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Boron Nitride Nanotube Liquid Crystals: Preparation, Characterization, and Application
Se Gyu Jang(장세규),임홍진,김영경 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2
Boron nitride nanotubes (BNNTs) have been considered as an emerging nanomaterial owing to their superb physical properties such as high specific mechanical strength, high thermal conductivity, high oxidation resistance (stable up to 900 ℃), piezoelectric, and high neutron absorptivity. However, the high concentration BNNT dispersion, which should be achieved to maximize the advantages of BNNTs in composite applications, has still been a challenging issue. In this talk, we will present a non-covalent functionalization approach in order to efficiently disperse BNNTs in water. Interestingly, a lyotropic BNNT liquid crystal (LC) was observed at a critical concentration of BNNTs. The BNNT LCs were characterized by polarized optical microscopy (POM) and their rheological properties were investigated systematically. Finally, by wet-spinning of the BNNT LCs, a BNNT/polymer composite fiber composed of unidirectionally aligned BNNTs inside the fiber was fabricated.
NCCU(Non-Capture CO2 Utilization) 기술의 CO2 감축 잠재량 산정
이지현 ( Ji Hyun Lee ),이동욱 ( Dong Woog Lee ),장세규 ( Jang Se Gyu ),곽노상 ( No-sang Kwak ),이인영 ( In Young Lee ),장경룡 ( Kyung Ryoung Jang ),최종신 ( Jong-shin Choi ),심재구 ( Jae-goo Shim ) 한국화학공학회 2015 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.53 No.5
본 연구에서는 다양한 CO2 재활용 기술 중 경제성 및 CO2 감축량 효과가 큰 것으로 평가되는 CO2 활용 중탄산나 트륨 제조기술 대상으로 상용 플랜트 운영시 전체 CO2 감축량을 산정하고자 하였다. 상기 CO2 재활용 기술은 발전소 배가스 중에 포함된 CO2의 탄산화 반응을 통해 상업적으로 유용한 중탄산나트륨을 제조하는 기술로서 현재 한국동서 발전의 지원을 받아 한전 전력연구원에서 연구개발 진행 중이다(기술개발 사업명: NCCU, Non-Capture CO2 Utilization). 본 기술의 CO2 감축량 산정을 위해 하루 100톤 CO2 처리 규모(연간 36,500톤 CO2 처리 가능, 발전 용량 기준 5 MW 급)의 상용급 플랜트를 대상으로 공정모사 프로그램(PRO/II 9.1)을 활용한 열 및 물질 수지 분석을 수행하였으며 특히 종래 유사기술과의 비교를 통한 간접 CO2 감축량 산정을 위해 탄산나트륨 및 중탄산나트륨 등의 제조를 위한 대표적기술인 Solvay 공정과의 에너지 사용량을 비교·분석하였다. 분석 결과 종래 Solvay 공정은 단위 중탄산나트륨 생산을 위한 에너지 사용량이 약 7.4 GJ/tNaHCO3으로 이를 해당 에너지를 얻기 위해 필요한 석탄 사용량 및 CO2 발생량으로 환산시 연간 약 48,862 톤 CO2에 해당 된다. 반면 발전소 배가스 중에 포함된 CO2를 활용한 중탄산나트륨 제조공정의 경우 탄산화 반응에 의한 CO2 직접 포집분(연간 약 36,500 톤)과 동일 화합물 생산을 위한 종래 공정(Solvay) 대비 낮은 에너지 사용량에 따른 간접적인 CO2 저감량(연간 약 46,885 톤) 효과로 전체 CO2 감축량은 약 83,385톤으로 산정되었다. 상기 분석을 통해 본 논문의 CO2 활용 중탄산나트륨 제조기술은 제품 판매에 따른 경제적 효과뿐만 아니라 종래 공정에 비해 낮은 에너지 사용으로 CO2 저감효과가 매우 높아 대규모 CO2 저장 공간이 필요한 CCS(Carbon Capture & Sequestration) 기술의 대안기술로서 유망한 것으로 분석되었다. Estimating potential of CO2 emission reduction of non-capture CO2 utilization (NCCU) technology was evaluated. NCCU is sodium bicarbonate production technology through the carbonation reaction of CO2 contained in the flue gas. For the estimating the CO2 emission reduction, process simulation using process simulator (PRO/II) based on achemical plant which could handle CO2 of 100 tons per day was performed, Also for the estimation of the indirect CO2 reduction, the solvay process which is a conventional technology for the production of sodium carbonate/sodium bicarbonate, was studied. The results of the analysis showed that in case of the solvay process, overall CO2 emission was estimated as 48,862 ton per year based on the energy consumption for the production of NaHCO3 (7.4 GJ/tNaHCO3). While for the NCCU technology, the direct CO2 reduction through the CO2 carbonation was estimated as 36,500 ton per year and the indirect CO2 reduction through the lower energy consumption was 46,885 ton per year which lead to 83,385 ton per year in total. From these results, it could be concluded that sodium bicarbonate production technology through the carbonation reaction of CO2 contained in the flue was energy efficient and could be one of the promising technology for the low CO emission technology.
