• Environmental Engineering Research
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• 제23권4호
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• pp.456-461
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• 2018

The solid-state anaerobic digestion (SS-AD) has promoted the development and application for biogas production from biomass which operate a high solid content feedstock, as higher than 15% of total solids. However, the digested byproduct of SS-AD can be used as a fertilizer or as solid fuel, but it has serious problems: high moisture content and poor dewaterability. The organic residue from SS-AD has to be improved to address these problems and to make it a useful alternative energy source. Hydrothermal carbonization was investigated for conversion of the organic residue from the SS-AD of livestock waste to solid fuels. The effects of hydrothermal carbonization were evaluated by varying the reaction temperatures within the range of $180-240^{\circ}C$. Hydrothermal carbonization increased the calorific value through the reduction of the hydrogen and oxygen contents of the solid fuel, in addition to its drying performance. Therefore, after the hydrothermal carbonization, the H/C and O/C atomic ratios decreased through the chemical conversion. Thermogravimatric analysis provided the changed combustion characteristics due to the improvement of the fuel properties. As a result, the hydrothermal carbonization process can be said to be an advantageous technology in terms of improving the properties of organic waste as a solid-recovered fuel product.

• 한국재료학회지
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• 제12권12호
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• pp.930-934
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• 2002

Nanosized $WO_3$ powders were synthesized by the sol-precipitation process using $WCl_{6}$ as the starting material, ethanol as a solvent and $NH_4$OH solution as a precipitant, followed by a washing-drying treatment and calcination. The effects on the powder crystallinity and microstructure of calcination temperature were investigated with XRD and FE-SEM. The $WO_3$ powders calcined at $500^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$ showed good crystallinity and their mean particle size was 30nm and 70nm, respectively. These powders were used for the preparation of pastes which were printed as thick films on alumina substrates with comb-type Pt electrodes. The particle size strongly influenced the $NO_2$ gas sensing property of the thick films. A significant reduction in the $NO_2$ sensitivity was observed for the film prepared from larger particle size, having thus a larger grain size. For the film having a smaller grain size, on the other hand, the higher $NO_2$ sensitivity was observed and the sensitivity increased with $NO_2$ concentration.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.192-200
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• 2016

A characteristics of microwave drying-gasification was analyzed for converting a dewatered sewage sludge generated a wastewater treatment plant. Gas (60%) was the largest component of the product of microwave gasification, followed by sludge char (33%) and tar (2%). The main components of the producer gas were hydrogen (33%) and carbon monoxide (40%), and there was some methane and hydrocarbons ($C_2H_4$, $C_2H_6$, $C_3H_8$). Larger nitrogen and smaller oxygen amounts were generated. Gravimetric tar generated $414g/m^3$. This means a total tar which is a heavy hydrocarbons from the volatile organic substance in the sewage sludge. Selected light tars were benzene, anthracene, naphthalene, pyrene, showing lower concentrations as 2.62, 0.37, 0.49, $0.28g/m^3$, respectively. Sludge char has larger meso pores which is a mean pore size of $50.85{\AA}$ and has high adsorptivity. An amount of adsorption was $228.71cm^3/g$, showing higher quantity than acommercial adsorbers. This indicates that the gas obtained from the microwave gasification of wet sewage sludge can be used as fuel, but the heavy tar in the gas must be treated. Sludge char can be used as a tar reduction adsorbent in the process, and then burns as a solid fuel.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.449-456
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• 2016

본 연구의 목적은 국산 구조용 집성재를 대상으로, 제조과정의 탄소배출을 정량화하고 탄소배출 저감방안을 제시하는 것이다. 총 2개소의 구조용 집성재 제조업체를 대상으로 원료, 수송, 제조 공정, 제조에 의한 에너지소비량 등을 현장 실사하였다. 현장에서 수집한 자료 및 구축된 전과정목록과 같은 관련문헌을 토대로 단위부피당 탄소배출을 정량화하였다. 국산 구조용 집성재의 제재 및 건조, 집성 공정별 온실가스 배출결과는 각각 31.0, 109.0, 94.2 kg $CO_2eq./m^3$으로 나타났다. 수입 구조용 집성재와 비교하였을 때 약 13% 온실가스를 적게 배출하는 것으로 나타났다. 또한 기존의 건조 에너지원을 바이오매스로 전환시에는 기존 대비 37%의 온실가스를 감축하여 친환경성을 제고할 수 있을 것으로 판단되었다. 본 결과는 향후 목조주택의 환경성을 규명하기 위한 전과정평가 수행 시, 투입된 목재제품의 전과정목록분석을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.561-569
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• 2016

