• 전기화학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2019

암모니아 생산은 이전부터 비료, 식량과 관련되어 많은 연구가 이루어져 왔는데, 최근 신재생 에너지에 대한 관심이 커짐에 따라 암모니아 또한 에너지로서 내연기관이나 연료전지로 활용이 기대되어 더 많은 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 하지만 암모니아를 생성하기 위해서 하버-보쉬법을 사용하는데, 150-300기압과 $350-550^{\circ}C$ 이상의 높은 압력과 온도가 필요하므로 지구 에너지의 1-2%를 사용할 만큼 암모니아 생산에 많은 에너지가 소모되며, 주로 화석연료가 사용된다. 위와 같은 반응에 사용되는 에너지를 줄임으로 이산화탄소 배출량을 줄여 환경문제에도 대응할 수 있기 때문에 반응온도 및 압력을 줄이는 노력이 필요하다. 본 총설에서는 암모니아를 생산하기 위한 방법 중 특히 상온, 상압에서의 전기화학적 질소환원반응 결과들을 소개한다. 실험 결과뿐만 아니라 밀도범함수 계산을 통하여 전기화학적 질소환원반응 메커니즘 연구가 많이 되었으며, 더 많이 전기화학반응에 참여할 수 있도록 하는, 나노 와이어, 다공성 전극과 같은 나노구조화 전극설계에 대한 다양한 연구 결과들 또한 제시한다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권6호
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• pp.621-631
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• 2018

In this study, catalyst was made through incipient wetness method using palladium (Pd) as noble metal, indium (In) as secondary metal, and montmorillonite (MK10) and Al pillared montmorillonite (Al-MK10) as supporters. The nitrate reduction rate of the catalysts was measured by batch experiments where H2 gas was used as reducing agent and formic acid as pH controller. Transmission electron microscopy (TEM) equipped with energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were all used to determine the elemental distribution of Pd, In, Al, and Si on catalysts. It was observed that Al pillaring increased the Al/Si elemental composition ratio and point of zero charge of MK10, but decreased its BET specific surface area and pore volume. The nitrate reduction rate of Al-MK10 Pd/In was 2.0 ~ 2.5 times higher than that of MK10 Pd/In using artificial groundwater (GW) in ambient temperature and pressure. Nitrate reduction rates in GW were 1.2 ~ 1.7 times lower than those in distilled deionized water (DDW). Nitrate reduction rates in acidic conditions were higher than those in neutral condition in both GW and DDW. The amount of produced NH3-N over degraded NO3- at acid conditions was lower than that of neutral condition. Even though the leaching of Pd after reaction was measured in DDW it was not detected when both Al-MK10 Pd/In and MK10 Pd/In were used in GW. The modification of montmorillonite as a supporter significantly increased the reductive catalytic activities of nitrates. However, the ratio of producing ammonia by-products to degraded nitrates in ambient temperature and pressure was similar.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.637-645
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• 2019

기후변화와 새로운 에너지정책의 변화등 대내외적인 환경정책의 변화로 도시특성과 에너지 사용량에 대한 파악이 필요하다. 기존에도 도시공간 구조를 활용한 연구는 누적되어왔지만 대부분 거시적으로 국가별, 수도권 위주, 대도시를 대상으로 했으며 경제성장이나 탄소배출과 에너지 사용량의 관계에 주목하였다. 본 연구는 이와는 달리 세부적으로 도시특성을 반영한 데이터를 바탕으로 기존의 교통에너지를 제외하고 가정과 산업 에너지 환경의 기반인 전기와 가스에너지 사용량과의 상관관계를 파악하고자 한다. 본 연구는 도시 토지이용과 제조업특성을 고려하여 도시 특성과 전기와 가스 에너지 사용량과의 연관성을 실증적으로 분석하였다. 통계적으로 유의미한 변수 중에서도 세대수와 면적의 도시 규모 특성과 지방세 징수액, 자동차 등록대수와 같은 경제적 특성, 도로와 시가화밀도등의 도시화 특성은 에너지사용량을 증가시키는 상관요인들로 도출되었다. 본 연구는 수도권 중심의 에너지 소비 분석에서 벗어나 부산광역도시권 지역사회 에너지 정책의 이론적 근거를 마련하는 데 도움이 되고자 하였다.

