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이산화탄소와 α- Tetralol 과의 2성분계 고압상평형 측정
변헌수,김춘호,황영기,곽철 ( Hun Soo Byun,Choon Ho Kim,Young Gi Hwang,Chul Kwak ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.1
313.2K, 343.2K 그리고 373.2K 온도와 압력 6.0㎫에서 35.0㎫ 범위까지 이산화탄소와 방향족 탄화수소인 1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthol(=α-tetralol)과의 상평형 실험을 각 온도에서 압력을 변화시키면서 수행하였다. 상평형 장치는 기상과 액상을 동시에 순환시키는 순환형이 사용되었으며, 실험분석은 미량시료채취법으로 시료를 채취하여 분석하였다. 이산화탄소와 α-tetralol계의 실험은 기상과 액상에서의 상평형데이터 및 혼합물 밀도의 측정이 실험조건별로 이루어 졌다. 실험결과 일정압력에서 이산화탄소의 용해도는 액상에서 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 기상에서 α-tetralol의 용해도는 온도가 증가할수록 증가하였다. 혼합물 밀도는 압력이 증가할수록 기상, 액상 모두 혼합물 임계밀도쪽으로 접근해 감을 알 수 있었다. 또한 열역학적 해석을 위하여 3차 상태방정식인 Peng-Robinson식을 이용하여 이산화탄소 -α-tetralol계의 실험치를 상호 연관시켜 이론치를 계산하여 실험치와 비교한 결과 AAD가 K(1)의 경우 1.08%∼8.93%이고 K(2)의 경우는 45.71%∼72.34%이였다. The binary phase equilibrium experiments of carbon dioxide/1,2,3,4 α-tetrahydro-1-naphthol(α-tetralol) system were inducted to get phase equilibrium and mixture density data at 313.2K, 343.2K and 373.2K and within pressure ranges of 6.0 ㎫ to 35.0㎫. The phase equilibrium apparatus was type that circulated the vapor and liquid phase, the expened volume measuring system was adopted to microsampling technique for the analysis. The phase equilibrium and mixture density data were obtained for carbon dioxide/α-tetralol system from liquid and vapor phase. The mole fraction of carbon dioxide in liquid phase decreases and the mole fraction of α-tetralol in vapor phase increases at constant pressure according to increment of temperature, and both the densities of the vapor and liquid phase approach to the mixture critical density as the pressure increases at any temperature. For the thermodynamic analysis, the experimental data were correlated with Peng-Robinson equation in cubic equation of state and compared to theoretical values of carbon dioxide/α-tetralol system. The AAD result was in the range of 1.08%∼8.93% in the case of K(1), and was in the range of 45.71 %∼72.34% in the case of K(2).
고압에서 CO<sub>2</sub>-아세토니트릴과 CO<sub>2</sub>-아크릴로니트릴계에 대한 상거동에 관한 연구
변헌수,김윤섭,임종균,Byun, Hun-Soo,Kim, Youn-Sop,Im, Jong-Kyun 한국공업화학회 1998 공업화학 Vol.9 No.6
본 연구에서는 고압하에서 이산화탄소와 니트릴계인 아세토니트릴 (acetonitrile)과 아크릴로니트릴 (acrylonitrile)과의 이성분계에 대한 상평형데이터를 얻기 위해 실험을 수행하였다. 실험장치는 정지형으로서 본 실험을 위해 자체 제작하여 사용하였으며, 새로이 설계된 실험장치의 재현성과 정확도를 실험하기 위해 $75^{\circ}C$에서 이산화탄소-아세토니트릴계의 실험을 수행하여 McHugh 등[1]의 실험결과와 비교하였다. 이산화탄소와 아세토니트릴과의 이성분계 상거동 실험은 온도 $55.0^{\circ}C$, $75.0^{\circ}C$, 그리고 $100.0^{\circ}C$에서 실험하였으며, 이때 압력은 2.4~14.5 MPa 범위였으며, 이산화탄소-아크릴로니트릴계의 상평형 실험은 온도 $45.0^{\circ}C$, $65.0^{\circ}C$, $85.0^{\circ}C$, 그리고 $105.5^{\circ}C$와 압력 1.6~13.9 MPa 근처까지 실험하였다. 두 계에 대해 동일한 압력에서 아세토니트릴과 아크릴로니트릴의 용해도는 온도가 증가함에 따라 증가함을 알 수 있다. 또한 두 계에 대한 혼합물 임계곡선에나타내었다. 본 연구에서 실험한 결과를 Peng-Robinson상태방정식에 의해 계산하였으며, 그 결과 실험치와 계산치와의 좋은 일치를 보였다. In this work, high pressure binary phase equilibria data of carbon dioxide with acetonitrile and acrylonitrile were obtained experimentally. A new static type experimental apparatus was built to measure temperature, pressure and phase equilibria composition. The accuracy of the experimental apparatus was tested by comparing the measured phase equilibria data of the carbon dioxide-acetonitrile system at $75^{\circ}C$ with those of McHugh and coworkers. The binary phase behavior data of carbon dioxide-acetonitirle system were measured from 2.4 to 14.5 MPa at $55^{\circ}C$, $75^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$. Also, the phase equilibria of the system carbon dioxide-acrylonitrile were measured from 1.6 MPa up to 13.9 MPa at $45^{\circ}C$, $65^{\circ}C$, $85^{\circ}C$ and $105^{\circ}C$. The solubility of acetonitrile and acrylonitrile increases as the temperatures increases at constant pressure. Also, these two carbon dioxide-polar solute system have continuous critical-mixture curves that exhibit maximums in pressure at temperatures between the critical temperatures of carbon dioxide and acetonitrile or acrylonitrile. The experimental data obtained in this study were modeled using the Peng-Robinson equation of state. Good agreement between calculated and experimental results was observed.
