• 폴리머
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• 제29권5호
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• pp.508-517
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• 2005

가전제품용 플라스틱 재료의 열화 거동과 신뢰성을 고찰하기 위해 열분해에 따른 동역학적 매개변수를 결정하기 위하여 동역학적 열중량 분석기법을 사용하였고, 촉진 열화시험을 수행하였다. 또한, 플라스틱 재료의 내후성을 고찰하고자 제논 아크 광원을 사용하여 촉진 열화시험을 하였고, 가속 열화시험후 시료의 색차를 컬러 아이 3010 색차분석기를 이용하여 측정하였다. 재료는 중량감소율이 증가함에 따라 열분해 활성화 에너지도 증가하는 경향을 보였다. 플라스틱 재료의 열분해에 관한 기술은 Kim-Park법이 가장 효과적인 분석법으로 나타났다. 플라스틱 재료는 빠른 열화를 진행시키는 자외선에 아주 민감하게 반응하였다.

• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.443-451
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• 2020

본 연구에서는, 축분 고형연료의 연료적 가치를 판단하기 위해 물리화학적 특성과 열분해 동역학 분석을 수행하였다. 원소분석과 공업분석결과는 축분 고형연료는 휘발성 물질(64.94%), 탄소(44.35%) 및 수소(5.54%)의 함량이 높았다. 축분 고형연료의 저위발열량(3,880 kcal/kg) 또한 가축분뇨 고형 연료 기준(3,000 kcal/kg)보다 높았다. 열중량분석결과 축분연료는 3개의 분해온도구간을 가졌다. 첫 번째 온도구간(130~330 ℃)은 추출물의 기화, 헤미셀룰로우스 및 셀룰로우스의 분해로 구성되었다. 두 번째(330~480 ℃)와 세 번째(550~800 ℃) 온도 구간들은 리그닌의 분해와 carbonaceous materials 분해에 의한 것이었다. Friedman, FWO, KAS 같은 model free 분석방법에 의해 구해진 축분 고형연료의 열분해에 대한 활성화 에너지 값은 전환율 0.1에서 0.9 범위에서 173.98에서 525.79 kJ/mol로 나타났다. 특히, 전환율이 0.6보다 높은 구간에서 활성화에너지가 크게 증가하였다. Curve fitting 방법을 사용한 동역한 분석은 축분 고형연료가 5단계의 분해 단계로 구분될 수 있는 다단계 반응에 의해 분해됨을 제안하였다.

• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.664-669
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• 2010

우리나라의 산림면적은 전국토의 70%인 6370304 ha이며 강원도 지역이 타지역에 비해 월등히 넓다. 우리나라의 울창한 산림은 자연환경 중에서 가장 기초적인 구성요소이며 과학 및 교육적 가치 등 인간에게 없어서는 안될 중요한 가치들을 지니고 있다. 그러나 1990년대 이후로 산불발생이 증가함에 따라 수목의 손실과 자연환경 생태계 파괴, 경제적인 손실이 발생하고 산불발생시 그 규모도 대형화 되고 있다. 규모가 대형화 되는 원인은 산림 내의 침엽수, 활엽수, 낙엽, 초본류 등이 많기 때문에 화세를 키우는 직접적 문제점이라 할 수 있다. 이런 현실과 달리 국 내외에서는 수종별 연소특성과 열분해특성 연구가 많이 부족한 실정이며 본 논문에서는 대표적 침엽수인 적송을 대상으로 TGA를 이용해 연소특성 및 열분해반응에 대한 연구를 하였다. 적송은 $162^{\circ}C$ 부근에서 발화가 시작되며 열분해는 $197^{\circ}C$에서부터 시작되었다. TGA 분석으로 얻은 데이터는 미분법을 적용하여 전화율 변화에 따라 활성화에너지와 빈도인자를 계산하였다. 열분해반응에서 활성화 에너지는 전화율 증가에 따라 79~487 kJ/mol로 증가하였고 평균활성화에너지는 195 kJ/mol이었다. 연소과정에서의 활성화에너지는 148~133 kJ/mol로 감소하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1063-1072
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• 2000

본 연구에서는 열중량 분석법을 이용하여 희분식 반응기에서 승온속도를 0.5, 1.0 및 $2.0^{\circ}C/min$로 변화시키면서 폐용활유와 polystyrene 혼합물의 열분해반응 속도실험을 수행하였다. 미분법을 이용하여 폐윤활유/polystyrene 혼합물의 열분해 전환율이 1%에서부터 100%일때까지의 활성화에너지 및 반응차수를 구하였다. 폐윤활유와 polystyrene을 혼합하여 열분해할 경우 각각을 열분해할 때보다 낮은 온도에서 열분해반응이 진행되었으며 열중량 변화곡선의 기울기변화는 크게 두 부분으로 구분되었다. 폐윤활유/polystyrene 혼합물의 열분해 생성 오일의 탄소수를 분석했을 때 styrene 단량체와 이량체에 해당하는 탄화수소화합물의 선택성이 매우 높게 나타났다.

• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.1-10
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• 2005

석탄의 열분해 압력이 촤의 연소 반응성에 미치는 영향을 가압열중량 분석기를 사용하여 고찰하였다. 사용되어진 탄은 알라스카, 아다로, 데니소브스키탄으로서 압력을 상압, 8기압, 15기압으로 변화시키면서 휘발분 방출량을 측정하고 열분해 압렵별로 생성된 촤의 반응성을 상압하 500℃에서 평가하였으며 생성된 촤의 결정구조, 표면적 및 기공특성, 화학적 특성을 분석하였다. 열분해 압력이 증가함에 따라 휘발분 방출량은 감소하였고 고압에서 생성된 촤의 반응성이 작았음을 알 수 있었다. 이는 반응표면적과 기공특성의 차이로 생각되어지며 열분해 압력에 따른 촤의 화학적 특성과 결정구조는 큰 차이를 보이지 않았다. 상압, 5기압 15기압하에서 3개 촤의 연소 반응속도를 측정하였으며 알라스카 촤의 경우, 15기압에서 연소반응성 지수 획득실험을 수행하여 56.8KJ/mole의 활성화에너지, 222.34(1/min)의 빈도계수 값을 얻었다.

