본 논문에서는 UiO-66 입자를 합성하고, 이를 열가소성 탄성중합체인 polystyrene-block-polybutadiene-block-polystyrene (SBS) 블록공중합체 매질에 삽입하는 방식으로 CO2/N2 기체를 분리하기 위한 혼합 매질 분리막을 제조하였다. UiO-66 가 고분자 매질에서 미치는 영향을 확인하기 위해 SBS와 UiO-66의 질량 비율을 변화시켜가며 혼합 매질 분리막을 제조하였 다. 또한 UiO-66 입자의 균일한 분산을 위해서 두 차례에 걸친 초음파 처리 및 자성 막대를 이용한 물리적 혼합을 활용하였 다. 제조된 시료들은 푸리에 변환 적외분광법(FT-IR), 주사전자현미경(SEM)을 통해 확인하였다. 또한 기체 투과 성능은 time-lag method를 통해 확인하였다. 이때, UiO-66의 함유량이 증가함에 따라 혼합 매질 분리막의 투과도는 크게 증가하였지만, CO2/N2 선택도는 크게 감소하지 않았다. 가장 좋은 성능을 보인 20%의 UiO-66 입자를 함유한 분리막의 경우 663.8 barrer의 CO2 투 과도와 13.3의 CO2/N2 선택도를 보여주었다. 이러한 결과는 Robeson plot에서 순수 고분자 막에 비해 upper bound에 더 가까 운 성능을 나타냈는데, 첨가된 UiO-66가 선택도를 크게 희생시키지 않고 기체 투과도는 두 배 이상 향상시켰기 때문이다.

We investigated the growth response and population regeneration of four halophyte species: Suaeda japonica, Salicornia europaea, Suaeda maritima and Suaeda glauca, when climate change proceeds caused by increased CO2 concentration and temperature. The plants collected from habitat in 2018 were transplanted into Wagner pots, and cultivated for two years in greenhouse divided into a control (ambient condition) and a treatment (elevated CO2+elevated temperature). The shoot length of halophytes was measured in July of each year, and the population regeneration rate was measured in October 2019. The shoot lengths of S. japonica and S. glauca had no difference between control and treatment for two years. Those of S. europaea were longer in control than treatment for two years. Those of S. maritima had no difference between control and treatment in 2018 but were longer in control than treatment in 2019. In control, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. glauca had no difference between years while those of S. maritima were longer in 2018 than in 2019. In treatment, those of S. japonica, S. europaea and S. maritima were shorter in 2019 than 2018 but S. glauca had no difference between years. The regeneration rates of S. japonica, S. europaea and S. glauca were lower treatment than control, and there was no difference in the regeneration rate of S. maritima. In conclusion, if climate change progresses caused by the increase of CO2 concentration and temperature, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. maritima will be shortened, and the regeneration rate of population will be increased only in the S. maritima.

본 연구에서는 세라믹 중공사 접촉막 모듈을 이용하여 CH4/CO2 혼합가스에서 CO2 분리 실험을 수행하였다. 높은 성능의 접촉막 모듈을 제작하기 위해 고투과성 중공사막의 제조 실험을 진행하였으며, 제조한 중공사막은 N2 기체투과실험을 통해 투과 성능을 평가하였다. 최종적으로 고투과도 중공사막을 이용하여 CH4/CO2 혼합 기체 분리를 위한 Hollow fiber membrane contactor (HFMC)를 제작하였다. 실험에는 CH4/CO2 혼합 기체(34.5% CO2, CH4 balance)와 monoethanolamine (MEA) 를 사용하였으며, CO2 제거 효율이 흡수제의 유량에 따라 어떠한 영향을 받는지 평가하였다. CO2 제거 효율은 액체유량이 증가함에 따라 같이 상승하였으며, CO2 흡수 flux 또한 액체유량과 함께 증가하는 결과를 보였다.

본 연구에서는 주류공장 내 고농도 CO2 제거 및 포집을 위해 L-alanine 흡수제를 적용하여 CO2 흡수, 탈리 효율을 평가 후 재생 성능을 확인하였다. 탈리공정의 효율적인 처리를 평가하기 위해 실험 실 규모에서 Hot plate, Steam 두가지 탈리 방법을 비교하였으며 Hot plate는 약 10%, Steam의 경우 약 60%의 재생효율을 확인하였다. 따라서 주류공장 내 100m3/min 실증화 규모에 Steam-Tower 탈리공정을 적용하여 최적조건을 평가한 결과 탈리 유량 4L/min 이하, Steam 온도 160℃ 이상, 탈리효율 85.5%로 확 인할 수 있었다.

Wood sawdust from an invasive arboreal species, Parkinsonia aculeata, and seeds from a tropical fruit of massive consumption, Pouteria sapota, were used as precursors for the development of activated carbons (ACs) directed to CO2 adsorption. Chemical activation employing KOH as activating agent and pre-established experimental conditions was applied. Main physicochemical properties of the ACs in relation to their CO2 adsorption performance were examined. The ACs developed from the wood sawdust and the seeds presented specific surfaces areas of 770 and 1000 m2 g−1, respectively, with their porosity development resulting essentially microporous (< 2 nm). They also showed a similar content of acidic surface groups, but basic functionalities of the former duplicated those of the latter. Maximum CO2 adsorbed at equilibrium (273 K and 100 kPa) was 5.0 mmol g−1 and 4.4 mmol g−1 for the samples derived from the sawdust and the seeds, respectively. On the other hand, CO2 adsorption capacities mimicking post-combustion conditions, as evaluated from thermogravimetric assays and breakthrough curves obtained in a packed-bed column, were approximately 1 mmol g−1, indicating a good CO2 adsorption performance for both ACs. Nevertheless, those derived from the wood sawdust with a notorious preeminence of micropores (~ 93%), narrower pore size distribution centered around 1 nm, and a higher content of basic functionalities than the ACs obtained from the seeds showed a relatively better performance. The CO2 removal capacity of the activated carbons was not noticeably affected after five CO2 adsorption–desorption cycles, with both samples almost keeping their initial CO2 adsorption capacity.