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1 Nm3/h급 연료 변환시스템에서 메탄의 자열 개질반응
구정분 ( Jeong Boon Koo ),신장식 ( Jang Sik Sin ),양정민 ( Jeong Min Yang ),이종대 ( Jong Dae Lee ) 한국화학공학회 2012 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.50 No.5
The autothermal reforming of methane to syngas has been carried out in a reactor charged with both a Ni (15 wt%)-Ru (1wt%) /Al2O3-MgO metallic monolith catalyst and an electrically-heated convertor (EHC), The standalone type reactor has a start-up time of less than 2 min with the reactant gas of 700˚C fed to the autothermal reactor. The O2/CH4 and H2O/CH4 ratio governed the methane conversion and temperature profile of reactor. The reactor temperature increased as the reaction shifted from endothermic to exothermic reaction with decreasing H2O/CH4 ratio. Also the amount of CO2 in the products increases with increasing H2O/CH4 ratio due to water gas shift reaction. The 97% of CH4 conversion was obtained and the reactor temperature was maintained 600˚C at the condition of GHSV=10,000 h-1 and feed ratio (H2O/CH4=0.6 and O2/CH4=0.5). In this condition, the maximum flow rate of the syngas generated from the reactor charged with 170 cc of the metallic monolith catalyst is 0.94 Nm3/h.
폐연료전지(廢燃料電池)스택으로부터 회수(回收)된 백금(白金)의 나노 입자(粒子) 제조(製造)
김영애,권현지,구정분,곽인섭,신장식,Kim, Young-Ae,Kwon, Hyun-Ji,Koo, Jeong-Boon,Kwak, In-Seob,Sin, Jang-Sik 한국자원리싸이클링학회 2011 資源 리싸이클링 Vol.20 No.2
연료전지 폐스택으로부터 백금을 회수하여 재사용하기 위하여 백금의 농도, pH, 환원제, 분산제의 영향을 살펴본 결과 1 mM $H_2PtCl_6$:10 mM $NaBH_4$:8 mM Cl4TABr = 1:0.4:0.4(vol.%), pH4, $50^{\circ}C$, 160 rpm, 10분 조건에서 최적 백금 나노 입자 제조 조건을 확립하였다. 시용 후 폐기된 MEA로부터 산침출을 통해 회수되어진 백금 침출 용액으로부터 백금 모사 용액과 동일한 조건에서 5 nm 이하의 백금 나노 입자를 합성하였다. 백금 모사 용액과 백금 침출 용액으로부터 합성된 백금 나노 입자를 XPS 분석을 통해 백금 이온에서 zero-valent의 백금 나노 입자로 환원되었음을 확인하였다. In this study, for recovery of renewable noble metal from used stack of fuel cell, synthesis of platinum nano particle is established through effect of platinum solution concentration, pH value, reducing agent and dispersing agent at a volume ratio of 1 mM $H_2PtCl_6$:10 mM $NaBH_4$:8 mM Cl4TABr = 1:0.4:0.4(vol.%), pH4, $50^{\circ}C$, 160 rpm and 10min. Less than 5 nm platinum particles were synthesized using Pt leaching solution from used MEA of stack under same condition of method using simulated Pt solution. The characteristics of synthesized nano particles was illustrated by XPS analysis as the reduction of platinum ions into platinum metals(zero-valent).
구정분(Koo, Jeongboon),김영애(Kim, Youngae),권현지(Kwon, Hyunji),곽인섭(Kwak, Inseob),신장식(Sin, Jangsik) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
본 연구에서는 중 소형 SOFC에 적용할 수 있는 연료 변환 시스템으로 자체 기동 및 독립운전이 가능한 천연가스 자열개질(ATR) 반응기를 10Nm³/hr급으로 개발하고자한다. 설계된 천연가스 자열개질기는 자열개질 촉매를 코팅한 금속 모노리스형 촉매체를 반응기 내에 장착함으로써 반응열을 신속하게 제거 또는 공급할 수 있는 시스템으로 구성되었다. 이는 금속 모노리스의 뛰어난 열전도 능력에 의해 반응기 내의 촉매층 전체 온도 분포를 균일하게 유지할 수 있는 저에너지형 자열개질 반응기이다. 또한 빠른 기동 특성을 실현하기 위하여 전기 발열식 촉매체(EHC ; Electically Heated Catalyst)를 장착한 start-up 시스템을 적용하여 천연가스 자열개질 반응기의 신속한 기동과 장치 간편화를 실현하였으며, 합성 syngas의 배열 회수를 위한 최적 열교환 시스템을 설계/적용함으로써 에너지 효율 향상을 도모하였다. 이와 같은 촉매 및 구조 시스템을 가지는 천연가스 자열개질 반응용 소형 연료변환 시스템을 원통형의 이중관 구조로 구성하고, 독립운전 모드로 개발함으로써 소형 SOFC의 연료 변환장치의 적용에 용이하게 하고자 한다.
