• 동력기계공학회지
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• 제17권1호
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• pp.19-26
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• 2013

The purpose of the study is carried out volume optimization of a combined system consisting of an LNT and SCR catalysts from the standpoint of its economic feasibility and de-NOx performance. Under the rich air-fuel ratio conditions for 5s (${\Phi}$=1.1), CO, $H_2$ and THC were generated at levels of 4%, 1.2% and $110ppmC_1$, respectively. The NOx conversion of the 1+1 combination was 5% lower than that of the 1.5+0.5 combination, however the reduced volume of the LNT catalyst decreased the total cost by about 6%. Therefore, the optimal volume ratio of the LNT and SCR catalysts was found to be the 1+1 catalyst combination, which has the highest total score in the terms of an economic feasibility and the NOx performance.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.26-27
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• 2001

SNCR 기술을 이용한 NOx 저감은 반응온도 850～$1100^{\circ}C$에서 효과적이였으며, 몰비($NH_3$/NOx), $O_2$ 농도에 상당히 영향을 받고 있었다. 최적온도 $950^{\circ}C$, 몰비 1.5에서 약65%의 NOx 제거효율을 얻을 수 있으며, 온도구배가 없고 $O_2$ 농도가 2～4%로 낮아질 경우 더 높은 제거효율이 기대된다. SCR 기술에 의한 NOx 저감을 위해 $V_3$$O_{5}$/-$WO_3$/$TiO_2$ 상용촉매를 사용하였으며, 반응 온도는 200～$500^{\circ}C$ 범위로 확인되었으며, 약 84%의 NOx 제거효율이 몰비 1.5 에서 얻어졌다. $O_2$ 농도가 21%로 높아짐에 따라 상당히 효율이 떨어짐이 밝혀졌다. SNCR/SCR combined 시스템은 몰비=2.0, $T_{SNCR}$/=$850^{\circ}C$, $T_{SCR}$ /=$350^{\circ}C$ 반응조건에서는 약 93%의 NOx 저감효율을 보여주어 SNCR, SCR 단위기술보다 더 효과적이었다.

• 수산해양기술연구
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• 제14권2호
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• pp.79-87
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• 1978

기관밸브용접 SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N을 연구선정된 최적마찰압접조건 하에서 마찰압접을 하고 이때 생기는 압접부의 잔류응력 및 경도의 peak 등 압접결함의 제거 및 압접성능개선을 위한 열처리에 관하여 실험연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 배기 valve용강 SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N의 마찰압접을 위한 최적조건으로서 회전수 3,000rpm, 마찰가열압 p 하(1)=8 kg/mm 상(2), upset 압 p 하(2)=20 kg/mm 상(2), 압접가열시간 t 하(1)=3초, upset 시간 2.5초를 선정한 것이 매우 타당함이 실험적으로 입증되었다. (2) 이종재질 SUH3-SUH31, SCr4-SUH31, SCr4-SUH3, SUH3-CRK22, SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N의 마찰압접에 관한 저자의 종래 연구와 본연구 결과는 압접부의 압접 특성이 서로 매우 일치하였다. (3) SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N의 마찰압접부의 잔류응력 및 전도의 peak를 제거하기 위한 최적열처리조건은 $600^{\circ}C$$\times$30min.$\times$room air cooling의 normalizing임이 확인되었다. (4) 이때 열처리 후에는, 열처리전의 인장강도의 약 20%가 감소했으나, 파단 위치는 열영향부로부터 모재 SCr4 및 SUH3 측으로 이동하였다. (5) 상기 최적조건 하에서 마찰압접되고 열처리된 압접부의 현미경 조직검사 결과, 압접부가 매우 좁고 압접결함이 없으며, 치밀하고 조밀한 조직의 우수한 압접이었음이 확인되었다. (6) 상기 최적조건은, 기관 valve 생산을 위한 타이종재질의 마찰압접조건으로도 응용될 수 있을 것이다.

