생성모델을 활용한 전력설비 객체 검출의 성능 개선

박정민 한신대학교 대학원 2024 국내석사

전력을 관리하기 위한 설비들은 열화에 따른 고장으로 예기치 못한 사고를 유발할 가능성이 있다. 사고를 미연에 방지하기 위해 전력설비를 주기적으로 관리할 필요가 있으나, 현재 설비를 관리하는 방식은 비효율적이거나 안전상으로 위험한 경우도 있다. 해당 문제점을 해결하기 위해 전력설비 관리방식을 보조해주기 위한 많은 연구가 선행됐으나, 기존에는 설비를 직접 찾아서 촬영하던 과정을 완화해 주기 위해 객체 검출 모델을 사용해왔다. 객체 검출 모델은 데이터의 질이 떨어지거나 양이 적을 경우 모델의 성능을 올리는 데 어려움이 있다. 데이터의 양이 적고 전문지식을 요구하는 전력 설비의 경우, 데이터셋구축에 어려움이 있어서 객체 검출 모델을 학습시키기에는 충분하지 않다. 데이터의 양을 증가시키기 위해 이미지 증강을 활용할 수 있으며 이는 여러 가지 방법이 존재한다. 본 논문에서는 딥러닝 이미지 증강방식을 사용하여 이미지를 만들어서 데이터셋의 양을 증가시키려고 한다. 원본 이미지에서 클래스별로 이미지를 얻어서 훈련하되, 적은 개수의 클래스를 훈련했을 경우 성능에 차이가 발생할 수 있어, 클래스를 나누는 대신 모든 클래스를 합쳐서 훈련한다. 생성된 이미지 중에서 중복된 이미지는 제거한다. 해당 방식으로 생성된 이미지는 클래스 정보가 없는 데이터이기 때문에 재분류한다. 재분류 과정을 거쳐 괜찮은 품질의 이미지만을 걸러내, 최종 이미지를 선택한다. 분류를 통해 최종적으로 선택된 이미지들을 임의의 배경 이미지와 합쳐서 객체 검출을 위한 데이터를 생성한다. 해당 데이터와 원본 데이터를 활용하여 GAN으로 만들어낸 이미지가 객체 검출 모델의 성능을 올려주는 데 영향을 미치는지 실험을 진행한다. 생성된 이미지를 100, 300, 500, 700, 1,000장씩 원본 데이터에 추가하여 네 가지의 성능지표를 활용하여 성능을 비교한다. 원본 이미지만으로 학습했을 때는 Precision 이 0.850, 300장의 생성된 이미지를 추가했을 때는 0.888로 성능이 향상, Recall 은 0.736에서 500장의 생성된 이미지를 추가했을 때 0.813으로 성능이 향상, mAP@.5 는 0.803에서 300장의 생성된 이미지를 추가했을 때 0.874로 성능이 향상, mAP@[.5:.05:.95]는 0.485에서 300장의 생성된 이미지를 추가했을 때 0.572로 성능이 향상한다. 각 성능지표에서 최대 3.8%, 7.7%, 7.1%, 8.7%의 증가 폭을 보여준다. 해당 결과를 통해 생성된 이미지와 원본 이미지를 합쳐서 객체 검출 모델을 훈련한 결과가 원본 이미지만으로 훈련한 것보다 성능이 좋았다는 결과를 얻을 수 있다. 또한 생성 모델을 통해 이미지를 만들어서 데이터셋의 양을 증가시켰을 때 객체 검출 모델의 성능을 개선할 수 있다는 것을 알 수 있다.