콘크리트는 현재까지 사용되는 건축재료 양호한 품질을 지니고 있으며, 시멘트의 화학조성이 지표상의 화학조성과 유사하여 가장 쉽게 얻을 있는 재료 중 하나이다. 하지만 약한 결합력과 낮은 결합에너지로 변형에 취약하여 균열이 발생하게 된다. 건조수축 균열 저감을 위해 본 연구에서는 AE제, 감수제, 수축저감제 등을 각각 사용하는 기존연구와 달리 작업의 편리성 향상을 위하여 수축저감제 및 감수제의 혼합 형태인 수축저감형 혼화제(Superplasticizer for Reduction of Shrinkage, 이하 SRS로 칭함)를 이용하였다. 현재 레미콘사에서 일반적으로 사용되고 있는 콘크리트와 모르타르의 배합으로 계획하였으며, SRS 혼입률 변경과 혼화재 치환에 따른 기초적 실험을 진행하였다. 강도와 길이변화율을 고려하였을 때 SRS 혼입률 2%가 적정한 혼입률이라고 판단된다. 또한 대량치환과 노출콘크리트용 혼화제 적용에 관한 연구를 진행할 예정이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.159-173
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• 2012

UV 경화기술은 라디칼 경화와 양이온 경화로서 크게 2 종류로 분류할 수 있다. 이 기술은 플라스틱과 금속간의 여러 기재에 대한 기능성을 개선하기 위해서 표면처리기술에 주로 초점이 맞추어져 왔다. 반면에, Electron beam 기술은 새로운 기능성 재료들을 창출하기 위해 중합공정뿐만 아니라 가교반응들을 다루었다. 이들 두 기술들은 종래의 열경화성 코팅과 비교할 때, 에너지이용 효율과 환경 친화적이어서, 건조와 경화 공정으로 부터 배출되는 탄산가스와 휘발성 유기물을 대폭 감소시킨다. 이 논문에서는 UV 경화 코팅에서 흔히 사용되는 라디칼 경화기술과, 최근의 있는 양이온 경화와 관련된 기술을 다룬 리뷰 논문이다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.555-564
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• 2016

대기 중 이산화탄소의 재활용 기술과 재생에너지에 의한 물 분해 기술의 접목이 최근 가능해지면서 메탄올은 많은 관심을 받고 있다. 경제성이 유리하도록 메탄올 경제를 실현하기 위해서는 고활성 메탄올 합성 촉매를 제조하여야 하며, 이를 위해서는 논리적인 접근법이 필요하다. 공침법을 통해 제조하는 Cu/ZnO 기반의 촉매는 침전, 숙성, 여과, 세척, 건조, 소성, 환원 등의 복잡한 단계로 제조되며, 100년의 역사를 가지고 있음에도 불구하고 최근에야 침전 화학과 촉매 나노구조에 대한 기초적인 이해가 이루어지고 있다. 이에 본 고에서는 단계별로 합성 변수가 침전, 소성, 환원상태 물질의 물성에 미치는 영향에 대한 최근 결과들을 리뷰하고, 화학적 기억 효과라고 부르는 이들 물성들과 최종 촉매의 활성 사이의 관련성을 논의하였다. 제조 변수별 설명은 메탄올 합성을 위한 Cu/ZnO 기반 고활성 촉매를 제조하는 방법에 초점이 맞추어져 있다. 논의된 합성 전략은 공침법을 기반으로 하는 타 금속 또는 금속 산화물 담지 촉매의 제조에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.1-6
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• 2017