• 한국분무공학회지
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• 제27권1호
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• pp.11-17
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• 2022

In upcoming Post Stage-V and Tier 5 regulations of construction machineries, nitrogen oxide (NOx) emissions are strictly limited in cold start conditions. In response to this, a method of improving NOx conversion efficiency has been applied by installing an electric heating catalyst (EHC) in front of conventional urea-SCR systems so that the evaporation and thermal decomposition of urea-water solution can be promoted in cold start conditions. In this strategy, the evaporation and thermal decomposition of urea-water solution and corresponding NOx conversion efficiency are governed by temperature conditions inside the EHC. Therefore, characterizing the temperature distribution in the EHC under various operating conditions is crucial for the optimized operation and control of the EHC in Urea-SCR systems. In this study, a 1-D modeling analysis was performed to predict the heater surface temperature distribution in EHC under various operating conditions. The reliability of prediction results was verified by comparing them with measurement results obtained using an infrared (IR) camera. Based on 1-D analysis results, the effects of various EHC operation parameters on the heater surface temperature distribution were analyzed and discussed.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.1-11
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• 2014

The aim of this study is to investigate the effect of SCR reactor on the exhaust emissions characteristics in order to develop a urea-SCR aftertreatment system for reducing $NO_x$ emissions. The experiments are conducted by using a flue tube LPG steam boiler with the urea-SCR aftertreatment system. The urea-SCR aftertreatment system utilizes the ammonia converted from 17% aqueous urea solution injected in front of SCR catalyst as a reducing agent for reducing $NO_x$ emissions. The equivalence ratio, urea injection amount, ammonia slip and $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load are applied to discuss the experimental results. In this experiment, the average equivalence ratio is calculated by changing only the fuel consumption rate while the intake air amount is constantly fixed at $25,957.11cm^3/sec$. The average equivalence ratios are 1.38, 1.11, 0.81 and 0.57 when boiler loads are 100, 80, 60 and 40%. The $NO_x$ conversion efficiency is raised with increasing urea injection amount, and $NH_3$ slip is also boosted at the same time. Consequently, the $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load should be examined in combination with urea injection amount and $NH_3$ slip. The results are calculated by 89, 85, 77 and 79% for the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%. The appropriate amount of urea injection for the respective boiler load can be not discussed by only $NO_x$ emissions, and should be determined by considering the $NO_x$ conversion efficiency, $NH_3$ slip and reactive activation temperature simultaneously. In this study, the urea amounts of 230, 235, 233 and 231 mg/min are injected at the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%, and the final $NH_3$ slips are measured by 8.48, 5.58, 11.97 and 11.34 ppm at the same conditions. THC emission is affected by the SCR reactor under other experimental conditions except 100% engine load, and CO emission at only 40% engine load. The rest of exhaust emissions are not affected by the SCR reactor under all experimental conditions.

• 동력기계공학회지
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• 제17권1호
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• pp.27-35
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• 2013

SCR (Selective Catalytic Reduction) on DPF (Diesel Particulate Filter) is a multi-functional after-treatment device which integrates soot filtration and DeNOx function into a single can. Because of its advantage in package and cost, the SCR on DPF is considered as a potential candidate for future application. It inherently employes wall flow type monolithic reactor so ash included in exhaust gas may deposit inside the inlet channel of this device. This study is intended to identify the impact of ash deposit on SCR reaction under wall flow type monolithic reactor. Simulation approach is used so relevant species transport equations for wall flow type monolith is derived. These equations can be solved together with momentum conservation equations and give solution for conversion performance. Both ash deposit and clean catalyst case are simulated and comparison of these two cases gives an insight for the impact of ash deposit on conversion performance. Ash deposit can be classified as ash layer and ash plug. and impact of ash deposit is described along with different morphology of ash deposit.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.584-589
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• 2023