Ni2P 촉매 상에서의 구아이아콜 탈산소화 반응메커니즘 연구

김보미 단국대학교 대학원 2016 국내석사

지속적인 화석에너지의 사용으로 환경 문제가 심화됨에 따라 신재생 에너지원에 대한 관심이 집중되고 있다. 그 중 화석 연료의 대체 분야인 바이오매스를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 바이오매스의 열분해 공정에서 생성되는 바이오오일은 높은 산소함량을 가지고 있으며 비교적 고점성을 가진다. 따라서 바이오오일 내의 산소함량을 줄이기 위한 방안으로 탈산소화 반응용 촉매 개발이 중요한 과제로 인식되고 있다. 본 연구는 목질계 바이오매스 리그닌의 대표성분인 구아이아콜을 대상으로 Ni2P 촉매 상에서의 탈산소화 반응을 수행하였다. 특히, 촉매의 담지량 및 담체의 종류에 따른 반응 특성을 관찰하였으며, 반응시간, 온도, 압력, 농도 등과 같은 주로 반응 변수에 따른 효과를 규명하였다. 이를 통해 촉매설계 및 공정변수에 대한 최적 운전 조건 개념을 정립하였다. 반응평가는 503-543K, 20-60bar, 0-8시간을 적용하였으며, GC와 GC-MS를 이용하여 반응생성물을 분석을 하였다. 촉매의 물리화학적 특성을 이해하기 위하여 BET, CO uptake, XRD, XAFS 등의 분석기법을 이용하였다. 본 연구를 통하여 얻은 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 실리카와 지르코니아에 각각 Ni2P 촉매를 담지하여 구아이아콜 탈산소화 반응에 대한 활성을 비교평가 하였다. Ni2P/SiO2 촉매 상에서는 일차생성물로 애니졸, 페놀, 메톡시사이클로헥사놀이 주를 이루었는데, 이 중 애니졸과 페놀은 직접 탈산소화 경로를 통해 벤젠을, 메톡시사이클로헥사놀은 수첨탈산소화 경로를 거쳐 사이클로헥산으로 전환됨을 확인하였다. 한편 Ni2P/ZrO2 촉매 상에서는 일차생성물로 애니졸, 페놀, 디메톡시벤젠이 얻어졌으며 이 가운데 애니졸과 페놀은 Ni2P/SiO2 촉매 상에서의 같은 경로로 진행되었으나, 디메톡시벤젠은 각각 직접 탈산소화 경로와 수첨탈산소화 경로로 나눠 반응이 진행되는 것을 확인하였다. 또한 디메톡시벤젠 외에도 메틸구아이아콜, 에틸사이클로헥산, 메틸사이클로헥산 등이 얻어짐으로써 지르코니아 담체의 산점 특성에 의해 구아이아콜의 메톡시기가 이동하는 거동을 확인하였다. 둘째, Ni2P의 담지량 변화(0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0mmol)에 따른 구아이아콜 탈산소화 반응을 진행하여 분산도에 따른 거동을 조사하였다. 각각의 경우에 따른 반응속도 산출을 통해 2.0mmol Ni2P 촉매가 가장 우수한 구아이아콜 반응속도를 나타냄을 확인하였으며, 또한 담지량이 증가할수록 직접 탈산소화 경로가 수첨 탈산소화 경로에 비해 우세함을 입증하였다. 셋째, 반응온도와 압력을 변화시켜 반응운전 조건에 따른 영향을 확인하였다. 반응온도가 높을수록 직접 탈산소화 경로가 우세하였고, 반응압력이 높을수록 수첨 탈산소화 경로가 우세하였다. 반응조건이 523K, 40bar 일 때, HDO 생성속도가 가장 우수하였다. Continuous the use of fossil energy, over the years, environment concerns and issues have grown to a greater extent. The world is simulated by the use of renewable energies such as solar, wind, especially, biomass as the only renewable carbon source. Pyrolysis of biomass is a promising technology to convert solid biomass into liquid bio-oils. These can be well transported, but has a different composition compared to crude oil. Beside considerable amounts of oxygenates. They have high oxygen content which lower their energy density relative to conventional hydrocarbon fuels. The development of hydrodeoxygenation (HDO) catalyst is recognized as a way to reduce oxygen content in bio-oil. In the present study, guaiacol was selected as the model compound. Guaiacol-like species are typically formed by thermal degradation of lignin. This study performed HDO of guaiacol over Ni2P catalysts. Especially, it observed the reaction characterization for loading of catalyst, compared the supports and optimized reaction conditions. The reaction tests were carried out under the 1wt% of guaiacol in hexadecane at 503-543K and 15-45bar for 8h. Liquid product compositions were analyzed with a gas chromatography(GC), mass spectroscopy(GC-MS). The catalysts were characterized by BET, CO uptake, XRD, XAFS spectroscopy. Details of the thesis are as follows: First, each of silica, zirconia supported Ni2P were applied for HDO of guaiacol. And the HDO mechanisms over Ni2P/SiO2, Ni2P/ZrO2 were demonstrated. Primary products for HDO of guaiacol over Ni2P/SiO2 were anisole, phenol, methoxycylohexanol. On the other hand, Primary products for HDO of guaiacol over Ni2P/ZrO2 were anisole, phenol, dimethoxybenzene. The reaction pathway of guaiacol observed direct deoxygenation and hydrogenation as first step over Ni2P. Especially, over Ni2P/ZrO2 was observed methyl transfer reaction by acidic site. Second, the effects of loading (0.5-3.0mmol) Ni2P/SiO2 were performed for HDO of guaiacol. The effect of metal dispersion was investigated. HDO test demonstrated that 2.0mmol Ni2P/SiO2 has the fastest guaiacol conversion through calculation of reaction rate constant. As the loading of Ni2P increases, DDO was superior to HYD. Third, the effect of reaction variable was examined. As the temperature increases, DDO was superior to HYD. As the pressure increases, HYD was superior to DDO. When the reaction test was applied at 543K, 40bar, the guaiacol conversion is the fastest conversion.

Preoperative analysis of the Hill-Sachs lesion in anterior shoulder instability : How to predict engagement of the lesion

조승현 경희대학교 대학원 2011 국내석사

Background: It has been reported that engagement of the Hill-Sachs lesion affects postoperative recurrence of anterior shoulder instability. However, no method has been recognized as an effective preoperative means to predict engagement of the Hill-Sachs lesion. Purpose: To assess the diagnostic validity of computed tomography (CT) with three dimensional (3D) reconstruction to judge engagement of the Hill-Sachs lesion preoperatively. Study Design: Retrospective cohort study with gold reference standard (diagnosis); Level of evidence, 2. Methods: One hundred four consecutive patients (107 shoulders) that underwent arthroscopic Bankart repair for traumatic anterior shoulder instability were enrolled for this study. Preoperatively, CT with 3D reconstruction was performed on all patients to evaluate the size (width and depth measured on axial and coronal images), orientation (Hill-Sachs angle) and location (bicipital and vertical angles) of the Hill-Sachs lesion. Dynamic arthroscopic examination was made to confirm engagement of the Hill-Sachs lesion. Then the correlation between the results and measurements on CT images was statistically analyzed. Results: In case of engaging lesions, the mean width was 52% (range, 27-66%) and the mean depth was 14% (range, 8-20%) of the humeral head diameter on axial images. The corresponding measurements on coronal images were 42% (range, 16-67%) and 13% (range, 5-24%), respectively. In case of non-engaging lesions, the corresponding measurements were 40% (range, 0-71%) and 10% (range, 0-21%) on axial images and 31% (range, 0-62%) and 11% (range, 0-46%) on coronal images. The size of engaging Hill-Sachs lesions was significantly larger than that of non-engaging lesions both on axial and coronal images (P = .001, < .001, .012, .007). The Hill-Sachs angle was 25.6 ± 7.4° in engaging lesions, which was significantly larger than 13.8 ± 6.2° of non-engaging lesions (P < .001). The bicipital and vertical angles did not demonstrate significant correlations with engagement of the Hill-Sachs lesion (P = .850, .584). Conclusion: On CT with 3D reconstruction images, the engaging Hill-Sachs lesions were larger in size and more horizontally oriented to the humeral shaft than non-engaging lesions. We concluded that preoperative prediction of the engagement of the Hill-Sachs lesion, based on these findings, would be useful in planning additional procedures to treat a significant bone defect on the humeral head.

