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알칼리 금속 이온(Na, K)이 V/W/TiO<sub>2</sub>의 NH<sub>3</sub>-SCR 반응인자에 미치는 영향
여종현 ( Jonghyeon Yeo ),홍성창 ( Sungchang Hong ) 한국공업화학회 2020 공업화학 Vol.31 No.5
본 연구는 다양한 산업공정의 배가스 중 대표적인 활성저하 물질로 알려진 알칼리 금속[Na(Sodium)과 K(Potassium)]이 V/W/TiO<sub>2</sub> 촉매의 NH<sub>3</sub>-SCR 반응에 미치는 영향을 확인 하였다. 이에 따른 활성 저하 원인을 규명하고자 NO, NH<sub>3</sub>-TPD, DRIFT, H<sub>2</sub>-TPR 분석을 수행 하였다. 그 결과, 각 알칼리 금속은 촉매 피독으로 작용하여 NH<sub>3</sub> 흡착양이 저하되고, Na과 K은 촉매의 반응 활성에 기여하는 L산점과 B산점을 감소시켜 SCR 반응을 저하시킨다. H<sub>2</sub>-TPR 분석을 통하여 알칼리 금속은 V-O-V (bridge oxygen bond)와 V=O (terminal bond)의 환원 온도에 영향을 끼쳐, 환원 온도가 고온으로 올라가기 때문에 활성 저하 원인으로 판단된다. In this study, we investigated that the effect of alkali metals [Na(Sodium) and K(Potassium)], known as representative deactivating substances among exhaust gases of various industrial processes, on the NH<sub>3</sub>-SCR (selective catalytic reduction) reaction of V/W/TiO<sub>2</sub> catalysts. NO, NH<sub>3</sub>-TPD (temperature programmed desorption), DRIFT (diffuse reflectance infrared fourier transform spectroscopy analysis), and H<sub>2</sub>-TPR analysis were performed to determine the cause of the decrease in activity. As a result, each alkali metal acts as a catalyst poisoning, reducing the amount of NH<sub>3</sub> adsorption, and Na and K reduce the SCR reaction by reducing the L and B acid points that contribute to the reaction activity of the catalyst. Through the H<sub>2</sub>-TPR analysis, the alkali metal is considered to be the cause of the decrease in activity because the reduction temperature rises to a high temperature by affecting the reduction temperature of V-O-V (bridge oxygen bond) and V=O (terminal bond).
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폐금속광산 하류 논토양의 중금속에 대한 인체흡수도 평가
김민경 ( Minkyeong Kim ),홍성창 ( Sungchang Hong ),김명현 ( Myunghyun Kim ),최순군 ( Soonkun Choi ),이종식 ( Jongsik Lee ),소규호 ( Kyuho So ),정구복 ( Goobok Jung ) 한국환경농학회 2015 한국환경농학회지 Vol.34 No.3
For the heavy metal cotamination sites, it is very important to estimate the human bioavailability quotients for heavy metals in paddy soils released from mine tailings, which is a major source of contamination in Korea, and to assess the human health risks of heavy metals. METHODS AND RESULTS: This experiment was carried out to investigate the human bioavailability quotient of the heavy metals in paddy soils below part of the closed metalliferous mine. For estimating the human bioavailability quotients for heavy metals, 30 paddy soils below part of the closed mine were collected, and analyzed for Cd, Cu, Pb, Zn, and As using simple bioavailability extraction test(SBET). The quantities of Cd, Cu, Pb, Zn and As extracted from paddy soils below part of the mine by using the SBET analysis were 28.1, 17.3, 34.1, 14.6 and 2.3% respectively. Specially, the maximum values of Cd, Pb and Zn were 73.3, 81.5 and 58.1% of human bioavailability quotient, respectively, and varied considerably among the sampling sites. The human bioavailability quotient of Cd, Cu, Pb and Zn in soils near the closed mine showed significant positive correlation among soil pH value, O.M.and Ex. Ca. contents, while it correlated negatively between soil Ex. K and Ex. Mg contents in paddy soils. Also, its of Cd, Cu, Pb and Zn in paddy soils showed significant positive correlation with 0.1M HCl extractable and total contents, while in soils, it correlated negatively with As content in soil near the closed mine. CONCLUSION: The results of the simple bioavailability extraction test (SBET) indicate that regular ingestion of soils by the local population could be closed a potential health threat due to long-term heavy metals exposure in these mine areas.
