• 한국가스학회지
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• 제24권3호
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• pp.40-46
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• 2020

텨셔리부틸퍼옥시말레이트(Tertbutylperoxymaleate : TBPM)는 인조대리석 제조에 사용되는 개시제 조성물의 원료로 유기과산화물의 일종이다. 본 연구에서는 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 공기 및 질소 분위기에서 TBPM의 열분해특성을 평가하였다. TBPM은 반응 분위기와 관계없이 130 ℃ 이하에서 급격한 분해에 의한 발열을 나타냈다. 그리고 동적방법을 이용한 속도론적 평가에서 방법에 따라서 203~217 kJ/mol의 활성화에너지를 보였으며, Model-free 방법에 의한 분석에서는 118~232 kJ/mol의 활성화에너지를 갖는 것으로 평가되었다. 그리고 도출된 활성화에너지를 이용하여 24시간 이내에 최대발열속도에 도달하는 온도인 ADT₂₄는 (80~95) ℃로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제7권5호
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• pp.33-40
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• 1998

명반석[$K_2$$SO_4$.$Al_2$($SO_4$)$_3$.(OH)$4Al_3$]과 석회석(CaCo$_3$)의 혼합소성에서 무수석고(CaSO$_4$)의 생성은 주로 $SO_3$(g)와 CaO(s)가 발생되는 온도와 속도에 의존된다. 그러므로 본 연구에서는 먼저 명번석의 열분해로 생성되는 물질과 $SO_3$(g)가 이탈되는 온도와 속도를 조사하였다. 상압의 공기분위기에서 명반석은 $500~580^{\circ}C$에서 탈수되어 (SO$KAl_4$)$_2$와 $Al_2$$O_3$로 분해된다. 이때에 탈수되는 속도는 kt=${1-(1-{alpha}^{1/3})}^{2}}$에 일치하고, 탈수 활성화에너지는 약 73.01kcal/mol로 계산된다. $SO_3$(g)는 $580~700^{\circ}C$에서도 서서히 발생되지만 $700~780^{\circ}C$에서는 급격히 발생된다. KAl($SO_4$)$_2$가 분해되는 속도는 kt=$1-{(1-{alpha})}^{1/3}$에 일치하며, 분해활성화에너지는 약 66.84kcal/mol로 계산된다. 명반석광석에 함유된 $SiO_2$와 kaolinite는 $SO_3$(g)의 발생온도 및 속도에는 거의 영향을 끼치지 않는다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.676-682
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• 2009

본 연구에서는 국내 원주에서 생산되고 있는 RDF의 열분해 특성을 조사하기 위해 열중량 분석기(TGA)를 이용하여 비등온 실험(10, 20, $30^{\circ}C/min$)을 수행하여 분석하였다. 다양한 성분의 물질을 함유한 RDF는 승온 속도에 따라 차이가 있으나, 대체로 $350{\sim}700^{\circ}C$ 사이에서 열분해 및 연소되었으며, 최대 열분해 반응속도를 나타내는 온도는 석탄의 그것에 비해 매우 빠름을 알 수 있었다. Friedman 및 Flynn-Wall-Ozawa의 방법을 이용하여 평균한 활성화에너지 값은 각각 14.44, 18.40 kcal/mol이었으며, Friedman의 방법을 통해 반응 차수는 1.219, 빈도인자 $3.02{\times}10^5(s^{-1})$의 값을 얻었다. 또한 Coats Redfern의 방법을 통해 앞서 계산한 활성화에너지 값과의 유사성을 비교하여 고체상의 연소반응 메커니즘을 판단할 경우, 개별 입자들 사이에서 하나의 핵에서 핵화되는 반응인 1차 화학 반응($F_1$)이 가장 유사한 반응 메커니즘으로 판단되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권5호
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• pp.15-21
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• 2015

폐플라스틱은 조성뿐만 아니라 다양한 플라스틱의 종류로 인하여 열분해 및 연소 속도가 달라진다. 본 연구는 폐플라스틱 고체 연료 (Refused Plastic Fuel)의 열분해 및 연소 시 설계요소 도출을 위한 열중량 분석 및 동역학 특성을 규명하였다. 열중량 분석기 (Thermogravimetric analysis)의 결과을 이용하여 동력학 특성 중 가장 일반적인 방법인 Kissinger 방법을 통하여 활성화 에너지를 구하였다. TGA의 실험 조건은 다음과 같이 설정하였다. 질소 가스유량 20 ml/min, 승온 속도 $5{\sim}50^{\circ}C/min$ 및 최대온도는 $800^{\circ}C$로 하였다. 본 연구의 폐플라스틱 열분해 특성 연구를 위하여 적용된 방법은 실제의 반응기에서 반응기의 성능, 설계 및 최적 운전조건을 결정할 때 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 에너지공학
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• 제19권4호
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• pp.221-227
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• 2010