Catalytic Hydrotreating or Thermal Upgrading of Heavy Oils into Clean Fuels and High-valued Coke

장정근 단국대학교 대학원 2020 국내석사

This study includes catalytic hydrotreating and thermal cracking for upgrading heavy oils. In order to investigate the chemical properties of the feedstocks upon the upgrading treatments, three aspects have been explored with hydrodesulfurization of model compounds, hydrotreating, and thermal cracking of heavy oils. First, Ni2P catalysts supported on SiO2 and Ga-SiO2 were prepared by incipient wetness impregnation technique, and their effects on the electronic properties of Ni2P catalysts for the deep hydrodesulfurization (HDS) were studied. The catalytic HDS activity was measured at 3.0 MPa and at three different temperatures of 613, 628, and 643K in a three-phase fixed bed reactor using a model feed. In both cases, the HDS conversion was very high over 90%. For the product distributions, the Ni2P/SiO2 maintained a low direct desulfurization (DDS) selectivity at 26.5%, while the Ni2P/Ga-SiO2 exhibited higher DDS selectivity of 32.1% at 643K. The Ni K-edge XANES and CO-adsorbed FT-IR analysis confirmed the electron enriched property of Ni2P on SiO2, but with the electron deficiency of Ni2P phase supported on Ga-SiO2 support. Second, CoMo/Al2O3 catalysts prepared with different amounts of citric acid (CA) were obtained to apply for hydrodesulfurization (HDS) of FCC-DO. The HDS of FCC-DO was tested at 653K and 9.2 MPa H2 with 30 g of FCC-DO, and 0.3 g of catalyst in a batch reactor. The average particle size of CoMoS2 phase and HDS reactivity were found to vary depending on the amount of CA added to the CoMo catalyst. When a small amount of CA was added to the catalyst, CoMo-CA 0.5, the CoMoS2 phase was found to well dispersed with smaller particle sizes of 4.46 nm and less stacking feature, indicating the formation of Co-Mo-S type Ⅰ. In case of a large amount of CA being added, CoMo-CA 2.0, formed larger particles of 4.84 nm and more stacking feature, indicating the formation of Co-Mo-S type Ⅱ. Moreover, CoMo-CA 0.5 exhibited a better HDS activity of 44.3 %, particularly high selectivity for the direct desulfurization (DDS) pathway, while CoMo-CA 2.0 exhibited HDS activity of 43.9% and showed a higher selectivity of the hydrogenation (HYD) pathway than DDS pathway. These results thus demonstrated that the active phase of CoMoS2 adjusted with CA in the preparation. Third, two types of coal tar in terms of the content of quinoline insoluble (Q.I.) compounds, are used as feedstocks for producing cokes. Thermal cracking of coal tar proceeded at 713 K and 0.5 MPa N2 (at 353 K) placed in an alumina crucible in an autoclave batch reactor for 14 h to produce the green coke (G-coke). Also, the carbonization of the obtained G-cokes proceeded at 1573 K under 100 cm3min-1 He flow in a quartz u-tube and high temperature furnace to produce calcined cokes (C-coke). The exhausting gases, such as CH4, CS2, SO2, H2S, and NOx, were identified using temperature programmed mass spectroscopy analysis (TP-MS). Moreover, heteroatoms remaining in cokes were analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray absorption spectroscopy (XAS). It was observed that the heteroatoms of S and N in the coal tar are present as thiophenic S compounds and pyrrolic or pyridinic N compounds, respectively. Upon the thermal cracking the S and N compounds were transformed into more stable thiophenic S and quatenary N compounds. 본 연구는 중질유의 수첨분해 촉매반응과 열분해 특성 분석을 통한 고부가 전환에 목적이 있다. 이를 위하여 모델반응물의 수첨탈황과 중유의 수소화처리 및 열분해 반응을 적용하고 생성물에 대한 분석을 진행하였다. 첫째, 함침법을 통해 Ni2P 촉매를 SiO2 및 Ga-SiO2에 담지 된 촉매를 제조하여, 심도탈황에서의 Ni2P 촉매에 대한 전기적 특성 효과를 연구하였다. 촉매의 수첨탈황 반응평가는 모델 반응물을 적용하여 3상 고정층 연속식 반응기 내에서 3.0 MPa로 일정한 압력을 유지한 채 613, 628 그리고 643 K로 온도조건을 바꿔가며 평가하였다. 두 촉매의 심도탈황 결과 모두 90 % 이상으로 매우 높게 나타났다. 그러나 생성물 분석 결과, 643 K의 Ni2P/SiO2는 26.5 %로 낮은 직접 탈황 선택도를 갖는 반면, Ni2P/Ga-SiO2는 32.1 %로 상대적으로 높은 직접탈황 선택도를 보였다. 해당 결과는 Ni K-edge XANES 및 CO 흡착 FT-IR 분석을 통해 Ni2P/SiO2 촉매는 전자가 풍부하였지만, Ni2P/Ga-SiO2는 촉매의 전자가 결핍된 조건임을 확인하였으며 이에 따라 전자가 결핍된 Ni2P 촉매는 직접탈황의 선택도가 증진되었음을 증명하였다. 둘째, 다른 양의 시트르산을 첨가하여 제조한 CoMo/Al2O3 촉매를 FCC decant oil의 수첨탈황에 적용하였다. FCC-DO의 수첨탈황은 회분식 반응기 내에서 30g의 반응물과 0.3g의 촉매를 함께 첨가하여 653 K, 9.2 MPa의 수소 분위기에서 진행되었다. CoMoS2상의 평균 입자 크기 및 수첨탈황 반응성은 CoMo 촉매에 첨가된 시트르산의 양에 따라 변하는 것을 밝혔다. 소량의 시트르산이 첨가된 촉매(CoMo-CA 0.5)는 CoMoS2 상이 4.46 nm로 작고 덜 적층 된 형태로 형성되었다. 즉, CoMo-CA 0.5는 비교적 잘 분산된 Co-Mo-S type Ⅰ의 형태로 촉매상이 만들어졌다. 반면, 다량의 시트르산을 첨가한 촉매(CoMo-CA 2.0)의 경우, 4.84 nm로 큰 입자와 많은 적층 수를 나타냈는데, 이는 Co-Mo-S type Ⅱ의 형태로 CoMoS2이 만들어졌음을 의미한다. 더욱이 CoMo-CA 0.5는 44.3 %의 수첨탈황 활성을 갖으며 직접탈황 경로에 대한 선택성이 높은 반면, CoMo-CA 2.0은 수소화경로의 선택성이 우세하며 43.9 %의 수첨탈황 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 CoMoS2의 활성상이 촉매 제조 단계에서 시트르산의 첨가에 따라 조절됨을 입증하였다. 셋째, 퀴놀린 불용성(Q.I.) 화합물의 함량에 따라 나눈 두 가지 유형의 석탄 타르를 원료로 하여 코크스 제조를 실시하였다. 석탄 타르의 열분해는 회분식 반응기에서 14 시간 동안 713 K 및 0.5 MPa N2 의 조건에서 진행되어 Green 코크스 (G-코크스)를 생성하였다. 또한, 생성 된 G-코크스를 석영 U-튜브 및 고온로를 사용하여 분당 100 cm3의 He을 주입하며 1573 K에서 탄화시켜 하소 코크스 (C-코크스)를 생성하였다. 하소 코크스화 위한 열분해 과정에서 방출되는 메탄, 이황화탄소, 이산화 탄소, 황화 수소 및 질소산화물 등과 같은 이종원소 가스를 승온 질량 분석법 (TP-MS)을 사용하여 확인하었다. 또한, 코크스에 남아있는 이종원소 구조를 X-선 광전자 분광법 (XPS)과 X-선 흡수 분광법 (XAS)으로 분석하었다. 이를 통해 콜타르 내의 황 및 질소합물은 각각, thiophenic 활화물 그리고 pyrrolic 혹은 pyridinic 질소화합물로 이뤄져 있으며 코크스화 열분해 공정에서 황 및 질소 화합물은 보다 안정한 thiophenic 황화물과 질소화합물로 전환됨을 분석하였다.