인쇄용지에 탄산칼슘을 많이 넣을수록, 즉 고충전 인쇄용지를 만들수록 펄프섬유의 사용량이 줄어들고, 건조비용이 감소함으로 생산비는 절감되며, 온실가스의 배출량도 적어지게 된다. 현재까지 고충전 인쇄용지는 주로 중질탄산칼슘(GCC. ground calcium carbonate)에 기능성고분자를 첨가하여 적절한 크기로 선응집(pre-flocculation)시켜 사용함으로서 기존의 인쇄용지 제조방법에 비해 고충전시에도 인쇄용지의 중요한 특성들인 인장강도의 저하를 줄이고, 평활도를 유지시켜왔다. 하지만 GCC의 선응집체는 만들어진 후 사용하기까지 시간이 지체되면 그 크기와 성질이 변하는 불안정성을 보였다. 본 연구에서는 GCC의 선응집기술을 개량하여 선응집된 GCC사이에 탄산칼슘을 화학적으로 새로 생성시켜 GCC간에 연결을 시도하였으며, 그 결과 안정성이 높은 선응집체가 형성되었고, 이를 HCC (hybrid calcium carbonate)로 명명하였다. HCC는 GCC 선응집체와 같이 종이의 강도를 높이고, 평활도를 유지시켰으며, GCC 선응집체의 단점인 벌크의 저하를 역전시켜 높은 벌크를 형성시키는 장점을 보였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 2011

Nanocomposites of reduced graphene oxide and manganese (II,III) oxide can be synthesized by the freeze-drying process of the mixed colloidal suspension of graphene oxide and manganese oxide, and the subsequent heat-treatment. The calcined reduced graphene oxide-manganese (II,III) oxide nanocomposites are X-ray amorphous, suggesting the formation of homogeneous and disordered mixture without any phase separation. The reduction of graphene oxide to reduced graphene oxide upon the heat-treatment is evidenced by Fourier-transformed infrared spectroscopy. Field emission-scanning electronic microscopy and energy dispersive spectrometry clearly demonstrate the formation of porous structure by the house-of-cards type stacking of reduced graphene oxide nanosheets and the homogeneous distribution of manganese ions in the nanocomposites. According to Mn K-edge X-ray absorption spectroscopy, manganese ions in the calcined nanocomposites are stabilized in octahedral symmetry with mixed Mn oxidation state of Mn(II)/Mn(III). The present reduced graphene oxide-manganese oxide nanocomposites show characteristic pseudocapacitance behavior superior to the pristine manganese oxide, suggesting their applicability as electrode material for supercapacitors.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.131.1-131.1
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• 2010

This study was conducted for engineering optimization for the gasification process which is the key factor for success of Taean IGCC gasification plant which has been driven forward under the government support in order to expand to supply new and renewable energy and diminish the burden of the responsibility for the reduction of the green house gas emission. The gasification process consists of coal milling and drying, pressurization and feeding, gasification, quenching and HP syngas cooling, slag removal system, dry flyash removal system, wet scrubbing system, and primary water treatment system. The configuration optimization is essential for the high efficiency and the cost saving. For this purpose, it was designed to have syngas cooler to recover the sensible heat as much as possible from the hot syngas produced from the gasifier which is the dry-feeding and entrained bed slagging type and also applied with the oxygen combustion and the first stage cylindrical upward gas flow. The pressure condition inside of the gasifier is around 40~45Mpg and the temperature condition is up to $1500{\sim}1700^{\circ}C$. It was designed for about 70% out of fly ash to be drained out throughout the quenching water in the bottom part of the gasifier as a type of molten slag flowing down on the membrane wall and finally become a byproduct over the slag removal system. The flyash removal system to capture solid particulates is applied with HPHT ceramic candle filter to stand up against the high pressure and temperature. When it comes to the residual tiny particles after the flyash removal system, wet scurbbing system is applied to finally clean up the solids. The washed-up syngas through the wet scrubber will keep around $130{\sim}135^{\circ}C$, 40~42Mpg and 250 ppmv of hydrochloric acid(HCl) and hydrofluoric acid(HF) at maximum and it is turned over to the gas treatment system for removing toxic gases out of the syngas to comply with the conditions requested from the gas turbine. The result of this study will be utilized to the detailed engineering, procurement and manufacturing of equipments, and construction for the Taean IGCC plant and furthermore it is the baseline technology applicable for the poly-generation such as coal gasification(SNG) and liquefaction(CTL) to reinforce national energy security and create new business models.