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이산화탄소 및 코발트 촉매를 이용한 바이오 중유의 열적 분해 연구
조성헌 ( Seong-heon Cho ),이상윤 ( Sangyoon Lee ),권도희 ( Dohee Kwon ),정성엽 ( Sungyup Jung ),권일한 ( Eilhann E. Kwon ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
신재생에너지 수요로 인한 바이오 디젤의 생산량 확대로 바이오 디젤 생산 공정의 부산물인 바이오 중유의 발생량 또한 증가하고 있다. 바이오 중유는 자유 지방산, 글리세롤, 무기물질과 같은 다양한 물질을 함유하고 있어 사용처가 제한적이다. 현재 국내에서는 바이오 중유를 탈염 및 자유 지방산(Free Fatty acids)의 에스테르화(Esterification) 과정과 같은 정제 과정 후, 화력 발전소에서 발전 연료에 일정 비율로 혼합하여 연소하고 있다. 하지만 이러한 정제 과정은 추가적인 공정 비용과 폐수 발생과 같은 문제를 내포하고 있다. 따라서, 추가적인 정제 과정을 거치지 않고 직접 바이오 중유를 에너지원 및 화학물질 합성의 원료로 사용하고자 하는 연구가 진행되어왔다. 그 중, 열분해 공정은 바이오 중유를 열적으로 분자 간 결합을 끊어 수소 및 바이오 오일 등 유용한 고부가가치물질로 분해할 수 있는 공정이다. 이러한 열분해 공정의 효율 향상의 방법으로 열분해 대기 환경의 변경, 촉매 주입, 승온 속도 변경 등 다양한 방법들이 연구되어왔다. 이에 본 연구에서는 바이오 중유를 이산화탄소 조건 열적 분해하여 발생한 타르 및 열분해 가스를 분석하여 이산화탄소가 바이오 중유의 열적 분해 과정에 어떠한 영향을 주는지에 대하여 알아보고자 하였다. 또한, 탄소-수소, 탄소-산소 간 결합 분해에 효과가 있는 코발트 촉매를 이산화탄소 및 질소 환경 열적 분해에 적용하였다. 이를 통해 코발트 촉매와 이산화탄소가 바이오 중유의 열적 분해 과정 및 산물에 어떠한 영향을 주는지에 대하여 알아보고자 하였다.
조성헌(Seong-Heon Cho),김준표(Jun-Pyo Kim),이민호(Min-Ho Lee) 대한전자공학회 2018 대한전자공학회 학술대회 Vol.2018 No.11
IoT (Internet of Things)는 연구 및 산업 분야에서 기하급수적인 성장을 이루고 있지만 여전히 개인정보 보호와 보안에 취약하다는 문제가 있다 . 기존의 보안 방식은 IoT에 적용할 수 없는 경향이 있는데 주로 분산형 토폴로지로 인한 오버헤드 및 대다수 장치의 리소스 제약 때문이다. 이 논문에서는 보안성을 유지하면서 오버헤드를 제거하는 IoT를 위한 새로운 Private 블록체인 구조를 제안한다. 제안된 구조는 보안성을 제공하기 위해 스마트 홈, 클러스터 네트워크 및 블록체인의 데이터 트랜잭션을 저장하는 클라우드 저장소로 구성된다. 또한 클러스터링 기법을 사용하여 분산된 토폴로지를 구성하고 네트워크 계층 구조에서 트랜잭션이 발생하는 위치에 따라 다양한 종류의 블록체인을 사용함으로써 IoT 응용프로그램에서 높은 효율성의 개인정보 보호와 보안을 제공한다.
우분의 열분해에서 이산화탄소를 이용한 타르로부터 합성가스로의 탄소 분배를 이용한 벤젠 유도체의 저감
이상룡 ( Sang-ryoung Lee ),조성헌 ( Seong-heon Cho ),이제찬 ( Jechan Lee ),이태우 ( Taewoo Lee ),오정익 ( Jeong-ik Oh ),옥용식 ( Yong-sik Ok ),권일한 ( Eilhann Kwon ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
현대의 경제적인 번영과 함께 가축 및 유제품에 대한 전 세계적인 수요는 지속하여 증가해왔다. 이에 가축의 광대한 수요는 환경문제를 일으키지 않는 가축 분뇨 처리에 대한 많은 걱정을 불러 일으켰다. 가축 분뇨의 탄소 중립성 때문에 가축 분뇨가 재생 가능한 탄소 원으로서 고려할 때 바이오 연료의 원료로서 가축 분뇨를 이용하는 것은 친환경 적이고 에너지 회수에 있어 지속 가능한 방법이다. 그러므로 가축 분뇨를 처리하는 친환경적이고 효과적인 기술을 고안하는 것은 중요하다. 이러한 관점에서 이산화탄소를 이용한 바이오매스의 열분해가 연구되어져 왔고 이산화탄소가 바이오매스 열분해의 열효율을 증대시킨다는 것이 밝혀졌다. 본 연구는 에너지 회수 뿐 만 아니라 벤젠 유도체의 형성 저감의 관점에서 우분의 열적 분해 동안에 이산화탄소의 역할에 대한 이해에 대하여 주로 다루고 있다. 우선 우분의 열중량분석을 통해 질소와 이산화탄소 조건에서 열적 분해 특성을 알아보기 위하여 수행되어졌다. 다음으로 반응 열화학 공정에서 매개체로서 이산화탄소의 도입은 질소 대비 일산화탄소의 농도가 향상되었다. 이러한 결과는 이산화탄소에 의해 향상된 열분해로부터 유도되어진 휘발성 유기물질들과 이산화탄소의 직접 반응하는 열적 분해로부터 초래 되었다. 게다가 열분해로부터 발생되어진 타르에서 벤젠 유도체들의 양은 열분해 매개체로서 질소 대신에 이산화탄소를 사용할 때 감소되어졌다. 이러한 연구의 결과는 전통적인 열화학 공정들보다 더 향상된 에너지 회수를 보이고 더 적은 오염 물질들을 방출하는 새로운 방식의 지속가능한 가축 분뇨 처리 방법임을 제시한다.