지지체 TiO₂가 다른 VOx/TiO₂ 촉매들에 대해 특성 분석과 SCR 반응을 수행하였다. Sigma Aldrich 사의 anatase TiO₂와 TiOCl₂와 TTIP를 출발 원료로 제조한 TiO₂를 사용하여 VOx/TiO₂ 촉매를 제조하고, 이를 각각 VS, VC, VP로 표시하였다. VS 시료의 비표면적은 VC 및 VP 시료 대비 1/10 이하로서 바나듐 산화물의 분산성은 상대적으로 낮았다. XPS 분석 결과, 촉매 표면의 흡착 산소의 비는 Ti³⁺가 존재하는 VS와 VP 시료가 VC 시료에 비해 높았다. 또한 VC와 VP시료에서 바나듐은 바나듐 산화물의 분산성과 관련하여 주로 V⁴⁺와 V³⁺ 상태로 존재하였다. 250 ℃ 이하 NH₃-SCR 활성에는 바나듐 산화물의 분산성보다는 흡착 산소 양이 더 기여한 반면, 300 ℃ 이상 활성에는 바나듐 산화물의 분산성이 더 기여하는 것으로 판단되었다. 촉매들의 fast SCR 활성은 3 시료 모두 NO₂/NOx = 0.5에서 가장 높았으며, VS < VC < VP 시료 순으로 나타났다. 빠른 NH₃-SCR 촉매 활성에는 촉매의 바나듐 산화물의 분산성이 영향을 크게 미친다고 판단되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.485-493
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• 2016

Recently submarine and unmanned underwater vehicle (UUV) are equipped with a fuel cell system as an air independent propulsion system. Methanol fuel processor can efficiently supply the hydrogen to the fuel cell system to improve the ability to dive. This study investigated the optimal conditions of the methanol fuel processor that may be used in the closed environment. For this purpose, the numerical model based on Gibbs minimization equation was established for steam reformer and three exhaust gas burners. After simulating the characteristics of steam reformer according to the steam-to-carbon ratio (SCR) and the pressure change, the SCR condition was able to narrow down to 1.1 to 1.5. Considering water consumption and the amount of heat recovered from three burners, the optimum condition of the SCR can be determined to be 1.5. Nevertheless, the additional heat supply is required to satisfy the heat balance of the methanol fuel processor in the SCR=1.5. In other to obtain additional amount of heat, the combustion of methanol is better than the increased of SCR in terms of system design.

• 동력기계공학회지
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• 제14권6호
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• pp.13-19
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• 2010

이 논문에서는 디젤자동차용 LNT와 SCR 촉매의 NO, $NH_3$ 흡착 및 탈리의 기본 특성과 수열화 온도와 시간 및 정량화된 황피독 농도에 대한 de-$NO_x$ 촉매의 내구성을 평가하였다. LNT 촉매는 열적으로 열화됨에 따라 Pt 및 Ba의 소결 및 응집으로 활성이 떨어져 $NO_x$ 전환율은 감소하였다. 반면에 Pt의 비활성화로 중간생성물인 $NH_3$ 생성량은 증가하였으며, 이때 생성된 $NH_3$는 LNT+SCR 복합시스템의 SCR 촉매의 환원제 역할을 담당한다. 1.0 g/L 이상의 황이 피독된 LNT 촉매는 탈황을 하여도 질소 산화물 흡장물질(Ba) 의 성능이 회복이 되지 않아 $NO_x$ 전환율은 회복되지 않았으며, 탈황 후 Pt 재활성화로 인해 NO2 및 SCR 환원제인 $NH_3$ 생성량은 증가하였다. SCR 촉매의 $NO_x$ 전환율은 $700^{\circ}C$ 36h, $800^{\circ}C$ 24h로 수열화 시킨 촉매는 전이금속 입자 성장 및 zeolite 구조 파괴로 인하여 급격하게 떨어졌으며, 0.36 g/L 황 피독된 촉매는 zeolite가 가지는 강산성 특정으로 내피독성이 강하여 탈황시 $NO_x$ 전환율은 회복되었다.

• 청정기술
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• 제9권2호
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• pp.71-79
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• 2003

화력발전소에서 배출되는 질소산화물 제어를 위한 선택적 촉매 환원 공정은 안정적이며 고효율 설계가 가능하여 범용적으로 사용되고 있는 기술이다. 선택적 촉매 환원 공정의 최적 설계를 위해서는 촉매 특성에 따른 설계기술이 정립되어야 하며, 다양한 조건에 대한 설계경험이 필요하다. 본 연구에서는 SCR 공정의 설계자료 도출을 위해 설계/제작된 $1,000Nm^3/hr$급 SCR 파일럿 플랜트를 이용하여 반응온도, $NH_3/NO$ 몰비, 공간속도, 선속도 및 압력손실 등의 설계변수에 대한 성능실험을 수행하고, 도출된 실험 결과를 통한 설계과정을 기술하였다.