• 임산에너지
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• 제25권1호
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• pp.9-17
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• 2006

탄화온도가 제조된 목탄의 물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 $300{\sim}900^{\circ}C$에서 탄화한 국산 수종의 목탄 특성을 조사하였다. 탄화수율은 $600^{\circ}C$까지는 급격히 감소하나 그 이상의 온도에서는 수율감소가 둔화되었으며, 탄화온도의 증가와 더불어 목탄의 pH는 증가하여 알칼리성을 나타내었다. 목탄의 열량은 $600{\sim}700^{\circ}C$에서 최고를 나타내며, 더 높은 온도에서 탄화하더라도 열량의 증가는 보이지 않았으며, 낙엽송 목탄이 상수리 목탄보다 다소 높은 열량을 나타내었다. 또한 탄화온도의 증가에 따라 탄소함량이 증가하는 반면, 수소나 산소함량은 감소되었고, 목탄의 비표면적은 $600^{\circ}C$까지는 탄화온도의 증가와 함께 증가하나, 그 이상의 온도에서는 감소되거나, 증가 폭이 감소된 후, $800^{\circ}C$ 이상의 탄화온도에서 다시 증가하는 경향이 있었다. 목탄의 흡착력을 요오드흡착량 및 초산가스 흡착력으로 조사 한 바, 탄화온도의 증가와 함께 이들에 대한 흡착성이 증가하였으며, 낙엽송 목탄이 상수리 목탄보다 다소 높은 흡착력을 나타내었다. 이상과 같은 결과로부터 탄화온도에 따라 목탄의 물성과 흡착성이 다르기 때문에 목탄의 특성을 고려하여 적정한 용도에 사용되어야 목탄 효과를 극대화할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권4호
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• pp.21-28
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• 2007

탄화온도에 따른 목탄의 pH, 원소함량비와 목탄 표면의 FT-IR 변화를 분석하기 위하여 잣나무 목탄이 사용되었다. 300, $400^{\circ}C$의 탄화온도에서 제조된 잣나무 목탄의 pH는 각각 5.27, 6.80로 측정된 반면, $500{\sim}900^{\circ}C$에서 제조된 시료의 pH는 크게 높아져 9.25~10.35로 나타났다. 탄화 온도의 차이에 따른 목탄의 원소 조성비 변화에 있어서는, 고온 탄화 목탄일수록 C 함유율이 높아지고 상대적으로 O, H의 함유율은 낮아졌다. 가장 큰 원소 조성비 변화 폭은 400와 $500^{\circ}C$의 탄화 온도에서 측정되었다. 300, $400^{\circ}C$에서 제조된 목탄의 C, O, H 원소함량비는 각긱 67.7, 28.9, 3.0%와 72.2, 24.9, 2.5%로 측정된 반면, $500{\sim}900^{\circ}C$ 사이에서 제조된 목탄의 C, O, H 함량비는 각각 83.3~90.5%, 13.6~9.0%, 2.7~0.3% 사이로 나타났다. FT-IR에 의한 목탄 표면 관능기 분석은 탄화 전 목분과 각각 $300{\sim}900^{\circ}C$ 사이의 온도에서 제조된 목탄의 IR-스펙트럼 비교로 이루어졌다. 300와 $400^{\circ}C$에서 탄화된 목탄의 표면에는 Lactone, Lactol, Carboxylic acid, Carboxylic anhydride 등의 산성 관능기들을 많이 포함하는 것으로 유추되는 반면, $500^{\circ}C$ 이상의 온도에서 탄화된 목탄의 경우에는 Pyrone 계토의 관능기를 많이 포함하는 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제11권3호
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• pp.55-64
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• 2003

유기$.$자연농업 등 환경친화적 농업을 수행하는 농가에서 많이 사용하고 있는 목탄분말에 대한 특성파악과 작물생육, 토양화학성 및 토양미생물에 대한 영향을 검토하여 목탄분말의 효율적인 이용방안에 대한 기초자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 목탄분말을 시용하고 고추를 재배한 결과 토양의 pH와 EC는 큰 변화가 없었으며, 대립목탄분말 처리시 뿌리생육이 저하되어 목탄분말 입경과 뿌리 발육은 밀접한 상관이 있는 것으로 나타났으며, 목탄분말의 입도가 작을수록(5mm 〈1mm 〈0.5mm) 고추의 수량이 증가되었다. 0.5∼1mm정도의 소립 목탄분말은 식물체의 양분흡수와 이용율을 향상시키나, 과다한 목탄분말 시용은 양분집적을 초래할 수 있기 때문에 고추에 대한 목탄분말의 적정시용량은 300kg 10a$^{-1}$ 정도인 것으로 판단되었다. 목탄분말 처리로 토양 중의 Rhizobium 속 질소고정균과 사상균 특히, 인 가용화 사상균수가 고추 생육시기에 따라 변화를 나타냈으며, 소립 목탄분말을 처리하였을 때 그 효과가 현저하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권3호
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• pp.61-69
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• 2007

