• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.419-425
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• 2012

본 연구는 황 원소와 질소 원소가 도핑된 이산화티타늄의 특성을 조사하고 8-와트(W) 일반 램프와 가시광선 영역의 발광 다이오드 조사 조건에서 낮은 농도수준의 가스상 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA)의 광촉매적 분해능에 대하여 조사하였다. 또한, 이소프로필 알코올의 광촉매 분해시 발생되는 아세톤의 생성에 대해서도 조사하였다. 황 원소와 질소 원소가 도핑된 이산화티타늄의 표면 조사결과, 두 촉매들은 가시광선 조사(visible light-emitting-diodes, LEDs)에 의해 효율적으로 활성화될 수 있는 것으로 나타났다. 두 촉매 모두에 대하여, 공기 유량이 감소함에 따라 이소프로필 알코올의 제거 효율이 증가하는 것으로 나타났다. 황 도핑 촉매의 경우, 유량이 0.1 L $min^{-1}$일 때 이소프로필 알코올 제거효율이 거의 100%로 나타난 반면에 유량이 2.0 L $min^{-1}$일 때 이소프로필 알코올 제거효율은 39%로 나타났다. 질소 도핑 촉매의 경우에는, 유량이 0.1 L $min^{-1}$일 때 이소프로필 알코올 제거효율이 거의 100%로 나타난 반면에 유량이 2.0 L $min^{-1}$일 때 이소프로필 알코올 제거효율은 90% 이상으로 나타났다. 이소프로필 알코올 제거 효율과는 달리, 유량 감소에 따라 아세톤 생성율은 감소하는 것으로 나타났다. 결과적으로, 아세톤 생성을 최소화하고 이소프로필 알코올 제거 효율을 높이기 위해서는 질소 도핑 촉매를 낮은 유량 조건에서 작동시키는 것이 나은 것으로 나타났다. 또한, 이소프로필 알코올 제거를 위해 가시광선 조사 발광 다이오드보다 8-와트 일반램프가 효율적인 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.398-405
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• 2014

수명이 도래한 고에너지물질의 처리를 위해 환경오염 및 안전성, 처리용량 등을 고려해야 하며, 현재 가장 주목 받고 있는 처리방식은 소각처리공정이다. 그러나 처리대상 고에너지물질의 종류가 매우 다양하고, 특성 또한 다르기 때문에 범용적 기술개발이 힘든 실정이다. 본 연구는 상세 수학적모델링 및 동적모사를 통하여 가장 널리 사용되는 고에너지물질의 하나인 고폭약(research department explosive, RDX)을 플러그흐름반응기(plug flow reactor, PFR)에서 소각 시 반응기 내부의 물리-화학적 변화를 예측하였다. 본 연구에서 사용된 RDX반응은 263개의 상세한 기초반응식으로 이루어져 있으며 43개의 성분이 반응에 관여한다. 모사결과 반응기 내부온도를 제어하여 RDX의 민감성을 통제할 수 있었다. 반응기 내부온도를 1,200 K로 유지 할 때 RDX는 분해반응만 일어나 폭발과 같은 큰 에너지 방출을 막을 수 있었으나 공급되는 열원이 높아져 1,300 K이상 반응기 온도가 증가 시에는 3,000 K 이상의 온도상승을 수반하는 발화반응이 일어났다. 본 연구를 통하여 반응기의 운전온도변화에 따른 RDX반응 특성을 제시함으로써 효율적인 RDX소각로 공정설계 및 운전에 기초가 될 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.225-232
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• 2012

희박 예혼합 가스터빈 연소기에서 배출되는 NOx, CO 와 같은 오염물질을 예측하기 위해서 화학반응기 네트워크 모델을 개발했다. 본 연구에서는 CHEMKIN 코드와 4 가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 가스터빈의 부하조건을 변화시키며 NOx 및 CO 배출의 예측을 수행하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 모사연소기의 실험 데이터와 비교하였다. 여러부하조건에 따른 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 또한 인젝터의 질량유동 및 당량비의 불균일성이 NOx 배출이 끼치는 영향을 고찰하고 10ppm 이하의 저 NOx 연소기 개발을 위한 저감 방법을 제안했다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.119-121
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• 2014

