KOSEN 한인과학기술자네트워크

기계

저온 플라즈마를 이용한 암모니아 가스 합성

저온 플라즈마를 이용한 암모니아 가스 합성

본 리포트에서는 질소고정의 한 방식으로 암모니아 가스가 합성되게 된 배경을 기술하고, 현재 암모니아를 공업적으로 대량생산하고 있는 하버 보슈법의 환경적 문제점을 지적하며, 그에 대한 대안으로 유망한 기술 중 하나인 저온 플라즈마에 대해 소개한다. 저온 플라즈마는 전극 사이에 전기장을 형성하여 전자를 선택적으로 가열함에 따라 반응기에 주입된 기체의 이온화 반응을 통해 형성된다. 이러한 비평형상태에서의 고에너지 전자는 이온화 반응뿐만 아니라 기존에 열을 기반으로 높은 온도에서 이루어지던 화학적 반응을...

환경

ANAMMOX공정을 이용한 고효율 질소 제거 시스템

ANAMMOX공정을 이용한 고효율 질소 제거 시스템

하/폐수 처리 시 가장 문제가 되고 있는 슬러지 처리를 위한 혐기성 소화 과정에서 발생되는 혐기성소화액(반류수), 음식물 폐수, 축산폐수, 매립장 침출수 등은 고농도 질소를 함유하고 있어 처리에 어려움을 겪고 있다. 질소 제거를 위해 기존의 질산화 탈질 공정을 적용한 경우 반응 시간이 오래 걸리고, 에너지를 다량 소비하는 단점이 있다. 반면 ANAMMOX 공정은 고효율, 저에너지의 질소 제거 기술로 고농도 질소를 함유 하고 있는 폐수를 처리하는 데 효과적이다. ANAMMOX는 Anaerobic ...

에너지/자원

유럽의 해상풍력을 사용한 그린수소의 생산/저장/운송 동향

유럽의 해상풍력을 사용한 그린수소의 생산/저장/운송 동향

최근 수십 년간 일어나는 기후변화로 세계 곳곳에서 이상현상이 일어나고 있다. 많은 면적의 북극 빙산이 소멸되거나 수년간 지속되는 가뭄, 예기치 않은 홍수 등을 예로 들 수 있다. 차량에서 내뿜는 매연, 석탄발전소가 배출하는 이산화탄소는 기후변화를 야기하는 주원인 중 하나다. 화석연료를 사용하는 모든 산업은 이산화탄소 배출을 필연적으로 수반한다. 위에 언급한 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나로 재생에너지를 사용, 물을 전기분해하면 이산화탄소가 발생되지 않는 그린수소를 생산할 수 있다. 재생에너...

에너지/자원

차세대 친환경 에너지원으로의 암모니아의 활용 가치

차세대 친환경 에너지원으로의 암모니아의 활용 가치

글로벌 기후환경변화에 대한 두려움이 커져갈수록 친환경 그린에너지 확보를 위한 각국의 기술개발 노력이 뜨겁다. 우리 역시 최근의 각종 국제기후변화협약을 통해 2050년까지 탄소 순 배출량 제로화를 국가적 목표로 제시하였고, 민관에서도 이러한 탄소중립 목표 달성을 위한 다양한 방안들을 쏟아내고 있다. 새로운 글로벌 시대를 이끌어갈 차세대 친환경 에너지원은 무엇이 있을까? 다가오는 수소경제 시대! 글로벌 친환경 에너지자원으로 우리는 바로 수소를 이야기한다. 그러나 수소가 친환경 에너지원이라는 사실은 충...

화공

나노구조 광촉매를 이용한 질소고정화 암모니아 생성 공정의 최근 연구 동향

나노구조 광촉매를 이용한 질소고정화 암모니아 생성 공정의 최근 연구 동향

1. 서론 암모니아(ammonia, NH3)는 비료(fertilizer)나 범용(general-purpose) 세제 같은 다양한 화합물의 상업적 합성에서 주요 출발 반응물질이 되는 현대 산업에서의 필수 화합물이며, 액체로 응축되었을 때에 수소보다 밀도와 수송성(transportability)이 더 높아서 가까운 미래에는 연료전지의 에너지 공급원으로 사용될 수도 있을 것으로 생각된다. 이러한 NH3는 산업 분야에서 대부분 고온(400~500℃)과 고압(15~25MPa)에서 일어나는 Haber-...