실내 공기질 향상을 목적으로 사용되는, 목탄과 모르타르 또는 천연 페인트가 혼합된 건축재료에 대한 포름알데히드 제거효과를 분석하기 위하여, 포름알데히드를 소정의 농도로 조절한 밀폐 용기에 이들 목탄계 건축자재를 넣고 일정시간 동안의 처리 과정을 거친 후 잔류 포름알데히드를 DNPH (2,4-Dinitrophenyl hydrazine) 카트리지를 통해 수집하고 HPLC 분석을 통해 잔류농도를 측정하여 목탄건축자재에 의한 포름알데히드 제거성능을 조사하였다. 목탄 및 목탄 바이오 모르타르의 포름알데히드 흡착 실험결과, 두 시료군 모두에서 목탄 5, 10, 15%를 함유한 시료의 단위중량 당 포름알데히드 제거량은 목탄을 함유하지 않은 시료에 비해 3배 이상 높았으며 포름알데히드 제거율은 약 80~90% 이상이었다. 수성 목탄 페인트의 포름알데히드 흡착 실험결과 또한 비슷하여, 목탄 15, 20, 25%를 함유한 시료의 단위중량 당 포름알데히드 제거량은 목탄을 함유하지 않은 시료에 비해 3배 가량 높았으며 포름알데히드 제거율은 90% 이상이었다. 포름알데히드는 목탄 제조 과정 중 목재의 리그노셀룰로스 성분의 구조변화로 인해 형성된 탄소 골격인 그라핀(Graphene)층 표면이나 가장자리에 형성된 흡착형 'O' 또는 'OH'관능기와 결합하여 흡착되는 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권5호
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• pp.66-75
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• 2008

국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목인 잣나무와 리기다소나무를 이용하여 고부가가치 제품으로 활용할 수 있는 활성탄 개발을 위해 목탄 제조의 최적조건을 측정하였다. 폐벌목 활성탄 제조에 관한 연구는 저온열분해 공정에 의한 폐벌목의 목탄 제조공정과 화학적 활성화반응을 이용한 목탄의 활성탄 제조공정으로 나누어지며 본 논문은 저온열분해에 의한 폐벌목의 목탄 제조공정을 다루고 있다. 실험결과, 목탄 제조공정의 경우 $150^{\circ}C$에서 6시간 건조 후 $500^{\circ}C$에서 60분 동안 열분해 공정을 거쳐 생성된 목탄이 요오드 흡착력과 비표면적(BET)등의 물성이 가장 우수하였으며 SEM사진을 관찰한 결과 이 조건에서 세공이 발달함을 알 수 있었다. 일반적으로 잣나무를 이용하여 제조된 목탄의 물성치가 리기다소나무를 이용한 목탄보다 우수함을 알 수 있었다. 본 연구의 최적 실험조건에서 잣나무를 이용한 목탄의 경우 BET값이 약 $640m^2/g$에 이르렀다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권6호
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• pp.537-545
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• 2009

본 연구는 일반 페인트 및 건조시멘트에 목탄을 첨가하여 제조된 건축자재의 제반 물리 화학적 특성 조사를 바탕으로 하여 목탄의 친환경 건축자재 혼합제로서의 활용 가능성을 모색하기 위한 목적으로 수행되었다. 목탄을 포함한 액상몰탈의 물리 화학적 물성 시험결과, 목탄 20% 이상을 포함한 액상몰탈의 경우, 점도에 대한 저항치인 주도와 불휘발분이 품질기준에 적합하였다. 목탄 첨가량이 증가할수록 건조시간은 지연되었으나, 모든 처리구에서 품질기준인 60분 이내에서 건조가 완료되었다. 기타 제반 물성에서는 모든 처리구에서 품질기준을 충족하였다. 이 결과로 볼 때, 액상 몰탈에 대한 적정 목탄 함량은 25%로 판단된다. 건조 시멘트 몰탈에 대한 압축강도는 목탄 5% 첨가구에서 가장 우수하였으며, 20% 이상 첨가구에서는 KS 기준치에 비해 낮은 것으로 조사되었다. 또한 목탄 첨가량 증가로 보수성은 지속적으로 증가하며, 암모니아가스 탈취율의 경우 일반 시멘트 몰탈이 59.5%, 목탄 10% 첨가 시멘트 몰탈은 71.6%의 암모니아를 흡착하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권3호
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• pp.55-60
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• 2008

본 연구는 목재의 재질에 대한 목탄 시용의 효과를 구명하기 위하여 수행되었다. 그 결과 묘목의 연륜폭은 대조구보다 목탄시용구에서 더 넓은 것으로 나타났다. 목탄시용에 있어서, 낙엽송탄이 가장 큰 연륜폭을 나타냈고 다음으로 잣나무탄, 파티클보오드탄, 상수리탄 순으로 나타났다. 만재율과 비중은 목탄시용구가 대조구보다 낮았으며 낙엽송탄에서 가장 낮았다. 가도관장은 대조구보다 분말탄 시용구에서 길게 나타났지만 입상탄에서는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 가도관폭은 목탄시용구와 무처리구 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 세포벽두께도 조재부의 경우 목탄시용구와 무처리구간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으나, 만재부의 경우는 목탄시용구가 무처리구 보다 큰 것으로 나타냈다. 마이크로피부릴 경각은 입상탄 시용구에서 대조구보다 작은 것으로 나타났지만 분말탄 시용구와 입상탄 시용구 간에는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 모든 처리구에서 분말탄과 입상탄간에는 차이가 없는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권4호
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• pp.29-37
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• 2007