자전고온연소합성법에 의한 MgO-Al 스피넬 제조 및 열역학적 고찰
변헌수,최태현,Byun, Hun-Soo,Choi, Tae-Hyun 한국결정성장학회 1998 한국결정성장학회지 Vol.8 No.4
Self-propagating high temperature synthesis (SHS) technique was used to synthesize the spinel phase of $MgAl_2O_4$ from MgO and Al powder. Thermit reaction products of MgO and Al, The reaction products were heat treated at the temperature $800^{\circ}C$ preheating. Processing factors such as DTA/TG, combustium product and maxium temperature, synthesis of MgO and Al from "$MgO+2Al+3/2O_2$\rightarrow$MgAl_2O_4$". An activation energy (${\Delta}H^{\circ}$)-264.8 kcal/mol and reaction of maxium temperature 5634 K was calculated to form a $MgAl_2O_4$ spinel from unreacted materials. Pellet were increased volume 6% after thermit reaction. reaction. MgO와 Al 분말을 자전고온연소합성법으로 $MgAl_2O_4$ 스피넬 상을 합성하였다. MgO 와 Al을 테르밋 반응으로 생성하였으며, 가열반응생성으로 $800^{\circ}C$ 예열온도에서 반응시켰다. DTA/TG, 합성생성물, 최고온도 공정조건에 대해 연구하였고, MgO와 Al은 MgO+2Al+ 3/$2O_3$ $\rightarrow$ $MgAl_2O_4$ 로 합성되었다. 미반응된 재료로부터 MgAl2O4 스피넬의 활성화 에너지는 -264.8kcal/mol의 발생열량과 5634K의 최고 반응온도로 계산되었다. 테르밋 반응후의 시험편의 체적느 6% 증가하였다.
우리나라 고독성물질 사용저감 규제의 수정 편익-비용분석
윤종수,변헌수,Yoon, Daniel Jongsoo,Byun, Hun-Soo 한국청정기술학회 2020 청정기술 Vol.26 No.3
청정사회 구축을 위한 독성물질사용 저감규제의 타당성은 사회적 경제성 기준으로 평가되어야 한다. 가장 보편적인 방법론은 편익-비용분석이다. 편익-비용분석은 규제 프로그램 운영에 따른 모든 편익과 비용 항목들을 화폐적 가치로 산정하여 이를 단순 비교하여 평가한다. 그러나 타당성 평가는 경제적 기준뿐만 아니라 정책적 기준도 반영되는 것이 합리적이므로, 항목들에 기준 가중치를 반영하여야 한다. 본 연구는 이를 위한 평가방법론을 개발하고 이를 2020년도부터 시행되는 우리나라 고독성 물질 사용 저감규제 프로그램에 적용하였으며, 연구결과 고독성 물질의 배출 저감규제의 타당성 평가를 위해서는 기존의 경제적 기준뿐만 아니라 정책적 기준도 적용하는 수정 편익-비용분석 기법이 합리적인 대안이 될 수 있음을 발견되었다. The introduction of the Korea toxics use reduction (TUR) program to build a clean society is generally evaluated based on social economic criteria. Among various techniques, benefit-cost analysis is the most commonly used. This method is focused on the calculation and comparison of all the benefits and costs attributable to the TUR program. However, since it is reasonable to consider not only economic criteria but also policy criteria in the process of evaluation, it is necessary to reflect on the criteria weights found in the benefits and costs. This study aims at developing a new evaluation technique to achieve this purpose and apply it to the Korean TUR program to be implemented in 2020. This study selected competitiveness, toxic substances' emission reduction ratio, and health improvement as policy criteria. The Analytic Hierarchy Process (AHP) technique was initially used to calculate the weight and then, based on the results, the concept of information entropy introduced by Claude Shannon was used to eliminate subjective bias. As a result of the study, it was found that the revised benefit-cost analysis considering the weights of the policy criteria, as well as the existing economic criteria, could be a reasonable alternative in evaluating the feasibility of TUR regulations for highly toxic substances.