음용수내 발암물질인 염소 소독부산물의 전기화학적 제거 특성
권순우 ( Sun Woo Kwon ),이종대 ( Jong Dae Lee ),신장식 ( Jang Sik Sin ) 한국유화학회 2004 한국응용과학기술학회지 Vol.21 No.4
N/A It has been confirmed that some Trihalomethanes (THMs) suspected as carcinogens, can be formed during chlorination for water supply through the reaction of chlorine and humic substances in water. The electrochemical characteristics on activated carbon fiber filter (ACF) electrode were investigated to remove the THMs in the chlorination process of drinking water. The electrochemical removal efficiency depended on the applied voltage and flow rate. In this study, the best result showed that the removal efficiency of THMs was higher than 99%.
김영애(Kim, Youngae),권현지(Kwon, Hyunji),구정분(Koo, Jeongboon),곽인섭(Kwak, Inseob),신장식(Sin, Jangsik) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 핵심부품인 스택의 MEA는 전극과 멤브레인 전해질, GDL(Gas Diffusion Layer)로 구성되며, 전극은 Anoth극과 Cathod극으로 나뉘어 각각의 전극 특성에 적합한 전극촉매를 적용하게 된다. Anoth극과 Cathod극은 탄소 지지체 위에 원하는 사양의 희유금속이 도포되어 존재하는데 이들 희유금속은 그 희귀성으로 인해 사용 후 반드시 재사용되어야 한다. 사용된 전극에서의 희유금속 회수는 산침출, 불순물제거, 추출, 탈거 공정으로 이루어지며, 산침출 시 산화제로 사용된 NaOCl로 인한 침출용액 내의 Na+ 이온의 증가는 불순물제거 공정에 의해 반드시 제거되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 CCG 방식으로 전극촉매를 GDL에 코팅한 MEA로부터 백금족 희유금속을 회수 시 MEA에 포함되어 있는 소량의 불순물을 제거하고자 한다.
허북구(Buk Gu Heo),박용서(Yong Seo Park),허원녕(Won Noung Hou),임명희(Myung Hee Im),박윤점(Yun Jum Park),김현주(Hyun Ju Kim),신장식(Jang Sik Sin),조자용(Ja Yong Cho) 한국원예학회 2008 원예과학기술지 Vol.26 No.3
홍련 꽃과 잎의 소비확대를 위한 기초자료 확보측면에서 2007년 8월 14일에 전남 나주 동강면에서 꽃과 잎을 수확하여 열수와 에탄올 추출물의 생리활성 효과를 조사하였다. 총 페놀함량은 잎과 꽃의 에탄올 추출물에서 각각 92.2㎎ㆍℓ⁻¹ 와 62.5㎎ㆍℓ⁻¹로 높게 나타났다. 전자공여능은 추출물의 농도가 500㎎ㆍℓ⁻¹ 일 때 열수추출물은 꽃 21.6%, 잎은 6.8%로 낮았으나 에탄올 추출물은 꽃 94.1%, 잎은 83.5%로 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 잎과 꽃의 에탄올 추출물에서 각각 90.2㎎ㆍℓ⁻¹와 46.2㎎ㆍℓ⁻¹로 높게 나타났다. 아질산염 소거는 추출물의 농도가 500㎎ㆍℓ⁻¹일 때 꽃과 잎의 에탄올 추출물에서 각각 80.7%와 49.7%로 높게 나타났다. Tyrosinase활성 저해 효과는 부위와 용매에 관계없이 거의 나타나지 않았다. 추출물은 농도가 500㎎ㆍℓ⁻¹일 때 추출 부위 및 용매에 관계없이 그람양성균 6종과 그람음성균 3종에 대해 항균활성 효과를 나타내었다. This study was conducted to determine physiological activities of flower and leaf extracts of red lotus (Nelumbo nucifera). Flowers and leaves of red lotus grown at a field in Donggang-Myun, Naju-City, Jeonnam, was harvested on August 14, 2007. The flower and leaf samples were extracted with either hot water or ethanol, and were examined for their physiological activities. Content of total phenolics was the greatest (92.2 ㎎ㆍℓ⁻¹) in the ethanol extract of red lotus leaves. The α, α-diphenyl-β-picryl-hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity of ethanol extracts of flowers and leaves at 500 ㎎ㆍℓ⁻¹ was 94.1% and 83.5%, respectively. However, the activity of hot-water extracts of flowers and leaves was 30.2% and 18.5%, respectively, showing higher activity in the ethanol than hot-water extracts. Contents of total flavonoid in the ethanol extracts of leaves and flowers were 90.2 ㎎ㆍℓ⁻¹ and 46.2 ㎎ㆍℓ⁻¹, respectively. Nitrite scavenging activity (% of the control) of the ethanol extracts at 500 ㎎ㆍℓ⁻¹ from flowers and leaves was 80.7% and 49.7%, respectively. Difference in mushroom tyrosinase inhibition activity (% of the control) of flower and leaf extracts between two extraction methods was not significantly different. Leaf and flower extracts of red lotus at 500 ㎎ㆍℓ⁻¹ showed highly significant anti-microbial activity against six gram positive and three gram negative microbial strains, regardless of plant parts and extraction methods used.