폐촉매에서 추출한 바나듐 레독스 흐름전지용 바나듐의 특성 연구

강웅일(Ung Il Kang) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.10

석유정제공장에서 사용된 폐촉매의 특성을 조사하여 바나듐 레독스 흐름전지용 소재인 전해액의 제조에 대하여 연구하였다. 석유정제공정에서 사용된 폐촉매의 총공극 부피, 비표면적 및 평균 기공크기는 BET법과 BJH법으로 계산하여 각각 3.96cc/g, 13.81m2/g, 1.15A 구하여 폐촉매에서 바나듐을 회수하여 전해액으로 제조 할 수 있음을 확인하였다. 폐촉매를 TG-DTA분석결과, 25℃부터 700℃ 범위에서 중량손실이 약 23wt%였다. 폐촉매의 성분을 ICP 장비를 분석하여 황, 바나듐, 니켈, 알루미늄, 망간 철 구리 등의 원소를 확인하였다. 또한 TEM 장비로 측정한 결과 바나듐 외 다른 원소들이 결정성 클러스터가 밝은 점으로 명백하게 드러남을 알 수 있었다. 액액 추출법을 사용하여 폐촉매로 부터 바나듐을 99.25%로 분리하여 추출한 바나듐용액의 전기화학적 특성분석을 위해 CV(cyclic votammetry)측정한 결과, 산화/환원피크가 나타남으로서 전해질 용액으로서의 가능성을 보여주고 있다. 또한 폐촉매로 부터 추출된 바나듐 용액의 순도를 더욱 높여 전해질 용액을 제조하면 기존 상용화된 전해질 성능과 같은 것을 제조 할 것으로 사료된다. This study examined the characteristics of the waste catalyst used in the petroleum refinery operations. The total pore volume, specific surface area, and average pore size of the spent catalyst used in the petroleum refinery operations were 3.96cc/g, 13.81m2/g, and 1.15A, respectively. The weight loss observed in the range from 25°C - 700°C for the spent catalysts using TG and DTA was approximately 23 wt. %. EDS analysis of the waste catalyst sample showed that the five major components were vanadium, nickel, manganese, iron, and copper. The extraction system is attractive for liquid-liquid extraction. In this study, Cynex 272 was used to extract vanadium from waste catalyst. The electrochemical characteristics of the extracted vanadium solution were measured by cyclic voltammetry (CV). As a result, an oxidation / reduction peak appeared, indicating the potential of an electrolytic solution.

재난안전로봇의 교육적 활용을 위한 시나리오 개발 및 그 활용의 효과분석

강웅일(Ung Il Kang) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.4

본 연구에서는 화재, 붕괴, 특수사고, 산불 등의 4개의 재난·재해 중 화재현장에서 활용 가능한 재난안전로봇의 교육적 활용을 위한 시나리오를 개발하고 이 시나리오를 바탕으로 로봇 활용 교육에 따른 효과분석을 목표로 한다. 시나리오는 현직 소방대원을 대상으로 설문지 조사를 통해 방향성, 현실성 및 합리성 내용을 중심으로 시나리오를 개발하였다. 또한 재난안전로봇의 활용 교육 및 훈련의 효과를 확인하기 위해 로봇 개발연구진, 현직소방대원, 대학생들을 대상으로 반복적인 로봇 조종 훈련을 통하여 분석하였다. 로봇조종은 직접조정, 모니터조종, 시뮬레이터조종으로 구분하여 테스트를 5회 실시하여 하였다. 로봇조정 테스트분석결과 각 그룹별로 소요된 평균시간은 대학생이 28초로 가장 빨랐으며 연구개발팀(30초), 소방대원(38초) 순으로 나타났다. 개인별 분석결과를 보면 직접조정의 경우에는 소방대원이 (최대 35초), 모니터 조정에는 연구개발팀이 (최대 14초), 시뮬레이터 조종에서는 소방대원 (최대 22초)의 조종시간 단축의 효과를 나타냈다. 이는 재난· 재해 현장에서 로봇을 보다 효과적으로 활용하기 위해서는 반복적인 로봇 조종 교육 및 훈련이 필요함을 입증했다. In this study, we aim to develop a scenario for educational utilization of disaster response robots that can be used at fire sites and analyze the effectiveness of scenarios according to robot utilization education. Our scenarios were developed based on direction, reality, and rationality determined through the use of a questionnaire survey distributed to current firefighters. In addition, the educational utilization of disaster response robots and training effectiveness were analyzed through repetitive robot control training by a robot development team, current firefighters, and college students. Robot control was divided into direct control, monitor control, and simulation control, and tests were carried out five times. As a result of the analysis of the robot control test, the average time spent for each group was 28 seconds for college students, followed by development teams (30second) and incumbent firefighters (38second). According to the individual analysis results, firefighters (maximum 35second) in direct control, the development team (maximum 14second) in monitor control, and firefighters (maximum 22second) in simulation control showed the effect of shortening control time. These results show that robot control education and training is necessary for robots to be used more effectively at disaster sites.

