane Bio Reactor(MBR) treatment process by converting biodegradable materials into biodegradable materials. The removal efficiencies of fluorescent whitening agents, a diaminostilbenedisulfonic acid derivative by ozone oxidation were evaluated by $UV_{254}$ Scan, $COD_{Mn}$, T-N and color using a synthetic wastewater sample ($COD_{Mn}=433.0mg/{\ell}$) and paper and paper mill wastewater ($COD_{Mn}=157.2mg/{\ell}$).

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.127-132
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• 2004

활성 오니법에 의한 하수처리장 포기조에서 슬러지를 채취하여 황화물계 악취제거 균주인 Thiobacillus속의 선별 배지로 50개 균주를 분리하였다. 분리한 50개 균주의 동정 결과 7개 균주는 Thiobaecillus neapolitanus, 4개 균주는 Thiobacillus tepidarius, 5개 균주는 Thiobacillus denitrificans, 23개 균주는 Thiobacillus versutus, 2개 균주는 Thiobacillus intetmedius, 9개 균주는 Thiobacillus perometabolis로 동정되었다. 분리 동정한 균주들로 고효율 황화물계 악취(황화수소, dimethyl sulfide, methyl disulfide)제거 균주 스크린을 하였다. 그 결과 황화수소, dimethyl sulfide에 대하여 KT5l(Thiobacillus versutus)균주가 각각 l00％, 85％로 가장 높은 제거율을 보였다. Dimethyl disulfide의 경우에는 전체 균주가 다른 악취성분에 비해 제거율이 낮았는데 KT8l균주가 26％로 가장 높은 제거율을 보였다. 스크린 결과 KT5l균주를 선별하였으며, 선별된 KT51균주를 밀폐된 모형 생물학적 처리 반응기에 적용하여 황 화합물의 제거 효율을 비교한 결과, 황화수소의 경우, 100 ppm을 주입 후 균주 적용전의 운전 결과는 30분 이후에 0.02 ppm 미만(99.8％)으로 제거한 반면, 균주 적용 시의 운전 결과는 15분에 황화수소를 0.02 ppm 미만(99.8％)으로 처리하였다.

• BMB Reports
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• 제34권3호
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• pp.219-224
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• 2001

To identify the antioxidative peptides in the gelatin hydrolysate of bovine skin, the gelatin was hydrolyzed with serial digestions in the order of Alcalase, pronase E, and collagenase using a three-step recycling membrane reactor. The second enzymatic hydrolysate (hydrolyzed with pronase E) was composed of peptides ranging from 1.5 to 4.5 kDa, and showed the highest antioxidative activity, as determined by the thiobarbituric acid method. Three different peptides were purified from the second hydrolysate using consecutive chromatographic methods. This included gel filtration on a Sephadex G-25 column, ion-exchange chromatography on a SP-Sephadex C-25 column, and high-performance liquid chromatography on an octadecylsilane chloride column. The isolated peptides were composed of 9 or 10 amino acid residues. They are: Gly-Glu-Hyp-Gly-Pro-Hyp-Gly-Ala-Hyp (PI), Gly-ProHyp-Gly-Pro-Hyp-Gly-Pro-Hyp-Gly (PII), and Gly-ProHyp-Gly-Pro-Hyp-Gly-Pro-Hyp (PIII), as characterized by Edman degradation and fast-atom bombardment mass spectrometry. The antioxidative activities of the purified peptides were measured using the thiobarbituric acid method, and the cell viability with a methylthiazol tetrazolium assay The results showed that PII had potent antioxidative activity on peroxidation of linoleic acid. Moreover, the cell viability of cultured liver cells was significantly enhanced by the addition of the peptide. These results suggest that the purified peptide, PII, from the gelatin hydrolysate of bovine skin is a natural antioxidant, which has potent antioxidative activity.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.698-698
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• 2009

화력발전이 많은 비중을 차지하는 전력생산 산업은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 증가하는 전력 수요 뿐 만 아니라 다가오는 기후변화협약에 대응하기 위하여 $CO_2$ 회수 및 공정 개선에 관한 연구가 많이 수행되고 있다. 특히 현재 연구되고 있는 전력분야의 대표적인 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion capture), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 구분된다. 이중 연소전 탈탄소화 기술은 석탄가스화복합발전(IGCC) 기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법으로 가스화 된 석탄가스에 Water-Gas Shift 반응과, $CO_2$ 분리로 얻어진 탈 탄소 연료를 통해서 전력을 생산한다. 이 기술의 핵심은 생성된 $CO_2/H_2$ 복합가스로부터 $CO_2$를 분리하는 공정으로 차세대 회수 기술로는 Membrance Reactor, SOFC, Oxygen Ion Transfer Membrane(OTM), 그리고 가스 하이드레이트가 있다. 이중 가스 하이드레이트는 $CO_2$의 회수 뿐 만 아니라 처리 기술에도 적용 가능하지만 우리나라에는 이에 관한 기술이 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)를 첨가하여 THF 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 이러한 연구는 연소전 탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권5호
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• pp.464-469
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• 2005

In the nonwoven fabric filter bioreactor (NFBR), both the construction and the operation costs could be saved because a high concentration of microorganism can be maintained in the reactor as in the membrane bioreactor. However, the NFBR process has been investigated only under aerobic and/or anoxic conditions, In this research, a basic anaerobic treatment experiment was performed at $35^{\circ}C$ by feeding an airtight NFBR with a concentrated synthetic organic wastewater. The organic loading rate (OLR) of the NFBR was increased stepwise from $0.25kg\;COD/m^3-day$ to $0.77kg\;COD/m^3-day$ by gradually decreasing the hydraulic retention time from 20 days to 13 days. The results of the research showed that the best COD removal efficiency achieved at the OLR of $0.67kg\;COD/m^3-day$ with a value of 99.3%. The methane content of the produced gas was highest with a value of 61.2% at the OLR of $0.33g\;COD/m^3-day$. The highest methane production rate was $0.89g\;COD/m^3-day$ at the same OLR. The operation was terminated at the OLR of $0.77kg\;COD/m^3-day$ because of the deterioration in COD removal efficiency, gas production rate, and the methane content of the gas. Further researches are recommended for the NFBR to be employed for anaerobic treatment of organic wastewaters.