환경

해외 수질측정망 운영사례

해외 수질측정망 운영사례

1. 개요 하천 및 호소수로부터 수자원의 상당 부분을 이용하는 국내 수자원 이용 실태와 유독 지류 지천이 많은 국내 하천 상황을 고려하면 하천 및 호소의 수질관리 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 이러한 하천 및 호소의 수질관리가 갖는 중요성 때문에 정부와 지자체는 전국에 있는 많은 사업장별 폐수 발생 시설에 대해 원격수질관리측정망(Tele Monitoring System, TMS)을 구축해놓고 있고 이와는 별도로 자체 수질측정소를 설치하여 24시간 실시간 상시 수질오염 감시체계를 운영하...

환경

하천의 수질인자 간 상호 역학관계 고찰 : 수소이온농도 변화에 따른 질산화 거동

하천의 수질인자 간 상호 역학관계 고찰 : 수소이온농도 변화에 따른 질산화 거동

1. 개요 수자원의 상당 부분이 하천 및 호소수를 이용하는 국내 수자원 이용 상황을 볼 때, 유독 지류 지천이 많은 우리의 하천 입지상 하천의 수질 특성이 주변 자연환경 및 지역 주민의 생활환경에 미치는 영향은 크다. 하천의 수질을 나타내는 환경지표 중 국가 TMS(Tele Monitoring System)와 수질측정망을 통해 관리되고 있는 수질지표는 BOD(Biological Oxygen Demand, 생물학적산소요구량), COD(Chem-ical Oxygen Demand, 화학적산소요구량...

에너지/환경기계시스템

저등급 열의 전력화를 위한 전기화학적, 멤브레인 기반 시스템의 활용

저등급 열의 전력화를 위한 전기화학적, 멤브레인 기반 시스템의 활용

1.분석자 서문 지열 또는 산업 플랜트에서 발생하는 저등급의 열은 전기로 변환시킬 수 있는 지속 가능한 잠재적 자원이 될 수 있다. 저등급의 열을 전기에너지로 변환하기 위해 두 가지 주요 접근 방식(유기적 Rankine 사이클 및 고체상의 열-전기 특성 이용)에 대한 연구가 진행되어왔으며, 본 분석물에서 이에 대한 내용을 주로 다루고 있다. 상기 기술은 낮은 전력밀도와 비싼 비용 측면에서 어려움을 겪고 있다. 이를 극복하기 위하여 최근 유체 기반의 기술이 개발되었으며 열의 활용 방법에 따라 시스...

에너지/자원

전기화학적 암모니아 합성 연구 현황

전기화학적 암모니아 합성 연구 현황

1.분석자 서문 암모니아는 비료 산업, 냉각제 등 산업적으로 널리 활용되는 가장 중요한 화합물 중 하나이다. 100년 전에 개발된 하버-보슈 합성법이 여전히 주를 이루고 있으나, 최근 전기화학적 합성 방법이 주목을 받고 있다. 전기화학적 합성법에서는 생성된 암모니아가 전극 표면에서 지속적으로 제거되기 때문에, 상평형에 기반한 하버-보슈 합성법의 전환율을 뛰어넘어 훨씬 높은 효율을 얻을 수 있다[1]. 특히 최근 많은 연구가 이루어지고 있는 연료전지 분야와 유사한 면이 많이 때문에 이 분야에 강점...

나노/마이크로 기계시스템

기름/물 분리를 위한 최신 첨단소재 개발 동향

기름/물 분리를 위한 최신 첨단소재 개발 동향

1. 분석자 서문 기름 유출로 인한 해양오염에 대한 경각심이 날로 증가하는 추세 속에서 기름/물 분리 소재 및 기술 개발에 관한 연구가 최근 많은 주목을 이끌고 있다. 기름/물의 분리는 기름 혹은 물 성분에 대한 특정 소재의 젖음성을 기초로 하며, 이러한 젖음성은 소재 자체의 성질, 즉 친수성이나 친유성 등과 더불어 소재 표면 구조 및 표면화학 성질 등에 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 분리 메커니즘에 따라 여과 및 흡착으로 여러 소재를 분류하고 각 소재별 구조, 형태 및 표면 구조, 성질에...