폐저분자 폴리에틸렌으로부터 수식된 폴리에틸렌 왁스의 기능성 소재로의 재활용

강웅일(Ung Il Kang),유의연(Eui Yeon Yu),선우창신(Chang Shin Sunwoo),서호준(Ho Joon Seo) 大韓環境工學會 2001 대한환경공학회지 Vol.23 No.5

혼합한 첨가제를 이용한 바나듐레독스 흐름전지용 열적안전성 전해액제조

강웅일(Ung-Il Kang),김용철(Yong-Cheol Kim),이승복(Seung-Bok Lee) 한국신재생에너지학회 2023 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.6

스프링클러 시스템에서 조도계수에 따른 CPVC 배관 마찰손실 영향의 연구

강웅일(Ung Il Kang) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.11

배관 내에 유체가 흐를 때 사용되는 유체의 물리ㆍ화학적 성질에 따라 배관재질이 선택이 결정된다. 수계소화설비에 사용하는 유체는 대부분 물을 사용하므로 물속에 용해된 각종 이물질들은 관 벽에 스케일을 발생시키고 부식 및 배관 노후화를 촉진하여 마찰손실을 증가시켜 펌프의 효율을 저하시킨다. 이러한 요인을 가져오는 강관의 대체가능한 CPVC 배관은 부식에 강하고, 매끄러운 조도를 가지고 있어서 유체이송능력이 뛰어나고 배관무게가 가볍고 접착제결합 방식의 배관작업으로 시공성이 우수한 점을 들 수 있다. 그래서 설계 및 시공단계에서 마찰손실을 줄이기 위해 Hazen-Williams식을 CPVC(Chlorinated Poly-Vinyl Chloride)배관에 적용하여 조도계수에 따라 마찰손실을 조사하였다. 실제 아파트 현장에서의 적용사례를 통해 조도계수의 차이에 따라 손실수두를 조사한 결과 조도계수의 수치가 120인 강관일 때 마찰손실은 76.64MPa이고 150인 CPVC배관일 때 마찰손실은 50.72 MPa로서 34% 정도의 마찰손실이 개선되었음을 확인하였다. 또한 시공비 절감차원에서는 강관으로 시공할 때 1,585,158원이고 CPVC배관으로 시공 시에는 931,842원으로 41%정도의 시공비가 절감되는 것을 확인하여 전체 설비용량의 감소로 인한 소화시스템의 안정성 향상 및 시공비를 절감할 수 있는 것을 알 수 있었다. The pipe material is selected according to the physical and chemical properties of the fluid flowing within it. Because the fluid used in fire extinguish systems is water, the various foreign substances dissolved in it cause scale to form on the pipe wall and accelerate the corrosion and aging of the pipe itself. This results in an increase in the friction loss and eventually degrades the efficiency of the pump. The use of CPVC (Chlorinated Poly-Vinyl Chloride) pipes was confirmed to reduce the friction loss compared to conventional steel pipes in the design and construction stages. The friction loss was found to be 76.64MPa with a C-value of 120 for the steel pipe and 50.72 MPa with a C-value of 150 for the CPVC pipe in an actual apartment construction environment. It was confirmed that the friction loss was improved by about 34% when using the CPVC pipe. When the steel and CPVC pipes were employed in the construction, the construction costs were 1,585,158 and 931,842 won, respectively. Therefore, it was shown that the construction cost was reduced by about 41%. We investigated the safety of the fire extinguishing system and the improvement in the economic performance due to the reduction in the total installed capacity by studying practical applications in the field

폐 Ni-Mo 및 폐 Co-Mo계 촉매상에서 방향족 화합물의 촉매산화: 물리화학적 전처리 효과

심왕근 ( Wang Geun Shim ),강웅일 ( Ung Il Kang ),김상채 ( Chai Kim ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.1

PMMA 나노 입자를 이용한 생분해성 필름 제조 및 물리적 특성

윤순도 ( Soon Do Yoon ),강웅일 ( Ung Il Kang ),윤연흠 ( Yeon Hum Yun ) 조선대학교 공학기술연구원 2009 공학기술논문지 Vol.2 No.4

In this study, biodegradable films are prepared by using com starch, polyvinyl alcohol (PVA), nanosized polymer particles (polymethyl methacrylate (PMMA)), and additives. Glycerol (GL), xylitol (XL) tartaric acid (TA), and citric acid (CA) were used as additives. Nano-sized PMMA particles synthesized by the method of emulsion polymerization. The morphology and the physical properties such as tensile strength (TS), elongation (%E), degree of swelling (DS), and solubility (S) of biodegradable films were investigated. The results verified that with the increase in PMMA contents, the TS and DS values of films were increased, whereas %E and S values were decreased. Also, the biodegradation of films was carried out using the soil burial test.