• 농업과학연구
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• 제47권4호
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• pp.951-962
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• 2020

One hundred ninety-five countries reached agreement on a new climate treaty in Paris, France to reduce the carbon emissions. South Korea has been selected as a target country for reducing greenhouse gas (GHG) obligations since 2020. In this context, the Korean government developed several GHG emissions reduction programs using forests called the "Forest carbon offset scheme (FCOS)." The forest management method is one of the tools to implement FCOS. Most of the participants registered forest management as the preferred methodology to participate in the FCOS. For a successful implementation of the FCOS, it is necessary to explore the optimal methods by considering the cost-effective aspect of conducting the forest management as a tool to increase carbon absorption. In this context, this study investigated the value optimized FCOS projects based on the forest management methodology in South Korea. Three forest management scenarios, 1) extending the final age of maturity of Pinus densiflora stands (S1), 2) extending the final age of maturity of Quercus acutissima stands (S2), and 3) reforestation with new species (Pinus densiflora to Quercus acutissima) (S3), were examined and evaluated to identify the optimal carbon absorption and value optimized economic perspective. The results of the scenario-based modelling indicated that S3 showed value optimized from an economical perspective, and S2 was the most effective method to absorb carbon among the scenarios. It is anticipated that this paper will contribute to provide valuable information by presenting innovative approaches as a value optimized FCOS implementing tool in a GHG reduction program in South Korea.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.37-44
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• 2021

수소연료전지차(FCEV)는 전기를 자체 생산하는 연료전지를 동력원으로 하고 있으며 기존 기계식 레귤레이터의 출구압은 시스템 사양에 의해 제작 시점에서 고정되며 순간적인 수소 공급량에 의한 출구압 강하가 발생하는 경우 수소의 공급유량이 부정확해지는 문제가 있다. 본 연구에서는 기존에 존재하는 1단 기계식 감압 레귤레이터를 보완하기 위한 2단 감압 레귤레이터의 형상 설계 및 재질 선정을 수행하였다. 2단계 감압을 통한 맥동과 느린 응답을 보상하고 고압 편차 문제를 해결하기 위해 감압 유닛의 접촉면 형상을 가공성을 고려하여 설계하였다. 기밀성 측면에서 TPU의 변형량은 최대 15.82% 작은 변위량을 보였으며, 재질 선정에서는 2단 감압에 보편성을 확보하고 다양한 수소 연료 공급시스템에 적용 가능한 전자식 솔레노이드를 고려하여 자성체를 선정하고 적절한 도금 종류를 검증하기 위한 수소 취성 및 내식성 평가를 실시하였다. 시편의 표면 부식은 Cr 도금의 경우에서만 발생되지 않았으며, 인장 시험을 통해 부식과정간 연신율을 비교하였을 때, 2% 이내의 차이를 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권2호
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• pp.42-54
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• 2021

Aft-deck은 가스터빈 배기 플룸을 차폐하거나, 제트를 확산하여 외부 공기와 혼합율을 증가시켜 배기가스의 온도를 저감하기 위한 용도로 최신 무인항공기에 적용되고 있다. 본 연구에서는 Aft-deck의 설계 변수에 따라 노즐의 성능이 어떻게 영향을 받는지 알아보고자 하였다. Aft-deck의 설계 변수로는 길이, 확산각, 상부 덱 형상으로 선정하였으며, 길이 변수에 따른 추력과 차폐율 간의 상관관계를 제시하였다. 그리고 확산 각도의 범위에 따라 노즐 추력과 제트 확산에 대한 상관관계를 제시하였다. 또한, 상부 덱 제거를 통해 추력 향상 효과를 확인하였으며, 횡 방향 속도 벡터의 특성이 외부 유동과의 혼합 성능을 결정하는 것을 알게 되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.34-50
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• 2022