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Vanadium계 촉매의 NH₃-SCR 저온 활성 영향 연구
여종현(Jonghyeon Yeo),홍성창(Sungchang Hong) 한국청정기술학회 2020 청정기술 Vol.26 No.4
본 실험은 상용 촉매인 V/W/TiO₂와 V/Mo/TiO₂ 촉매를 비교하여 SCR 반응에서 저온 활성에 미치는 영향 연구를 진행하였다. NH₃-SCR 반응에서의 중요한 영향을 미치는 NH₃ 산점과 산소의 영향을 확인하기 위해 NH₃-TPD, DRIFT, H₂-TPR 분석과 O₂-on/off 실험을 진행하였다. 반응 활성이 높은 온도인 250 ℃와 활성 저하가 크게 나타나는 180 ℃에서 반응 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 250 ℃에서는 SCR 반응에 참여하는 NH₃ 중, B산점과 L산점이 반응에 참여하는 것을 확인할 수 있었으며, 기상의 산소가 반응에 참여하여 재산화 영향에 크게 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 180 ℃에서는 B산점의 영향이 저하되고, 기상의 산소에 의한 재산화의 영향이 적어 활성이 저하되는 것으로 판단된다. This experiment compared V/W/TiO₂ and V/Mo/TiO₂ catalysts that were used for commercial catalysts. The effects of SCR reactions on low-temperature activity were studied. NH₃-TPD, DRIFT, and H₂-TPR analysis, alongside O₂-on/off experiments, were conducted to identify the effects of NH₃ acid sites and oxygen participating in the SCR reaction, which had a significant impact on the NH₃-SCR reaction. The effect on activity was analyzed at 250 ℃, a high temperature of reaction activity, and 180 ℃, which showed significant activity degradation. In NH₃ involved in the SCR reaction at 250 ℃, B and L acid sites contributed to the reaction. In particular, the B acid site was found to have significantly participated in the reaction and affected the NH₃-SCR activity, which was reduced at 180 ℃ to affect the activity degradation. Also, atmospheric oxygen contributed to the SCR reaction, causing the active property to facilitate reaction activity at 250 ℃. However, oxygen did not comprise the reaction at 180 ℃, indicating a drop inactivity. Therefore, the B acid site was reduced, and the activity was judged to be degraded due to failure to share in the reaction and low effects by atmospheric oxygen.
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신중훈 ( Junghun Shin ),홍성창 ( Sungchang Hong ) 한국공업화학회 2021 공업화학 Vol.32 No.4
본 연구에서는 Co/CeO<sub>2</sub> 촉매 제조 시 코발트의 첨가 함량 및 세리아의 소성온도에 따른 물리·화학적 특성 및 일산화질소 산화 성능을 비교하였다. Co/CeO<sub>2</sub> 촉매의 구조적 특성은 XRD, BET 분석을 통하여 확인하였으며, 코발트 표면밀도에 따른 표면 결정 상태를 제안하였다. 또한, Raman, XPS 분석을 통하여 촉매의 산화가 및 산소 결합 상태를 확인하였으며, 일산화질소 산화 성능과의 관계를 제안하였다. H<sub>2</sub>-TPR 분석을 통하여 촉매의 특성 변화에 따른 산소전달특성을 확인하였으며, 일산화질소 산화를 위한 촉매의 활성점(Co<sup>3+</sup>)을 제안하였다. In this study, impact of Co proportion and calcination temperature of ceria on the Co/CeO<sub>2</sub> was analyzed by comparing nitrogen monoxide oxidation performance of various catalysts and their physico-chemical properties. The structural properties of each catalyst were studied by XRD and BET analysis, and the surface crystal states of cobalt were proposed according to the surface density. Oxidation states of elements were observed through Raman and XPS analysis, and the relationship between typical oxidation states and nitrogen monoxide oxidation performance was designed. Through H<sub>2</sub>-TPR, oxygen-transferring capacity due to changes in the characteristics of catalysts were identified, and activation sites (Co<sup>3+</sup>) for oxidation were suggested.
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허승오 ( Seungoh Hur ),최순군 ( Soonkun Choi ),엽소진 ( Sojin Yeop ),홍성창 ( Sungchang Hong ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
물 생산성은 작물생육에 소요되는 물 소비량 당 작물의 생산량 또는 경제적 이득으로 정의되며 생산 효율성을 나타내는 지표로 많이 활용되고 있다. 물 소비량(Water consumption)은 관개량이나 작물이 증발산을 포함해 실제로 소비하는 소비량을 나타내며, 생산량(Production)은 작물의 생산량 또는 경제적 이득을 나타낸다. 본 연구에서는 논에 투입된 관개량과 벼 생산에 대한 통계자료를 기반으로 분석하였다. 단위는 kg/㎥ 이다. 분석기간은 1980-2011년까지 32년간이며, 통계청의 지역별 논벼 생산량 통계자료를 활용하였다. 도시화가 지속적으로 확장되는 특·광역시와 밭벼 위주의 제주도는 분석에서 제외하였다. 벼에 대한 물생산성 분석결과는 다음과 같다(Table 1). 지역별로 살펴보면 전북의 물생산성이 0.83kg/㎥으로 가장 높고, 강원과 경북의 물 생산성이 0.59kg/㎥로 가장 작은 값을 보였다. 이것은 강원과 경북의 물 사용 효율성이 다른 도에 비해 부족하다는 것을 의미한다. 도별 평균은 0.70kg/㎥으로 Cai와 Rpsegrant(2003)의 연구에서 선진국형 물생산성인 0.63kg/㎥보다 높은 값을 나타내고 있어 전체적으로 우리나라의 논벼의 물생산성은 선진국형이라고 말할 수 있다. 지역별 물 생산성 최대치는 전북의 1.24kg/㎥이었고, 강원이 0.85kg/㎥로 가장 작은 값을 나타냈다. 지역별 물 생산성 최소치는 경기가 0.56으로 가장 컸고, 역시 강원지역이 0.31로 가장 작은 값을 나타내고 있다. 물 생산성은 기상의 영향을 많이 받는다고 할 수 있으므로 물 생산성이 좋지 않았던 경우에는 가뭄 등의 기상변화가 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.
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