Pd/Ti-SPK과 Pd/Zr-SPK 촉매상에서 수소 생산을 위한 메탄의 부분산화반응과 촉매의 특성화

서호준 ( Ho Joon Seo ),강웅일 ( Ung Il Kang ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.6

고정층 상압 흐름 반응기에서 메탄의 부분산화반응을 수행하여 메탄으로부터 수소제조 위한 촉매의 활성도를 평가하였고, BET, XPS, XRD를 사용하여 촉매의 특성을 분석하였다 Pd(5)Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 BET 표면적, Horvath-Kawaze의 기공부피와 기공폭, t-플롯 미세기공 면적과 부피는 각각 284 m2/g, 0.233 cm3/g, 3.9 nm, 30 m2/g, 0.015 cm3/g과 396 m2/g, 0.324 cm3/g, 3.7 nm, 119 m2/g, 0.055 cm3/g이었다. 촉매는 히스테리시스가 잘 발달된 IV형 임을 N(2)-흡착등온선으로부터 확인할 수 있었다. XPS분석으로부터 SPK에 Ti와 Zr이 부분 치환된 Ti-SPK과 Zr-SPK의 Si 2p과 O Is 피크는 SPK의 Si 2p와 O Is 피크 보다 낮은 결합에너지 쪽으로 화학 이동함을 알 수 있었고, 촉매표면의 Pd의 산회상대는 Pd(0)와 Pd(+2)이었다. XRD의 결정 피크는 반응 전에 무정형인 촉매가 반응 후에는 결정상으로 변함을 보여주었다. Pd(5)Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 메탄의 전화율과 수소의 선택도는 973 K, CH(4)/O(2) = 2, GHSV = 8.4 x 10(4) mL/g(cat)·h 반응조건에서 각각 77,84%와 78,72%이었고, 반응 시작 후 3일까지도 촉매의 활성이 거의 일정하게 유지되었다 Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매는 메탄의 부분산화반응에서 활성도와 열 안정성 및 물리화학적 성질이 우수하였다. Catalytic activities of the partial oxidation of methane (POM) to hydrogen were investigated over Pd(5)Ti-SPK and Pd(5)Zr-SPK in a fixed bed flow reactor (FBFR) under atmosphere, and the catalysts were characterized by BET, XPS, XRD. The RET surface areas, pore volume and pore width of Horvath-Kawaze, micro pore area and volume of t-plot of Pd(5)Ti-SPK and Pd(5)Zr-SPK were 284 m2/g, 0.233 cm3/g, 3.9 nm, 30 m2/g, 0.015 cm3/g and 396 m2/g, 0324 cm3/g, 3.7 nm, 119 m2/g, 0.055 cm3/g, repectively. The nitrogen adsorption isotherms were type IV with hysteresis. XPS showed that Si 2p and O Is core electronlevels of Ti-SPK and Zr-SPK substituted Ti and Zr shifted to slightly lower binding energies than SPK. The oxidation states of Pd on the surface of catalysts were Pd(0) and Pd(+2). XRD patterns showed that crystal structures of fresh catalyst changed amorphous into crystal phase after reaction. The conversion and selectivity of POM to hydrogen over Pd(5)/Ti-SPK and Pd(5)/Zr-SPK were 77,84% and 78,72%, respectively, at 973 K, CH(4)/O(2) = 2, GHSV = 8.4 × 10(4) mL/g(cat)·h and were kept constant even after 3 days in stream. These results confirm superior activity, thermal stability, and physicochemical properties of catalyst in POM to hydrogen.

NOx의 프로펜 SCR에서 Pt와 Mordenite를 이중으로 코팅한 모노리스 촉매의 활성

강찬순 ( Chan Soon Kang ),유영재 ( Young Jae You ),김기중 ( Ki Jung Kim ),강웅일 ( Ung Il Kang ),정경환 ( Kyong Hwan Chung ),김병현 ( Byung Hyun Kim ),박진화 ( Jin Hwa Park ),안호근 ( Ho Geun Ahn ) 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2

삼원합금피복 스틸코드와 배합고무와의 접착. 1. 삼원합금피복 스틸코드에서 코발트 피복량의 효과

전경수 ( Gyung Soo Jeon ),정승원 ( Seung Won Jeong ),강웅일 ( Ung Il Kang ),최석주 ( Seok Ju Choi ),김석호 ( Seok Ho Kim ) 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2