리튬이차전지용 NiO와 Ni₂P 나노 음극활물질의 전기화학적 특성에 대한 연구

장주혁 단국대학교 대학원 2015 국내석사

Lithium ion batteries are expected to continuously grow in many kinds of power supplies not only for portable electronic devices but also electric vehicles (EVs) and energy storage system (ESS). However, the conventional graphite-based anodic materials having a low capacity about 372 mAh g-1 and thermal stability problems are not suitable for high energy density lithium ion batteries. In order to overcome the technical barrier of intercalation based-graphite anode materials, conversion-based transition metal oxide or chalcogenides have been introduced as new anodic materials. This study focuses on the synthesis of nano-scaled nickel phosphide and nickel oxide using ligand stabilization method and their application for anode materials due to their unique property as anode materials of high voltage and high specific capacity. The structural and electronic properties were characterized by XRD, XAFS, and TEM analysis to identify phase transformation upon the charge/discharge processes. . Overall, differently from micron-scale NiO anodic material which showed poor cycle performance, nano-scaled NiO anode exhibited high cycle performance with reversible phase change between NiO and Ni phase. Ni2P followed similar behavior to show phase transformation only for the nano-scaled Ni2P prarticles. Also, it was demonstrated that the surface oxidation of the nano-Ni2P particles led to the restriction for the Ni2P phase to transform into Ni phase due to the formation of Li2O phase on the surface of Ni2P particles In addition, the nano-sized NiO and Ni2P were applied for hydrogen evolution reaction, where Ni2P showed better HER performance than NiO. Moreover, the HER activity of Ni2P was further enhanced by the increase of the electric conductivity and optimum control of morphology of Ni2P. 리튬이차전지는 휴대용 전자기기 뿐만 아니라 전기 자동차와 대용량 전력 저장용 장치 (ESS : Energy Storage System)으로의 활용이 점차 확대될 것으로 예상되고 있다. 하지만 현재 상용화된 흑연계 음극활물질의 경우, 372mAh g-1로 낮은 비용량 및 열적 안정성 문제로 인해 고용량 및 고출력 리튬이차전지에는 적합하지 않다. 따라서 흑연계를 대체할 수 있는 음극활물질에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 중 전이금속 화합물을 활용한 전환계(conversion type) 음극활물질에 대한 관심이 높다. 본 연구는 전이금속 화합물 중에서 높은 비용량 (718mAh g-1) 을 지니는 니켈 산화물(NiO)와 높은 출력 전압을 지니는 니켈 인화물 (Ni2P) 을 대상으로, 충방전 과정에서 발생하는 전환 거동 분석 및 나노 입자의 전환 거동의 저해 요소를 파악하고 전환계 물질의 단점으로 알려진 충방전 시 부피 변화와 낮은 전기 전도성으로 인한 비가역성 등에 대한 문제점을 해결하기 위한 연구에 역점을 두었다. 이를 위하여 리간드 안정화법을 통해 나노 물질을 제조하고 TEM, XRD를 통해 형태 및 물질 특성을 분석하였으며 in-situ XAFS (X-ray aborption fine structure, XAFS) 분광법을 활용해 실시간 분석을 통해 전기화학적 전환 거동에 따른 물질의 상변화에 대한 상관관계를 규명하였다. 결과적으로 나노 크기 수준의 입도 분포의 NiO 전극의 전환 거동이 가역적임을 확인하였다. Ni2P 전극은 표면 산화도가 높을수록 전환 거동에서 Ni metal에서 Ni2P로의 전환 거동이 비가역적으로 발생하며 이를 통해 Ni2P 나노 입자의 표면 산화도가 전환 거동에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 한편 이러한 NiO와 Ni2P 나노 입자의 전기화학적 특성을 기초로 물분해를 통한 수소 생성 반응에 적용하여 그 가능성을 시험하였다. 결과적으로 NiO 대비 Ni2P 나노 입자의 반응 활성이 높으며 전도성 개선 및 형상 변화를 통해 수소 생성 반응이 향상됨을 확인하였다.

Unsupported Transition Metal Sulfide Catalysts for Slurry Phase Hydrocracking of Vacuum Residue