고효율 습식 아민 CO2 흡수제(KoSol-4)를 적용한 Test bed 성능시험
심재구 ( Jae Goo Shim ),이지현 ( Ji Hyun Lee ),곽노상 ( No Sang Kwak ),이인영 ( In Young Lee ),장경룡 ( Kyung Ryoung Jang ),장세규 ( Se Gyu Jang ),이경자 ( Kyung Ja Lee ),한광수 ( Gwang Su Han ),오동훈 ( Dong Hun Oh ) 한국화학공학회 2013 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.51 No.2
Test bed studies with highly efficient amine CO2 solvent (KoSol-4) developed by KEPCO research institute were performed. For the first time in Korea, evaluation of post-combustion CO2 capture technology to capture 2 ton CO2/day from a slipstream of the flue gas from a coal-fired power station was performed. Also the analysis of solvent regeneration energy was conducted to suggest the reliable performance data of the KoSol-4 solvent. For this purpose, we have tested 5 campaigns changing the operating conditions of the solvent flow rate and the stripper pressure. The overall results of these campaigns showed that the CO2 removal rate met the technical guideline (CO2 removal rate: 90%) suggested by IEA-GHG and that the regeneration energy of the KoSol-4 showed about 3.0~3.2 GJ/tCO2 which was, compared to that of the commercial solvent MEA (Monoethanolamine), about 25% reduction of regeneration energy. Based on these results, we could confirm the good performance of the KoSol-4 solvent and the CO2 capture process developed by KEPCO research institute. And also it was expected that the cost of CO2 avoided could be reduced drastically if the KoSol-4 is applied to the commercial scale CO2 capture plant.
고방열 복합소재 개발을 위한 고열전도성 액정성 에폭시 수지의 개발
김영수 ( Youngsu Kim ),정진 ( Jin Jung ),여현욱 ( Hyeonuk Yeo ),유남호 ( Nam-ho You ),장세규 ( Se Gyu Jang ),안석훈 ( Seakhoon Ahn ),이승희 ( Seung Hee Lee ),고문주 ( Munju Goh ) 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.1
에폭시 수지는 3차원 네트웍 구조를 갖는 대표적인 열경화성 수지이다. 최근 에폭시 수지의 네트웍 구조를 제어하여 새로운 기능성 에폭시를 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 액정성 에폭시를 대표로 하는 새로운 개질 에폭시는 랜덤한 형태의 네트웍 구조를 배향 구조로 변경함으로써, 기존의 에폭시로부터 얻을 수 없는 새로운 기능성 발현에 성공하고 있다. 본 논문에서는 액정성 에폭시 수지의 합성과 고방열성 복합재료로의 응용에 관하여 설명하였다. Epoxy resin (EP) is one of the most famous thermoset materials. In general, because EP has three-dimensional random network, it possesses thermal properties like a typical heat insulator. Recently, there has been increasing interest in controlling the network structure for making new functionality from EP. Indeed, the new modified EP represented as liquid crystalline epoxy (LCE) is spotlighted as an enabling technology for producing novel functionalities, which cannot be obtained from the conventional EPs, by replacing the random network structure to oriented one. In this paper, we review current progress in the field of LCEs and their application for the highly thermal conductive composite materials.