• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.653-657
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• 2009

아산화질소($N_2O$)는 각종 화학산업의 제조공정은 물론 유기 및 화석연료의 각종 연소공정으로부터 배출되는 대표적 온실가스이다. 온난화 효과는 $CO_2$의 310배에 달하고 성층권에 도달해서는 오존층을 파괴하는 물질이지만 화학적으로 매우 안정하여 분해처리가 쉽지 않다. 각종 환원제를 이용한 SCR 반응도 대부분 $450^{\circ}C$ 이상의 높은 온도를 요구하며 NOx 존재시에는 활성이 현저하게 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 본 연구는 $N_2O$ 분해촉매의 실용화를 위한 기초연구로 진행되었으며, hydrotalcite형 화합물 전구체로부터 얻어진 혼합금속산화물촉매(MMO)와 CO 환원제를 이용한 $N_2O$ 분해에서 $SO_2$ 및 $NH_3$ 등 성분이 촉매의 반응성과 내구성에 미치는 영향을 실험적으로 분석하여 실용화에 대비한 기본 자료로 삼고자 하였다. 본 실험에 사용된 MMO 촉매는 CO 환원제와 같이 사용할 경우 $N_2O$ 분해 성능이 크게 향상되어 $200^{\circ}C$ 근처에서도 완전히 분해되는 것으로 나타났다. 또한 $NH_3$ SCR에 의한 NOx 분해반응의 경우와 달리 $SO_2$ 영향이 치명적으로 나타나지 않았고, $NH_3$에 의한 효과도 미미하여 촉매의 활성점을 공유하는 불순물 성분 정도의 영향에 불과한 것으로 판단되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.213-218
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• 2012

Steam reforming of methane (SRM) is the primary method to produce hydrogen. Commercial Ni-based catalysts have been optimized for SRM with excess steam ($H_2O/CH_4$ > 2.5) at high temperatures (> $700^{\circ}C$). However, commercial catalysts are not suitable under severe conditions such as stoichiometric steam over methane ratio ($H_2O/CH_4$ = 1.0) and low temperature ($600^{\circ}C$). In this study, 15wt.% Ni catalysts supported on $Ce_{0.8}Zr_{0.2}O_2$ were prepared at various calcination temperatures for SRM at a very high gas hourly space velocity (GHSV) of $621,704h^{-1}$. The calcination temperature was systematically varied to optimize 15wt.% $Ni-Ce_{0.8}Zr_{0.2}O_2$ catalyst at a $H_2O/CH_4$ ratio of 1.0 and at $600^{\circ}C$. 15wt.% $Ni-Ce_{0.8}Zr_{0.2}O_2$ catalyst calcined at $500^{\circ}C$ exhibited the highest $CH_4$ conversion as well as stability with time on stream. Also, 15wt.% $Ni-Ce_{0.8}Zr_{0.2}O_2$ catalyst calcined at $500^{\circ}C$ showed the highest $H_2$ yield (58%) and CO yield (21%) among the catalysts. This is due to complex NiO species, which have relatively strong metal to support interaction (SMSI).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.398-402
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• 2012

본 연구는 암모니아와 물이 함께 존재하는 황화수소를 선택적 산화 반응을 통해 원소 황의 형태로 제거하는 기상 촉매 공정의 개발에 관한 것이다. 최적의 촉매를 개발하기 위해 여러 가지 금속산화물에 대한 반응성 실험 결과 $Fe_2O_3/SiO_2$ 촉매가 $240{\sim}280^{\circ}C$의 온도 범위에서 90% 이상의 $H_2S$ 전화율과 아주 낮은 $SO_2$ 방출을 나타내어 실제 공정에 적용하기에 가장 적합하였다. $Fe_2O_3/SiO_2$ 촉매 상에서 황화수소의 선택적 산화 반응에 대한 메커니즘 규명을 위하여 반응 온도, $O_2/H_2S$ 몰 비, 암모니아와 수증기의 분압이 촉매 활성에 미치는 영향에 관하여 고찰하였다. 전화율은 반응 온도가 $260^{\circ}C$에서 최대값을 보였고, $280^{\circ}C$ 이상에서는 전화율과 원소 황의 선택도가 모두 감소하는 경향을 나타내었다. $O_2/H_2S$ 비가 0.5에서 4로 증가하면 전화율이 증가하였으나 선택도는 크게 감소하였다. 암모니아 분압이 증가하면 전화율이 증가하고 $SO_2$ 발생은 감소하였으며 원소 황의 선택도가 증가하였다. 수증기가 함께 존재하면 전화율과 원소 황의 선택도는 감소하고, ATS의 선택도가 증가하였다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.85-92
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• 1999