김기덕 단국대학교 대학원 2020 국내박사

This study includes the catalysis of slurry phase hydrocracking for upgrading vacuum residue. In order to evaluate the dispersed metal sulfides catalysts. Experimental and theoretical approaches have been employed by TOF of catalysts, lumped kinetics, and density functional theory (DFT). The morphology and active phase of catalysts were major factor of this study to demonstrate the catalysis of slurry phase hydrocracking of vacuum residue Firstly, different morphologies of oil-dispersed MoS2 catalysts were obtained by a ligand stabilization method using Mo(CO)6 as an Mo precursor and trioctylphosphine oxide (TOPO) as a coordinating agent to identify the active site of MoS2 in the hydrocracking (HCK) of vacuum residue (VR). Transmission electron microscopy (TEM) and extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy were used to obtain structural properties of the dispersed catalyst. It was observed that the MoS2 forms nanoscaled mono-layer from 5 to 10 nm in size. The effect of the oil-dispersed MoS2 catalysts having different morphology on the slurry-phase hydrocracking (HCK) of VR was investigated at 673K and 9.5 MPa H2. The turn-over frequency (TOF) of the dispersed MoS2 catalysts in the VR HCK was found to show a good correlation with the rim-site Mo dispersion of the MoS2 slabs based on the same metal loading of 0.113 mmol at 673K and 9.5 MPa H2. Secondly, the unsupported bimetallic sulfide catalysts were obtained in situ using Mo(CO)6 and Co octoate as precursors to investigate promotional effect of Co on the MoS2 catalyst in the hydrocracking (HCK) of vacuum residue (VR). Transmission electron microscopy (TEM) and X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy were used to obtain structural properties of the catalysts. The bimetallic CoMoS2 catalyst exhibited a high catalytic activity in the VR HCK with respect to H2 consumption rate (TOF) and asphaltene conversion compared with monometallic sulfides like Co9S8 or MoS2 with the same amount of catalyst loadings of 0.113 mmol at 673 K and 9.5 MPa H2. A higher hydrodesulfurization (HDS) activity was also observed for the CoMoS2 catalyst. Moreover, extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) and TEM analysis identified the formation of Co-Mo-S phase in monoslab particles of an average particle size of 6.7 nm and the maintenance of the morphology during 5 times of recycle tests. These results thus suggest that the unsupported CoMoS2 catalyst has the promotional effect on the VR HCK. Thirdly, carbon additives were applied for slurry phase hydrocracking (HCK) of vacuum residue (VR) in an autoclave batch reactor at 693 K and 9.5 MPa H2 in the presence of dispersed MoS2 catalyst (d-MoS2). For comparison, commercial NiMo catalysts supported on large and small pore volume Al2O3 (-LP, -SP) were also applied for VR HCK. The product distribution was analyzed by TGA, GC-SIMDIS, and the catalysts were characterized by TEM, XRD and EXAFS, The performance of the catalysts in VR HCK followed the order, d-MoS2-CN > d-MoS2 > NiMo-LP > NiMo-SP, which correlates well with coke reduction trend in the products. A series of recycle runs of VR HCK were conducted at 693 K and 9.5 MPa to evaluate the long-term stability and activity of the catalysts of d-MoS2 and d-MoS2-CN, and revealed superior activity and stability of d-MoS2-CN over d-MoS2. Finally, oil-dispersed MoxW(1-x)S2 catalysts were obtained in situ using phosphomolybdic acid and phosphotungstic acid as Mo and W precursors in the hydrocracking (HCK) of vacuum residue (VR). The activity tests were carried out in a batch reactor at 693K at 9.5MPa H2 with the same metal loading of 0.113 mmol with varying Mo:W ratios. The intrinsic activities of the catalysts were compared based upon the H2 consumption rate per lateral site number of MoS2 or WS2, i.e. TOFs. The Mo0.75W0.25S2 catalyst showed a superior activity with a high TOFs of 0.6012 s-1 over those of monometallic sulfides of MoS2 (0.4764 s-1) or WS2 (0.2550 s-1). DFT calculations for H-spillover over metal-edges of MoxW(1-x)S2 (Ī010) revealed that the Mo0.75W0.25S2 surface offers the lowest activation barrier in H-spillover. Stabilities of the catalysts were evaluated by recycle tests of the catalysts in the VR HCK, which revealed that the bimetallic MoWS2 catalyst is more stable in the VR HCK than monometallic sulfides. Transmission electron microscopy (TEM) analysis identified that the morphology and average particle size of the MoWS2 catalyst maintains even after three times of recycles. Moreover, extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis confirmed homogeneous distribution of Mo and W species in the MoWS2 phase. 본 연구는 감압잔사유의 슬러리상 수첨분해를 위한 비담지계 전이금속 황화물계 촉매를 대상으로 하며 MoS2 촉매의 수첨분해 활성점, Co 첨가에 따른 활성 증진, 카본 첨가에 의한 분산촉매 안정성 향상 효과를 포함한다. 또한, MoxW(1-x) 촉매에 대한 구조 및 반응경로를 밀도 범함수 이론 (Density functional theory, DFT)를 이용하여 모사하였다. 촉매의 특성 분석을 위하여 XAFS, TEM, XRD, BET 등의 분석을 도입하였고, 반응물과 생성물의 분석을 위하여 GC-SIMDIS, TGA 분석을 진행하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, MoS2의 촉매의 활성점과 감압잔사유의 수첨분해 반응활성과의 관계를 연구하기 위하여, Mo(CO)6 전구체와 trioctylphosphine oxide (TOPO) 용매로 리간드 안정화법(ligand stabilization method)을 이용, 다양한 형태의 분산상 MoS2 촉매를 합성하였다. 이때, 합성된 MoS2 촉매를 주사전자현미경을 이용한 분석과 EXAFS 기법 (extended X-ray absorption fine structure)을 이용하여 형상특성을 분석하였다. 이를 통해, 핵화 및 황화 온도, 시간, 그리고 전구체의 농도 등의 합성 조건에 따라 선형 또는 적층된 5~10 nm 크기의 선형 촉매를 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한, 합성된 촉매는 673K, 9.5MPa의 수소 조건에서 회분식 반응기를 이용, 감압잔사유의 수첨분해를 진행하여 촉매적 활성을 확인하였다. 적용된 각각의 촉매의 TOF(Turnover frequency)를 기초로 기저면의 모서리인 rim-site의 비율이 높은, 단층의 작은 크기의 MoS2 촉매가 높은 활성을 가짐을 확인하였다. 따라서, 분산된 MoS2 촉매의 감압잔사유 수첨분해 활성점은 rim-site임을 입증하였다. 둘째, MoS2 촉매의 Co 첨가에 의한 MoS2촉매의 활성 증진 효과를 확인하기 위하여, Mo(CO)6와 Co octoate 전구체를 감압잔사유와 같이 적용하여, 수첨분해 반응조건에서 촉매를 in situ로 합성하였다. 합성된 CoMoS2 촉매를 주사전자현미경을 이용한 분석과 EXAFS 기법을 이용하여 분석하였고, 673K, 9.5MPa의 수소 조건에서의 TOF를 기초로 단일금속만 적용하여 형성된 Co9S8, MoS2보다 더 높은 감압잔사유의 수첨분해 활성을 보임을 확인하였다. 또한, CoMoS2 촉매의 높은 수첨탈황(hydrodesulfurization, HDS) 활성도 확인할 수 있었다. 특히, XAFS(X-ray absorption fine structure)기법의 XANES(X-ray absorption near edge structure), EXAFS 영역에서 Co-Mo-S상의 형성을 확인하였고, 5회의 반복평가 동안 단층의 6.7 nm 입자가 크기를 유지하는 것을 확인하였다. 이를 통해, CoMoS2 촉매가 감압잔사유의 수첨분해 및 수첨탈황에 효과적으로 작용함을 입증하였다. 셋째, 감압잔사유의 수첨분해 반응조건에서의 촉매의 성장과 비활성화를 막기위해, 분산 MoS2 촉매에 카본 블랙을 적용하여 촉매의 활성 및 안정성을 확인하였다. 비교를 위해 기공의 종류가 다른 상용 담지촉매(NiMo/Al2O3)를 적용하여 반응 거동을 확인하였다. 673K, 9.5MPa의 수소 조건에서의 수첨분해반응 중 수소소모속도, TGA, GC-SIMDIS를 통한 생성물 분석을 통해, MoS2+카본블랙 > 분산촉매 > NiMo (큰 기공) > NiMo (작은기공) 순으로 감압잔사유의 수첨분해 활성이 좋은 것을 알 수 있었다. 또한, TEM 및 EXAFS를 통해 카본블랙을 적용한 MoS2 촉매가 보다 작은 입자를 형성하는 것을 알 수 있었고, 제시된 lumped kinetics 모델을 통해 반응속도를 분석한 결과 카본블랙을 적용한 경우 더 높은 수첨분해 반응속도를 나타냄을 확인하였다. 특히, 반복평가를 통하여, 카본블랙을 적용할 경우 더 높은 반응 안정성을 유지함을 입증하였다. 끝으로, 분산된 MoxW(1-x)S2 촉매를 감압잔사유 수첨분해 활성을 확인하기 위하여, phosphomolybdic acid and phosphotungstic acid 전구체를 적용하여 반응평가를 진행했다. 반응평가는 673K, 9.5MPa의 수소 조건에서 진행되었고, 수소소모 속도와 촉매 활성점의 TOF를 통해 촉매의 수첨분해 활성을 비교하였다. 그 결과, Mo0.75W0.25S2 촉매가 0.6012 s-1으로 단일금속만 적용하여 형성된 MoS2, MoS2 보다 높은 활성을 보임을 확인하였다. 그리고 TEM 및 EXAFS 분석을 통해 MoxW(1-x)S2 촉매가 형성되었음을 확인하였다. 또한, 이를 DFT(Density functional theory)를 이용하여, metal-edge(10Ī0)에서의 H-spillover 성능을 비교하였다. 그 결과, MoS2 구조를 기본으로 표면에 노출된 W의 비율이 25% 일 때, 가장 낮은 활성화 에너지를 가짐을 확인하였다. 이를 통해, MoxW(1-x)S2 구조를 형성하였을 때 높은 활성을 가짐을 입증하였다.