표면개질된 폴리설폰 막에 대한 오일에멀젼의 수투와 플럭스
송근호(Song Kun Hoo),김강희(Kim Kang Hee),조성헌(Cho Seong Heon),이광래(Lee Kwang Rae) 강원대학교 산업기술연구소 2003 産業技術硏究 Vol.23 No.1
A hollow-fiber type polysulfone UF membrane was surface-coated with hydroxyethylmethacrylate (HEMA). The effect of various coating parameters on permeation flux, such as concentration ratio of AIBN/HEMA, solvent(water or methanol), and UV irradiation time, was investigated. The water permeation flux of oil-emulsion increased with concentration ratio of AIBN/HEMA, and increased with UV irradiation time. The flux of the membrane coated in solution using methanol as a solvent was greater than that of the membrane coated in solution using water as a solvent. The flux of both the coated and the uncoated membrane declined with the operation. The flux decline means that the membrane fouling by oil-emulsion occurs. However, the fouling of the coated membrane was much less than that of the uncoated membrane.
송근호,김강희,조성헌,이광래,임종호,배성수 한국화학공학회 2004 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.42 No.1
실관막형 폴리설폰 막의 표면을 2-hydroxyethylmethacrylate(HEMA)로 코팅하였으며, 코팅인자들인 azobisisobutyronitrile(AIBN)/HEMA 성분비, 용매의 종류(물, 메탄올), UV 조사시간 등이 투과플럭스에 미치는 영향을 조사하였다. AIBN/HEMA/ 메탄온ㄹ 용액으로 코팅한 막이 AIBN/HEMA 성분비가 높고, UV 조사시간이 길수록 투과플럭스가 높았다. AIBN/HEMA 성분비가 낮으면 동일한 투과플럭스를 얻기 위하여 UV조사시간을 더 길게 하여야 하며, 특정한 AIBN/HEMA 성분비와 UV 조사시간에서 코팅한 막의 투과플럭스는 원래의 막(코팅하지 않은 막)보다 높게 나타났다. 또한, 오일에멀젼에 의한 fouling은 코팅한 막과 원래의 막에 모두 나타났지만, 코팅한 막의 fouling이 원래의 막 보다 현저히 낮았다. 즉, fouling 발생 후 코팅한 막의 수투과 플럭스(0.2683g/㎠ㆍmin)는 코팅하지 않은 막(0..448g/㎠ㆍmin)보다 약 6배 이상으로 높게 유지되었다. A hollow-fiber type polysulfone UF membrane was surface-coated with 2-hydroxyethylmethacrylate(HEMA). The effect of various coating paramters on permeation flux was investigated, such as concentration ratio of Azobisisobutyronitrile(AIBN)/HEMA, solvent (water or methanol), and UV irradiation time. The membrane coated with a solution of AIBN/HEMA/methanol showed about 2.65 times higher water flux than that coated with a solution of AIBN/HEMA/water. The membrane coated with a solution of higher AIBN/HEMA ratio and a longer UV irradiation time exhibited a higher permeation flux. The membrane coated with a solution of lower AIBN/HEMA ratio needed a longer UV irradiation time for coating to get a same level of permeation flux. In order to have a greater permeation flux than uncoated membrane, the membrane should be coated with a solution of a certain AIBN/HEMA ratio and UV irradiation time. The fouling by oil emulsion occurred to both of the coated and the uncoated membrane. However, the fouling of coated membrane was much less than uncoated one; the water flux(0.2683g/㎠·min)through the coated membrane was about 6 times higher than that(0.0558g/㎠·min) through the uncoated membrane.
표면개질된 폴리설폰 막에 대한 오일에멀젼의 수투과 플럭스
송근호,김강희,조성헌,이광래 강원대학교 산업기술연구소 2003 産業技術硏究 Vol.23 No.A
A hollow-fiber type polysulfone UF membrane was surface-coated with hydroxyethylmethacrylate (HEMA). The effect of various coating parameters on permeation flux, such as concentration ratio of AIBN/HEMA, solvent(water or methanol). and UV irradiation time, was investigated The water permeation flux of oil-emulsion increased with concentration ratio of AIBN/HEMA. and increased with UV irradiation time The flux of the membrane coated in solution using methanol as a solvent was greater than that of the membrane coated in solution using water as a solvent The flux of both the coated and the uncoated membrane declined with the operation The flux decline means that the membrane fouling by oil-emulsion occurs However, the fouling of the coated membrane was much less than that of the uncoated membrane