고정층 촉매 반응기를 이용하여 ${\gamma}$-알루미나에 담지한 크롬산화물 촉매상에서 vinyl chloride의 완전산화잔응을 $240{\sim}300^{\circ}C$의 온도와 600~3,500 ppm의 농도범위에서 조사하였다. 반응은 vinyl chloride의 농도에 대하여 비선형적으로 변하였으며, 산소의 농도에 대하여는 0차 거동을 보였다. 또한 반응 생성물인 $H_2O$와 HCl를 반응물에 첨가하였을 때 vinyl chloride의 전환율에 영향이 거의 없었다. Vinyl chloride의 산화반응에 대한 몇 가지 반응모델을 가정하고 실험결과와 상관시켜 가장 잘 일치하는 모델을 도출하였다. 속도식의 해석결과 vinyl chloride의 산화반응은 산소로 피복된 촉매표면에 vinyl chloride가 흡착한 후 산화분해되며, vinyl chloride가 촉매표면에 흡착하여 반응을 방해한다는 가정하에서 도출된 반응속도 모델이 실험결과를 가장 잘 표현하였다. 실험치와 예측치간의 표준편차 백분율은 약 5.2% 정도였으며 활성화에너지는 18.9 kcal/mol으로 계산되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.333-337
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• 2006

본 연구에서는 원격탐사와 GIS 기술을 이용하여 지형특성을 분석하고 효과적인 토양보존계획 및 관리를 위해 검토되어야 할 토사유실 원인지역을 선정하기 위한 전략적 접근방법을 제시하였다. 이를 위해 지형학적으로 인접되어 있지만 저수지의 탁도에는 매우 큰 차이를 보이고 있는 안동과 임하호 유역을 선정하였다. 각 유역에 대한 효과적인 토양보존계획 및 관리를 위해서는 강우발생에 따른 토사유실의 전반적인 거동을 파악하는 것이 중요하다. 또한 토양보존 프로그램의 효용성을 증가시키기 위해서는 각 유역을 구성하고 있는 소유역별 토사유실 잠재성을 심도 있게 분석해야 한다. 특히 본 연구에서는 안동호와 임하호 유역을 상류, 중류, 하류로 구분하여 토양침식인자, 지형인자, 식생피복인자 그리고 토사유실량의 거동을 분석하였다. 여기서 제시된 접근방법은 토양보존계획을 위해 검토되고 관리되어야 할 우선지역 선정을 위한 가이드라인을 제공 할 것이다.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권1호
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• pp.19-27
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• 2008

Simultaneous removal of ternary gases of $NH_3$, $H_2S$ and toluene in a contaminated air stream was investigated over 180 days in a biofilter. A commercially available inorganic/polymeric composite chip with a large void volume (bed porosity > 0.80) was used as a microbial support. Multiple microorganisms including Nitrosomonas and Nitrobactor for nitrogen removal, Thiobacillus thioparus (ATCC 23645) for $H_2S$ removal and Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15692), Pseudomonas putida (ATCC 17484) and Pseudomonas putida (ATCC 23973) for toluene removal were used simultaneously. The empty bed residence time (EBRT) ranged from 60 - 120 seconds and the inlet feed concentration was $0.0325\;g/m^3-0.0651\;g/m^3$ for $NH_3$, $0.0636\;g/m^3-0.141\;g/m^3$ for $H_2S$, and $0.0918\;g/m^3-0.383\;g/m^3$ for toluene, respectively. The observed removal efficiency was 2% - 98% for $NH_3$, 2% - 100% for $H^2S$, and 2% - 80% for toluene, respectively. Maximum elimination capacity was about $2.7\;g/m^3$/hr for $NH_3$, > $6.4\;g/m^3$/hr for $H_2S$ and $4.0\;g/m^3$/hr for toluene, respectively. The inorganic/polymeric composite carrier required 40 - 80 days of wetting time for biofilm formation due to the hydrophobic nature of the carrier. Once the surface of the carrier was completely wetted, the microbial activity became stable. During the long-term operation, pressure drop was negligible because the void volume of the carrier was two times higher than the conventional packing materials.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권5호
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• pp.319-325
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• 2005