관절경적 회전근개 봉합술 이후 기능적 회복 시기

김환진 경희대학교 대학원 2019 국내박사

Background The functional recovery period of daily activities for specific movements after arthroscopic rotator cuff repair has not yet been reported, to our knowledge. Purposes To evaluate the functional recovery period for different daily activities after arthroscopic rotator cuff repair and assess the factors influencing functional recovery. Methods A 2-year prospective study of 135 patients who underwent arthroscopic rotator cuff repair was performed. The patients were asked to fill out a questionnaire at 1 month, 2 months, 3 months, 6 months, 9 months, 1 years, 15 months, 18 months, and 2 years after surgery. The questionnaire evaluated the contents regarding front-of-the-body, behind-the-back, general, simple strength-related, and sports/leisure activities. Results The patients experienced FR of low-level range-of-motion (ROM), high-level ROM front-of-the-body, high-level ROM behind-the-back, simple strength-related, and sports/leisure activities within 3, 4, 9, 10, and 14 postoperative months, respectively, after arthroscopic rotator cuff repair. Patients with larger rotator cuff tear had slower recovery of most activities. The dominant shoulder did not significantly correlate with functional recovery. There were no significant differences in most activities between patients with intact healing and those with postoperative retear. Conclusions It took patients an average of 14 months to recover their daily motion after surgery. Tear size and retear affected only the recovery period of high-level motion activities and sport/leisure. This study was believed to serve as a guideline to inform patients about functional recovery after arthroscopic rotator cuff repair.

Structure and Activity of Ni2P and CuFeOx Catalysts for Hydroprocessing and Partial Oxidation of Polyaromatic Hydrocarbons