In general, high temperature combustion technique has been adopted as an efficient one. However, hydrocarbon-based fuel can be decomposed under high temperature, and it can affect the stabilization mechanism of edge flame. In this research, basic experimental study was conducted to identify the effect of fuel pyrolysis on the lift-off flame stabilization by changing the temperature of the plug flow reactor. Schmidt number of the gas fuel can be changed with temperature variation due to the fuel pyrolysis. Eventually, this study will help to establish and clarify the stabilization mechanism of lift-off edge flame.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제1권2호
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• pp.37-42
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• 2011

The purpose of this research is to improve nitrogen removal efficiency in winter season through rise of water temperature of extraneous water by using solar energy which is estimated to have great potential among new regeneration energy and while operating Plug-Flow Reactor to improve nitrogen removal efficiency by selecting A/O process among sewage waste water treatment processes as the necessity of solving the problem of nitrogen removal efficiency according to reduced water temperature in winter season and strengthening of water quality criteria regarding discharged sewage waste water suggested in the research background. Summarizing the research result, supply of solar energy source improves the function outstandingly when removing nitrogen, (nitrogen removal rate before operating solar energy 55.4% ${\rightarrow}$ nitrogen removal rate after operating solar energy 84.1%).

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.545-551
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• 2008

Fe/$Al_2O_3$ composite granules were prepared by combining sol-gel/oil drop method. The shape of granules were mainly determined by composition and concentration of aluminum precursor. The composite granule with the lowest aluminum concentration was synthesized with 0.75M boehmite solution. The prepared granules were tested as a catalyst in the plug-flow reactor for Fischer-Tropsch synthesis. Before the reaction, catalysts were activated by hydrogen reduction and synthesis gas treatment. The activation conditions and aluminum concentration have affected catalytic performance significantly.

• 환경위생공학
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• 제16권1호
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• pp.66-71
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• 2001

The objective of this study was to depict the kinetic behavior of the platinum catalyst for the deep oxidation of aromatic solvents and their binary mixtures. The oxidation kinetics of aromatic solvents, which were benzene, toluene and m-xylene, was studied on a 0.5% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalyst. Deep oxidation of binary mixtures, which were 1:1 in volume, was carried out and the inlet concentration was controlled in the range of 133 and 333ppmv. An approach based on the two-stage redox model was used to analysis the results. The deep oxidation conversion of aromatic solvents was inversely proportional to inlet concentration in plug flow reactor. This trend is due to the zeroth-order kinetics with respect to inlet concentration. The kinetic parameters of multicomponent model were independently evaluated from the single compound oxidation experiments. A simple multicomponent model based on two-stage redox rate model made reasonably good predictions of conversion over the range of parameters studied.

• 환경위생공학
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• 제13권3호
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• pp.141-147
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• 1998

Under high temperature and high pressure, cyanogen disinter gration distruction mechanism brought followings results through continuous plug flow reactor system. 1. The temperature was a important reacting factor in cyanogen disintegration. Over $612.8^{\cird}K$ high disintegration rate or 99.99% was shown even under $2000{\;}mg/{\ell}$ cyanogen density. 2. The conditions of cyanogen disintegration was gained through experimenting the supercrietical condition of water in basic. To gain 99.99% disintegration rate under $1000{\;}mg/{\ell}$ early cyanogen density, the pressure showed 52.8 seconds at $523^{\cird}K$ and 84.2 atm and gained $0.56{\;}mg/{\ell}$ operating density. 3. Here is the reaction velocity formula of cyanogen disintegration by hydrolysis: This formula indicates the high possibility of cyanogen disintegration within a short time. And it also implys the potential possibility on treating NBDICOD and the technology in developing the environment cleaning progress as small size automatic controlling equipment.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.235-247
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• 2020