파리 기후 협약 이후 온실 가스 감축은 전세계적으로 가장 중요한 문제이다. 특히 상당한 온실 가스를 배출하는 교통 운송 부문의 화석 연료 감축이 시급하다. 본 논문에서는 이에 대한 대안으로 재생에너지원에서 생산된 전기 에너지로 수소를 생산하여 수소 자동차에 연료로 공급하는 그린 모빌리티 에너지 시스템의 경제성을 검토하였다. 시스템 설계에 필요한 재생에너지 발전, 수전해 통한 수소 생산, 수소 저장과 충전소 등 여러가지 결정사항들에 대해 9 가지 시나리오를 구성하여 그에 대한 최적 설계 및 운영 비용을 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 경험은 현실적 수소 에너지 시스템을 구축하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.914-921
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• 2022

국제해사기구는 친환경규제로 2008년 대비 2050년까지 선박의 이산화탄소 배출량을 70%, 온실가스 배출량을 50% 줄이겠다는 목표를 세웠다. 선주 및 조선소에서는 이를 만족하기 위한 방법으로 LNG추진, 암모니아추진, 전기추진, CO₂포집, 샤프트 제너레이터 등 다양한 연구개발을 추진하고 있다. 이중 샤프트 제너레이터는 개조공사를 통해 기존선에 바로 적용가능한 장점이 있다. 본 논문에서는 기존선에 샤프트 제너레이터를 적용함으로 얻을 수 있는 총 연료 감소율을 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 이를 위해, 중형선의 크기를 정의하고, 조속기, 디젤엔진, 프로펠러, 토크 스위치, 샤프트 제너레이터용 발전기와 추진전동기, 선박모델 등에 대해 모델링하고 시뮬레이션하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제50권4호
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• pp.272-282
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• 2022

The essential oil extracted from Citrus × natsudaidai (Yu. Tanaka) Hayata peels is known to have various biological properties. However, the chemical composition of essential oil is influenced by the ripening stages of fruits, which then affects related biological activities. This study investigates the antioxidant activities of essential oils extracted from Citrus × natsudaidai peels at different ripening stages (immature, mature, and overripe). The essential oils were extracted using the hydro-distillation method. As a result of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis, d-limonene was dominant and was increased as matured. However, 𝛄-terpinene was decreased. The antioxidant properties and their total phenolic content (TPC) were influenced by the ripening stages. The TPC was highest in the immature stage of essential oil (1,011.25 ± 57.15 mg GAE/100 g). 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity was excellent in the immature stage (EC₅₀ = 15.91 ± 0.38 mg/mL). 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity was superior in overripe stage (EC₅₀ = 20.43 ± 0.37 mg/mL). The antioxidant activity measured using ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay showed higher values for the essential oils in immaturity (1,342.37 ± 71.07 mg Fe²⁺/100 g). Comprehensively, the essential oil in the immature stage showed the best antioxidant activity. Finally, knowing the chemical composition and antioxidant activity at different ripening stages will provide data for selecting the right fruit.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.470-498
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• 2022

Recently, the world has been considering hydrogen energy as the primary energy transition means to achieve carbon neutrality by 2050. In order to achieve the goal of reducing greenhouse gas emissions, Korea is also promoting a clean hydrogen economy. However, it is necessary to introduce various clean hydrogen from overseas so that the projected demand can not meet the domestically produced. For this study, we conducted the policy comparison approach between countries other than the generally considered technical and economic approaches. The finding proposes the direction of bilateral cooperation for a strategy of securing overseas clean hydrogen from a geopolitical perspective. Germany was a target country for the policy comparison since it has a high proportion of manufacturing, like Korea, and is taking the lead in the renewable-based energy transition policy. According to the survey and analysis of the policy establishment status and new projects of the two countries, Germany is promoting bilateral international cooperation in the hydrogen area with about 33 countries based on 7 types of activities. In comparison, Korea is involved in bilateral cooperation with about 12 countries on relatively few activities. Among the types of bilateral cooperation, R&D cooperation with advanced countries for hydrogen technology was a common activity type. Germany preemptively promotes cooperation for demonstration and commercialization, considering geopolitical means and strengthening manpower training and assistance on policy and regulation to preoccupy the market for the future. Therefore, it is necessary to consider establishing a network of an entire life cycle of supply and demand network that links the future market with securing clean hydrogen considering the geopolitical distribution. To this end, Korea also needs to expand bilateral cooperation countries by activity type, and it seems necessary to seek various geopolitical-based bilateral cooperation and support measures for developing countries to diversify the supply sources of hydrogen.