김용수 단국대학교 대학원 2020 국내박사

This study includes various catalytic processes applied for upgrading polyaromatic hydrocarbons. In order to upgrading the polyaromatic hydrocarbons, three approaches have been employed by examining the crystal size of zeolite, performing the desilication of zeolite and combined hydrotreating (HDT) and hydrocracking (HCK). Also, we have applied CuFeOx catalysts for the naphthalene partial oxidation into naphthol. Characterizations of the fresh and spent catalysts were made by N2 physisorption, CO-uptake, NH3/IPA-TPD, TPR, XRD, 27Al MAS NMR, TEM, ICP-AES, TGA and EXAFS spectroscopy. Firstly, the supports used two-type zeolite β which has different crystal size to confirm the morphology effect of β zeolite of different crystal size of Ni2P catalysts. One is nano-sized β (β-N, 20nm) and the other is micron-sized β (β-M, 0.5μm). The systematic characterizations of catalysts demonstrated that the β-N has abundant inter-crystalline mesopores to provide better dispersion for Ni2P catalysts and accessibility toward acid sites, offering the proximity of the hydrogenation active center and the cracking sites. On the other hand, the β-M with no large external surface area suffered much more accessibility than the β-N. Accordingly, it was found that the crystal size of zeolite significantly affected the catalytic activity, and that application of the β-N to 1-methylnaphthalene hydrocracking was effective into BTX. Secondly, the effects of desilication of β zeolite beyond the expected increase in mesoporosity were studied using Ni2P catalysts supported on zeolite β and desilicated β(DS-β). DS-β were prepared by post-synthetic desilication using alkaline solutions represents a simple and scalable method to introduce mesopores in zeolites. In the hydrocracking, the Ni2P/DS-β maintained the stability in terms of catalytic activity, while the Ni2P/β suffered from coke formation particularly in the presence of heavy aromatics like phenanthrene in the feed. The characterizations demonstrated that the DS-β had abundant intra-crystalline mesopores to provide better dispersion for Ni2P catalysts and accessibility toward acid sites, offering remarkable activity in the polyaromatic hydrocarbons hydrocracking. Thirdly, CoMoS and Ni2P catalysts were applied for the LCO hydrotreating and hydrocracking into BTX, respectively. The LCO has many polyaromatic hydrocarbons and high sulfur, nitrogen contents. The model reaction tests for the HCK of 1-methylnaphthalene and phenanthrene demonstrated that the nitrogen compounds in the feed lead to a decrease in the BTX yield due to the nitrogen compounds being adsorbed on the acid sites of catalyst. Therefore, LCO must be pre-treated to remove the heterocyclic compounds that can act as a catalytic poison in the following hydrocracking process. The CoMoS catalyst was then applied for hydrotreating of LCO to remove S and N compounds. After the hydrotreating, the Ni2P/β catalysts were applied for hydrocracking of HDT-LCO. As a result, the Ni2P/β catalysts showed remarkable activity in hydrocracking with producing considerable amount of BTX, demonstrating the bifunctional role of joint hydrotreating and hydrocracking in converting LCO into BTX.. Lastly, copper–iron oxide (CuFeOx) catalysts were synthesized for the partial oxidation of naphthalene to naphthol under mild reaction conditions. The catalytic results indicated that the CuFeOx catalysts exhibited superior performance compared to the single metal oxide catalysts. The influence of the H2O2/reactants molar ratio was investigated, and the reaction pathway of the partial oxidation over CuFeOx catalysts was proposed. Under optimized conditions, CuFeOx resulted in a naphthalene conversion of 16% with a naphthol selectivity of 55%. The enhanced activity of CuFeOx along with a H2O2 oxidant provides a green synthetic route for naphthalene partial oxidation into naphthol. 본 연구는 다환식 방향족 화합물의 수첨반응 및 부분산화반응을 통한 고부가화를 목적으로 한다. 이를 위해 입자 크기가 다른 동일한 구조의 제올라이트를 적용하였고 탈규산화 작용을 통한 중간세공에 따른 영향을 확인하였다. 또한 다환식 방향족을 많이 함유하고 있는 접촉분해경유에 통합공정(수소화공정+수소첨가분해공정)을 적용하여 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 제조하고 구리-철 산화물 촉매를 적용하여 나프탈렌의 부분산화반응을 통한 나프톨을 제조하였다. 제조한 촉매는 N2 physisorption, CO-uptake, NH3/IPA-TPD, TPR, XRD, 27Al MAS NMR, TEM, ICP-AES, TGA, EXAFS 등의 분석기법을 이용하여 특성을 조사하였다. 연구를 통한 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 제올라이트 입자 크기에 따른 형태의 영향을 확인하기 위해 두 개의 β 제올라이트를 사용하였다. 하나는 입자가 나노 크기(20nm)의 제올라이트이며 다른 하나는 입자가 마이크로 크기(0.5μm)의 제올라이트이다. 촉매를 분석한 결과 나노 크기의 β 제올라이트는 입자간의 중간세공을 가지고 있었으며, 나노 크기의 β 제올라이트에 담지한 Ni2P 촉매가 더 뛰어난 활성을 보였다. 이는 상대적으로 산점에 대한 접근성과 높은 비표면적으로 인한 Ni2P의 분산에 의한 것으로 보인다. 반면에 마이크로 크기의 β 제올라이트는 넓은 외부 비표면적을 가지고 있지 않으며 상대적으로 나노 크기의 β 제올라이트 보다 반응물과의 접근성이 떨어졌다. 따라서 제올라이트의 입자 크기는 촉매 활성에 상당한 영향을 주며, 나노 크기의 β 제올라이트는 1-메틸나프탈렌의 수첨분해반응을 통한 BTX 생성에 효과적임을 확인할 수 있었다. 둘째, 수첨분해 촉매의 담체 기공 크기의 영향을 살펴보기 위하여 β 제올라이트에 탈규산화 처리를 적용하였다 (DS-β). 탈규산화 작용은 합성된 제올라이트에 알칼리 용액을 사용하여 메조기공 형성을 유도하는 비교적 간단하고 제어가 용이한 처리 방식이다. 수소첨가분해 반응에서 페난트렌과 같은 다환식 방향족 화합물이 반응물에 존재할 때, Ni2P/DS-β는 비활성화되지 않고 안정성을 유지한 반면, Ni2P/β는 코크화로 인한 비활성화 거동을 나타냈다. 이는 DS-β 가 입자내의 풍부한 메조기공 형성으로 인한 Ni2P 분산 및 산점에 대한 접근성이 개선되어 다환식 방향족 화합물의 수소첨가분해반응에서 더 높은 활성을 제공한다는 것을 입증하였다. 셋째, CoMoS2 및 Ni2P 촉매를 제조하여 접촉분해경유의 BTX화에 적용하였다. 접촉분해경유에는 많은 다환족 방향족과 황 및 질소화합물을 포함하고 있다. 1-메틸나프탈렌을 모델반응물로 사용한 수소화분해 반응평가에서 질소화합물이 존재할 경우, 질소화합물이 촉매의 산점에 비가역적으로 흡착하여 BTX수율이 감소됨을 확인하였다. 따라서, 촉매가 비활성화 되는 것을 방지하기 위해 질소화합물은 수소화공정에서 제거되어야만 한다. CoMoS2/γ-Al2O3 촉매를 적용하여 수첨탈황, 수첨탈질을 적용하였으며, 생성물을 Ni2P/β 촉매로 수소첨가분해를 시행하였다. 결과적으로 수첨처리한 원료에 대한 수첨분해를 통해, Ni2P/β 촉매는 높은 BTX수율과 함께 우수한 수소첨가분해 활성을 나타냈다. 넷째, 나프탈렌의 부분산화반응을 통한 고부가 나프톨로의 전환 증진을 위하여 구리-철 산화물 촉매를 적용하였다. 제조한 구리-철 산화물 촉매는 단일 구리 혹은 철 산화물 촉매 대비 더 높은 부분산화반응 활성을 나타냈으며, 접촉 시간에 따른 반응생성물 분포를 통하여 반응경로를 제안하였다. 최적화된 반응조건에서 16%의 나프탈렌 전환율과 55%의 나프톨 선택도를 얻었다. 이와 같이 구리-철 복합 산화물 촉매는 나프탈렌을 나프톨로 전환하는 친환경적인 부분산화반응 촉매로의 가능성을 보여주었다.