[ $LiNiO_2$ ] was synthesized by the solid-state method after mixing $LiOH{\cdot}H_2O$ and $Ni(OH)_2$ with SPEX mill. The optimum condition for the synthesis of $LiNiO_2$ was the calcination at $750^{\circ}C$ for 30h in $O_2$ stream after milling for 1 h. The $LiNiO_2$ synthesized under this condition showed relatively large value of $I_{003}/I_{104}$ and relatively small value of R-factor. When $LiNiO_2$ was cycled in 2.7$\~$4.15 V at 0.1C-rate, the first discharge capacity was not very large (145.8 mAh/g) but it showed good cycling performance. When $LiNiO_2$ was cycled in 2.7$\~$4.2 V at 0.1C-rate, the first discharge capacity was large but ,it showed poor cycling performance probably because of the transition of H2 hexagonal structure to H3 hexagonal structure. In addition, when $LiNiO_2$ was cycled in 1.0$\~$4.8 V at 1/24C- rate, the first discharge capacity was very large (257.7 mAh/g) and the discharge capacity increased with the number of cycles.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.530-535
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• 1996

니트로클로로벤젠 유도체는 염료, 의약품, 향료 등의 중간체로 쓰인다. 가장 널리 쓰이는 니트로화 반응공정은 질산과 황산의 혼합산을 사용한다. 혼산공정에서는 반응중 생성된 물 때문에 묽은 황산이 주성분인 폐산을 처리해야 한다. 이산화질소와 오존을 함께 사용하여 니트로화 반응을 진행시킬 수 있다. 6당량의 이산화질소, 1.0당량/hr의 오존유속, 반응온도 $0^{\circ}C$에서 클로로벤젠의 모노니트로화 반응은 3시간만에 완결되나, 디니트로화 반응은 12시간 소요된다. 일부 방향족 화합물의 니트로화 공정에서 이 방법은 질산-황산을 사용하지 않으므로 환경문제를 야기한 기존방법을 대체할 수 있을 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.326-336
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• 2016

Saccharomyces cerevisiae is one of the most employed cell factories for the production of bioproducts. Although monomeric hexose sugars constitute the preferential carbon source, this yeast can grow on a wide variety of nitrogen sources that are catabolized through central nitrogen metabolism (CNM). To evaluate the effects of internal perturbations on nitrogen utilization, we characterized strains deleted or overexpressed in GLT1, encoding for one of the key enzymes of the CNM node, the glutamate synthase. These strains, together with the parental strain as control, have been cultivated in minimal medium formulated with ammonium sulfate, glutamate, or glutamine as nitrogen source. Growth kinetics, together with the determination of protein content, viability, and reactive oxygen species (ROS) accumulation at the single cell level, revealed that GLT1 modulations do not significantly influence the cellular physiology, whereas the nitrogen source does. As important exceptions, GLT1 deletion negatively affected the scavenging activity of glutamate against ROS accumulation, when cells were treated with H₂O₂, whereas Glt1p overproduction led to lower viability in glutamine medium. Overall, this confirms the robustness of the CNM node against internal perturbations, but, at the same time, highlights its plasticity in respect to the environment. Considering that side-stream protein-rich waste materials are emerging as substrates to be used in an integrated biorefinery, these results underline the importance of preliminarily evaluating the best nitrogen source not only for media formulation, but also for the overall economics of the process.

• Journal of Magnetics
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• 제10권1호
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• pp.10-13
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• 2005

We have studied effects of the partial substitution of $La^{3+}$ for $A^{2+}$ on the magnetic properties of double perovskites $A_2FeMoO_6$ (A=Ca, Sr and Ba). Polycrystalline $A_{2-x}La_xFeMoO_6(0{\leq}x{\leq}0.2)$ samples have been prepared by the conventional solid-state reaction in a stream of 5% $H_2$/Ar gas. The x-ray data indicate that A=Ca is monoclinic with the space group P$2_1$/n, A=Sr is tetragonal with the space group I4/mmm, and A=Ba is cubic with the space group Fm3m. The substitution of $La^{3+}$ for $A^{2+}$ results in a cell volume increase for A=Ca and a cell volume reduction for A=Ba. The decrease of saturation magnetization with increasing x arises from the reduction of magnetic moment associated with the electron doping and the disorder at the Fe and Mo sites. The partial substitution of magnetic $La^{3+}$ for $A^{2+}$ considerably enhances the Curie temperature $T_c$ from 316 K for x = 0 to 334 K for x = 0.2. This enhancement of $T_c$ with $La^{3+}$ doping originates from electron doping effects in addition to ionic size ones.