Sulfur-Iodine cycle (SI cycle)은 요오드와 황을 첨가하여 최종적으로 물을 열화학적으로 분해하여 산소와 수소를 생산하는 공정으로 황산분해, 요오드화 수소 분해, 분젠반응 등 세가지 반응들로 이루어져 있다. 분젠 반응은 두가지 공정 중간에 존재하므로 두 반응에 필요한 화학물을 조달하는 역할로 이에 대한 상분리 및 반응기에 대한 분석이 중요하다. 본 연구에서는 50 L/hr 수소를 생산하는 pilot scale의 Sulfur-Iodine Cycle 중 분젠 공정에 대한 모사, 민감도 분석, 민감도 분석을 토대로한 각각 상분리기와 분젠 반응기에 대한 최적 조건을 제시하였다. 열역학 물성치의 계산을 위해 Electrolyte Non-Random Two Liquid (ELECNRTL) model 사용하였다. 모델에 대한 신뢰도 확보를 위해서 실제 pilot scale의 공정 데이터와 검증을 수행하였다. 반응기의 종류를 선정하기 위해 Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)과 Plug Flow Reactor (PFR) 동일한 온도 및 부피 변화에서 SO₂ 전환율을 비교하였다. 상분리기 선정을 위해 3상 분리 시스템(기체-액체-액체)과 액체-기체 분리 후 액체-액체 구조에서 H₂SO₄ 상과 HI_X 상에서의 불순물들을 비교하였다. PFR에서 온도, 지름, 길이를 결정 변수로 SO₂ 전환율을 최대화 하기 위한 최적화를 수행하였는데, 온도 121 ℃와 PFR의 지름이 0.20 m 및 길이 7.6 m 일 때 SO₂ 전환율이 98% 최적 결과임을 확인하였다. 기존 pilot scale과 동일한 운전 조건 하에 PFR의 지름 3/8 inch, 길이 3.0 m, 120 ℃ 일 때 인입 몰량인 I₂ 및 H₂O를 결정 변수로 SO₂ 전환율에 대한 최적화를 수행하였을 때, SO₂ 전환율이 10% 일때 H₂O 및 I₂ 의 인입 몰량은 각각 17%와 22%로 감소하였다. 앞선 조업 조건 최적화 조건 (121 ℃, 지름 0.20 m, 길이: 7.6 m) 경우에는 SO₂ 전환율이 98% 일 때 H₂O가 1% 그리고 I₂가 7% 감소하였다. 상분리기에서 HI_X 상내 H₂SO₄ 최소화하는 목적함수에서 그에 상응하는 온도, I₂와 H₂O를 결정 변수로 설정하였을 때, H₂O 몰량이 기존공정보다 17% 감소하고 I₂ 몰량이 24% 감소하였을 때 최소 불순물이 생성하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제9권1호
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• pp.35-44
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• 1981

대장균이 생산하는 페니실린 아미다제를 젤라틴에 포괄시켜 사출한 후 글루트알데히드로 가교하여 고정화하였다. 이렇게 하여 만들어진 고정화효소는 약 70%의 높은 효소역가를 나타내었고 보관 및 반응조에서 좋은 안정성을 보여주었다. 반응조 내에서의 효소역가 반감기는 약 50일이었으며 최적 PH 및 온도는 각각 8.5와 5$0^{\circ}C$로 나타났다. 효소역가에 미치는 pH 및 온도의 영향은 고정화하기 전과 큰 차이가 없었으나 고온에서의 안정성이 증가되었다. 기질용액으로 완충액을 사용하여 column을 사용하는 관형식 반응조에서의 반응생성률에 기인하는 pH 감소효과를 최소한으로 줄이므로써 효소반응조를 최적화하였다. 반응조 조작상의 중요한 인자 즉 기질농도, 체류시간, 반응 생성물로의 전환율 및 이에 따르는 생산성을 pH 감소효과와 연관시켜 최적반응조건을 논의하였다.