탄화온도 차이에 따른 목질 탄화물의 중금속 흡착성 변화를 알아보기 위하여, 신갈나무(Quercus mongolica) 목부와 낙엽송(Larix kaempferi) 수피분말을 $400{\sim}900^{\circ}C$에서 탄화하였다. 목질 탄화물의 pH는 재료의 종류와 관계없이 탄화온도의 증가와 함께 증가하여 $900^{\circ}C$의 목탄 및 수피탄은 각각 10.8, 10.4를 나다내었다. 또한 탄화 온도 증가와 함께 탄소함량비가 증가하고 동일 탄화온도에서 목탄에 비해 수피탄의 탄소함량비가 큰 경향을 보였다. 액상흡착력을 나타내는 요오드흡착력은 목탄이 수피탄보다 다소 큰 경향을 나타내었다. 이러한 특성을 지닌 목탄과 수피탄에 의한 15ppm의 Cd, Zn 및 Cu 중금속용액에 대한 흡착제거율을 조사한 바, 높은 탄화온도에서 제조된 목탄과 수피탄일수록 높은 중금속제거율을 나타내었으며, 탄화물 종류에 있어서는 목탄이 수피탄 보다 높은 중금속 제거율을 나타내는 경향이 있었다. 특히 목탄의 경우, $500^{\circ}C$ 이상에서 제조된 탄화물 0.2 g의 사용으로 거의 100%에 가까운 제거율을 나타내었다. 한편 흡착질 종류에 있어서의 제거성능에는 다소 차이가 있으며, 본 연구에서 사용한 탄화물의 흡착성은 Cu>Cd>Zn 순으로 높았다. 이는 목탄과 같은 흡착제와 흡착의 대상이 되는 흡착질과의 물리 화학적 상호관계가 흡착에 영향을 주기 때문으로 목탄의 흡착효율을 높이기 위해서는 이에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권6호
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• pp.21-28
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• 2006

본 연구는 목탄의 모양과 탄화된 수종의 종류에 따른 토양개량 효과를 시험하기 위해 수행되었다. 결과에 따르면 서양측백과 칠엽수 묘목 모두 무처리 토양에서보다 목탄 처리 토양에서 더 잘 자랐다. 분말탄의 경우, 서양측백나무 묘목 생장은 잣나무 목탄으로 처리된 토양에서 가장 좋았으며 낙엽송, 파티클보드, 상수리나무 목탄 순으로 컸다. 입상탄의 경우 묘목 생장은 낙엽송, 파티클보드, 잣나무 목탄의 순으로 컸다. 또한 토양공극과 유기물 함량도 무처리 토양에서보다 목탄 처리 토양에서 더 큰 것으로 분석되었다. 목탄 처리 토양에서 묘목생장이 더 좋았던 것은 근계에서의 통기성과 유기물 흡착이 증가되었기 때문인 것으로 추정된다.

• 한국환경농학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 1993

고추 연작지(連作地)에 있어서 목탄(木炭)의 시용(施用)이 고추의 생육반응(生育反應)과 토양(土壤) 개량(改良)에 미치는 효과(效果)를 알아보기 위하여 20년 이상 고추를 연작한 포장을 선정하여 2년간(年間)에 걸쳐 시험(試驗)을 실시(實施)하였다. 고추의 생육(生育)은 목탄(木炭)의 시용량(施用量)이 많아질수록 촉진(促進)되었으며 생육(生育)이 후기(後期)까지 지속적(持續的)으로 유지(維持)되었고 수량(收量)은 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였다. 역병(疫病)의 발병율(發病率)은 1년차(年次)의 시용량(施用量) 시험에 있어서는 목탄 500kg/10a 처리구(處理區)가 가장 적었는데 무처리(無處理)에 비하여 9%이상 감소(減少)하였다. 2년차 시용립자(施用粒子)의 형태(形態) 시험(試驗)에서는 역병(疫病) 발병율(發病率)이 처리간(處理間)에 유의성(有意性)있는 차이를 보이지 않았다. 목탄(木炭)과 목혹액(木酷液)의 혼용효과(混用效果)는 크게 나타나지 않았다. 목탄시용(木炭施用)으로 토양의 pH는 상승(上昇)하였으며 EC는 저하(低下)하였다. 양(陽)이온중(中) Ca 및 Mg의 토양내(土壤內) 잔존량(殘存量)은 목탄시용구(木炭施用區)에서 감소하는 경향(傾向)을 보였다. 시용(施用) 목탄립자(木炭粒子)의 형태(形態)는 입상목탄(粒相木炭)이 가장 효과적(效果的)이었다. 목탄처리구(木炭處理區)에서 생육중기(生育中期)인 7월에 B/F값이 다소 상승(上昇)하는 경향이었으나 후기(後期)에는 처리간(處理間)에 차이(差異)가 없었다.