Impaction Grafting in Revision Arthroplasty for Aseptic Loosening of Semiconstrained Total Elbow Replacement

고택수 경희대학교 대학원 2012 국내석사

Background: To analyze the clinical and radiologic results of revision arthroplasty using impaction graft for aseptic loosening of semiconstrained total elbow replacement. Methods: We retrospectively analyzed sixteen cases of revision arthroplasty for aseptic loosening of semiconstrained total elbow replacement. There were 3 men and 13 women with a mean age of 59.1 years (range, 28-75 years). The average duration of follow-up was 7.4 years (range, 4.1-11.2 years). Loosening of both humeral and ulnar components were found in 14 elbows and 2 elbows had loosening only in humeral component. Protrusion of humeral component was found in 2 elbows and protrusion of ulnar component in 1 elbow. Placement of all revision stems were confirmed by fluoroscope during the operation. Humeral stem with anterior flange was used in all cases except in two cases where only humeral component matched to ulnar component were exchanged during the revision surgery. Grade II humeral bone loss as described by King was found in 3 elbows, grade III in 6 elbows and grade IV in 7 elbows. Thirteen elbows had impaction graft using only allograft and the other 3 elbows had allograft with autograft from iliac crest. Results: Pain according to Mayo Elbow Performance Score (MEPS) significantly increased from average of 15.0 points preoperatively to 32.8 points postoperatively. Stability according to MEPS significantly increased from average of 2.2 points to 9.4 points. Arc of flexion also significantly increased from average of 62.3 degree to 115.6 degree. Average preoperative Mayo Elbow Performance Score was 41.0 points, and average postoperative score was 82.8 points (p<0.05). At the last follow-up, there were 4 elbows in excellent, 11 elbows in good, 1 elbow in fair and poor each according to the Mayo Elbow Performance Index. Conclusions: Impaction graft in revision arthroplasty for aseptic loosening of semiconstrained total elbow replacement gives adequate stability to revision stem without resorption and it was useful in relief of pain and improving activity of daily living. It can be a reliable and useful technique for treating a failed total elbow arthroplasty with massive bone loss. Study Design: Therapeutic Level IV. See Instructions to Authors for a complete description of levels of evidence. Key Words: Elbow, Total elbow replacement, Aseptic loosening, Revision, Impaction graft, Allograft.

수산화 반응 및 이산화탄소 고정화를 통한 다환족 방향족 화합물의 고부가화 촉매 반응 연구

김호열 단국대학교 대학원 2014 국내석사

화석연료의 연소로부터 생성되는 CO2로 인해 지구 온난화가 가속화됨에 따라 CO2의 포집 기술, 분리 기술, 저장 기술, 재사용 기술이 국제적인 관심사로 대두되고 있다. 이 중, CO2를 재활용하는 기술은 CO2를 탄소 원으로 사용하여 유기화학적 공정을 통해 고부가 물질을 제조한다는 점에서 환경적, 경제적인 효과가 크다. 대표적인 기술로써 방향족 물질을 알칼리 금속과 함께 CO2 분위기 하에서 반응시켜 고부가 물질을 제조하는 Kolbe-Schmitt 반응이 있다. 특히, 2-naphthol로 반응을 개시할 경우 화학, 의학, 약학, 농학 등의 분야에 사용되는 폴리머 단위체 2-hydroxy-6-naphthoic acid (2,6-HNA)를 제조할 수 있다. 현재 상용화 된 기술 대부분은 2-naphthol로 반응을 시작하는데, 반응물을 석유화학 물질의 고도화 과정에서 부산물로 생성되는 나프탈렌으로 적용한다면 부생성물과 온실가스를 재사용한다는 점에서 친환경적이고, 경제적인 이점을 가질 수 있다. 나프탈렌으로부터 2,6-HNA를 제조하는 과정은 크게 세 단계, (1) 술폰화 단계, (2)중화 및 가수분해 단계, (3) 카르복실화 단계로 구성된다. 반응 주요 변수에 해당하는 온도, 압력, 시간, 반응물 조성, 촉매의 종류 및 성상 등을 달리해서 최적화 조건을 확립하였다. 단계별로 살펴보면: 1) 술폰화 단계에서는 온도와 시간, 황산:나프탈렌 몰 비가 주요 변수이다. 선행연구를 바탕으로 443K 조건에서 반응 시간을 5분부터 180분까지 늘려가며 2-NSA 생성 거동을 살펴보았고, 황산:나프탈렌 = 2:1, 1.1:1, 1:1, 1:2, 1:3으로 변경시키며 실험을 진행하여, 최적화된 변수를 바탕으로 수율 94%를 달성하였다. 2) 중화 및 가수분해 단계에서는 반응물 조성, 반응온도, 압력 등이 주요변수로 적용된다. 이 반응에서 나프탈렌에 치환된 술폰기의 H 이온은 KOH의 K 이온과 치환되는데, 과도한 KOH의 주입은 부반응을 촉진해 K-naphthoxide의 수율을 저하하는 것으로 확인되었다. 한편, 반응온도는 543-573K으로 변화시키며 실험을 진행하였고, 승온 과정에서 자발적으로 가압 된 반응물에 추가로 질소를 주입하여 100bar까지 압력조건을 변화시켜 K-naphthoxide 수율을 관찰하였으며 최고수율 53.8%을 달성하였다. 3) 카르복실화 단계에서는 선행된 연구결과를 바탕으로 촉매 종류, 전처리 여부, 전처리 온도와 압력, 담지화 효과에 대해 연구를 진행하였다. 적용된 촉매의 종류로는 KOH, K2CO3, KHCO3, K3PO4가 있고, 가장 우수한 활성을 보인 것은 K2CO3 촉매로 확인되었다. 또한, 수율 증진을 위해 전처리 과정을 도입하였고, 이때 사용되는 기체의 종류에 따라 촉매의 활성이 크게 변화하는 것을 확인하였다. 전처리 과정에서는 온도와 압력이 반응성에 상당한 영향을 미치는 것으로 확인되었는데, TPD와 XRD분석을 통해 전처리 전 후 촉매 상의 변화, CO2 탈착 거동을 분석하여 예상 반응 메커니즘을 제안하였고, 수율을 28.6%에서 87.5%까지 증대시켰다. 4) 통합 단계에서는 세 단계 각각의 최적화 된 조건을 바탕으로 나프탈렌을 반응물로 실험을 진행하였고 특히, 가수분해 이후 생성물의 필터링을 통해 K2SO3, K2SO4 등의 불순물을 제거하는 과정이 도입됨에 따라 수율이 증가되는 것을 관찰하였다.