• 한국가스학회지
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• 제26권5호
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• pp.41-48
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• 2022

2-Chloro-N-(Cyano-2-thienyl methyl) acetamide(CCTA)는 농약을 합성하는데 사용하는 중간체로써 상온 및 상압에서는 안정하지만 열축적 시 분해될 수 있다. 본 연구에서는 열중량분석기(TGA) 실험을 통해 온도에 따른 질량 변화 측정으로 분해거동을 확인하고, 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 열분해특성을 평가하였다. CCTA는 약 91℃에서 발열 분해반응이 급격하게 발생하였으며, Kissinger method, Kissinger-Akahira- Sunose(KAS) method, Flynn-Wall-Ozawa(FWO) method를 이용한 활성화 에너지 계산 결과, 각각 162 kJ/mol, 140 kJ/mol, 139 kJ/mol 으로 나타났다. 활성화에너지를 이용하여 계산된 24시간 이내 최대발열속도에 도달하는 온도인 T_D24는 52~55 ℃로 평가되었다.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.379-386
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• 2013

SAPO-11을 억새와 random polypropylene(random PP)의 촉매 열분해에 최초로 적용하였다. 열중량 분석 결과 SAPO-11은 억새의 탈수 반응을 촉진시키고, char의 생성을 억제하는 것으로 나타났다. Random PP의 열분해 결과, random PP의 분해온도와 활성화에너지는 촉매를 사용함에 따라 크게 감소하였다. 억새의 무촉매 열분해 반응에 의해 생성되는 oxygenate 생성물들 중에서 levoglucosan이 주 생성물이었다. SAPO-11 촉매 열분해 결과, 상당 부분의 levoglucosan이 furans, phenolics, aromatics 등의 부가가치가 큰 화합물로 전환하였다. 반면, random PP는 가솔린, 디젤 범위의 탄화수소를 생성하였다.

• 대한화학회지
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• 제55권3호
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• pp.341-345
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• 2011

Schiff base 코발트(II) 착물, bis[4-chloro-2-((E)-(isopropylimino) methyl) phenol]cobalt(II), 을 합성하고 단결정 X-ray 회절 분석을 하였다. 코발트 (ii) 합성물의 현상학적, 속도론적 및 기계적 특성은 TG/DTG법으로 연구하였다. 실험 데이터에 기초하여, 활성화 에너지, 지수 앞자리인자, 활성화 엔트로피와 같은 속도론적 파라미터를 계산하였으며, 가장 가능성 있는 메카니즘 함수로는 $g({\alpha})={\alpha}^2$이 추정되었다. 따라서, 모든 분해 단계에서 속도 조절 단계는 1차원 확산 과정(Parabolic model) 이다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.907-918
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• 2000

본 연구에서는 도시고형폐기물을 구성하는 주요한 성분중의 하나인 셀룰로오스와 플라스틱의 열분해 특성을 열중량시스템에서 조사하였다. 실험은 온도범위 400~900K에서 제 실험변수에 따라 질소분위기에서 수행하였으며, 압축한 도시고형폐기물에 적용하기 위한 수정 Arrhenius 열분해 모델을 제안하였다. 승온속도를 20, 30, 40K/min로 변화시키면서 수행한 실험에서, 도시고형폐기물을 구성하는 순수물질의 활성화에너지는 셀룰로오스계열의 경우 117~166kJ/mol, 플라스틱계열은 187~239kJ/mol이며, 반응차수는 1.1~1.9의 범위에 있었다. 압축한 도시고형폐기물은 승온속도, 압축비, 입경의 증가에 따라 char의 수율이 증가하였다. 또한 압축도시고형폐기물의 열분해 과정을 Arrhemius식과 열전달이론을 이용하여 수정 제안한 모델의 적용 결과 기존의 모델보다 실험결과와 더 잘 일치하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.692-699
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• 2013

본 연구에서는 국내 상용 순환유동층 보일러에서 아역청탄과 혼소용 연료로 사용예정인 폐플라스틱 고형연료(RPF)의 열분해 반응특성을 규명하기 위해 열천칭 반응기를 이용하여 등온(350, 375, 400, 425, 450, 500, $850^{\circ}C$) 열분해 실험을 수행하였다. 등온 열분해 결과, 반응온도 구간 $375{\sim}450^{\circ}C$에서의 반응모델 변화는 관찰되지 않았으며, 12개 반응모델 중 1차 화학반응(F1)이 가장 적합한 반응모델로 판명되었다. 이때 Arrhenius 식을 사용하여 계산한 활성화에너지는 39.44 kcal/mol이었으며, Iso-conversional 방법을 적용할 경우 활성화에너지 평균값($0.5{\leq}X{\leq}0.9$ 구간)은 36.96 kcal/mol로 반응모델 결정 여부와 관계없이 유사한 값을 보였다. 한편 순환유동층보일러의 운전온도인 $850^{\circ}C$에서 RPF 입도(d) 변화에 따른 탈휘발 시간은 $t_{dev}=10.38d^{2.88}$으로 표현할 수 있었으며, 보일러 내부에서 RPF가 균일하게 연소되기 위해서는 연료 입도와 평균 분산 거리(x)가 $x{\leq}1.58d^{1.44}$의 상관관계를 만족하여야 함을 확인할 수 있었다.