본 연구에서는 바이오매스 및 플라스틱에 가스화 효율을 높이기 위한 탄산염 촉매 또는 Ni based 촉매를 혼합한 시료에 대하여, 고정층 반응기를 이용하여 급속 등온 열분해 실험을 수행하여, 생성된 가스의 온도, 시료 및 촉매의 영향에 관한 분석을 통하여, 최적의 수소 생성 수율을 얻고자 한다. 고위발열량 측정 결과, 바이오매스보다 플라스틱 폐기물의 발열량이 높아짐을 알 수 있었다. 원소분석 결과로부터 수소 함량은 플라스틱 시료가 더 높았다. 계산된 활성화 에너지는 촉매 적용에 의해 감소하였고, 5 wt% 이상의 경우에는 큰 변화를 보이지 않았다. 수소수율은 플라스틱 폐기물이 포함된 시료, 온도에 대해서는 대부분 높은 온도 범위에서 최대값이 얻어졌다. 또한 대부분의 시료에서 높은 혼합비를 갖는 조건의 수소수율이 가장 높은 결과를 보였으나, 5 wt% 이상의 조건에서는 촉매 혼합비 증가의 영향은 미비하여, 활성화 에너지의 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 전체적으로 촉매 반응이 무촉매 반응에 비하여 높은 수소수율이 얻어졌다. 촉매 종류에 대하여, 탄산염 촉매인 $Na_2CO_3$ 및 $K_2CO_3$보다 Ni-$ZrO_2$ 촉매가 수소 생산을 위한 목적에 더 적합한 촉매임을 확인하였고, 본 연구로부터의 최대 수소수율을 위한 조건은 $900^{\circ}C$, 20 wt%의 Ni-$ZrO_2$(1:9) 촉매가 혼합된 Pitch Pine, Polyethylene 시료에 대하여 65.9 vol%의 높은 수소수율의 결과를 얻었다.

• 폴리머
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• 제26권4호
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• pp.501-507
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• 2002

본 논문에서는 bisphenol-S (BPS)와 epichlorohydrin (ECH)를 NaOH의 촉매하에서 중합시켜 diglycidylether of bisphenol-S (DGEBS) 에폭시 수지를 합성하였다. IR, NMR spectra 분석, 그리고 원소분석에 의해 합성한 DGEBS 에폭시 수지의 화학구조를 확인하였다 산무수화물계 phthalic anhydride (PA)와 tetrahydrophthalic anhydride (THPA)를 경화제로 사용하여 DSC에 의한 열분석을 통하여 DGEBS 에폭시 수지의 경화 동력학과 유리전이온도 ($T_g$)를 고찰하였으며, TGA 열분석을 사용하여 경화된 시편의 열안정성을 측정하였다. 실험 결과 DGEBS/PA계의 경화 활성화 에너지 ($E_a$)는 DGEBS/THPA계보다 높았지만 ($T_g$), 열분해 개시온도 (IDT), 그리고 분해 활성화 에너지 ($E_t$)는 DGEBS/THPA계보다 낮았다. 이는 경화제의 ring strain에 의하여 DGEBS/THPA계의 가교 밀도가 증가하였기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권3호
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• pp.26-41
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• 2021

Titanium hydride potassium perchlorate (THPP)는 일반적으로 널리 사용되는 착화제로 추진 시스템에서 중요한 역할을 수행해오고 있지만, '노화'라는 현상으로 인하여 THPP의 요구 성능 변화, 심지어는 system failure가 초래될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 상대습도 조건에서 노화된 THPP의 열역학적 특성 및 성능, 점화 특성 변화를 상세한 열분석과 점화 실험을 통해 밝혔다. 그리고 형태학적 분석과 조성 변화를 통해 노화에 따른 THPP의 물리·화학적인 변화 또한 확인하였다. 결론적으로, 열노화는 산화제 분해로 인하여 활성화 에너지 감소/반응성 증가로 이어지고 수분노화는 연료 산화로 인하여 활성화 에너지 증가/반응성 감소와 같은 경로를 따름을 최종적으로 확인해볼 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.763-767
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• 2019

본 연구에서는 흐름형 반응기를 활용하여 단일 화합물로 구성된 연료인 exo-tetrahydrodicyclopentadiene (exo-THDCP)의 유량을 변화시킴에 따라 나타나는 열분해 특성에 대해 분석하였다. 실험은 $500^{\circ}C$, 50 bar의 온도와 압력 조건에서 수행하였으며, 각 유량 조건에서 반응을 통해 생성된 물질은 GC/MS를 사용하여 분석하였다. 그 결과, exo-THDCP는 열에 의해 주로 고리형 화합물로 분해됨과 동시에 일부는 이성질화 되는 것을 확인하였다. 또한, 유량이 증가할수록 분해 및 이성질화 반응을 통해 생성되는 화합물의 종류와 비율이 감소하였으며, 이에 따라 연료의 전환율과 분해 반응 시에 발생하는 흡열량도 함께 감소하였다. 열분해 반응 시에 비교적 빠르게 생성되는 화합물은 주로 1-cyclopentylcyclopentene (1-CPCP)의 radical 형태를 중간체로 하여 형성되는 것으로 분석되었는데, 이는 exo-THDCP로부터 생성될 수 있는 중간체 중에서도 특히 1-CPCP가 생성되는 데에 필요한 활성화 에너지가 약 42 kcal/mol로 가장 낮기 때문인 것으로 해석된다.

• Elastomers and Composites
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• 제22권4호
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• pp.324-332
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• 1987

PMMA와 TBBA의 혼합비를 변화시킨 시료를 질소기류 하에서 비등온 열중량 분석법으로 가열속도 $1-20^{\circ}C/min$, 등온분해온도 $200-300^{\circ}C$로 열분해시킨 시료를 적외선 분광분석한 결과 TBBA의 함량 증가에 따라 활성화에너지 값은 Friedman법으로 28-46 Kcal/mol, Ozawa법으로 28-38 Kcal/mol로 증가 하였다. PMMA에 TBBA의 첨가에 따른 열분해반응은 주쇄 분해반응으로 이루어지며 실제 열중량곡선과 거의 일치되는 최적의 분해반응 모델식을 산출할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.80-87
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• 2002

전자선 및 열경화 방법을 사용한 에폭시 수지의 경화거동과 열안정성 효과를 알아보기 위하여 비교 연구를 수행하였다. 본 연구에서는, benzylquinoxalinium hexafluoroantimonate(BQH)가 에폭시 수지의 잠재성 양이온 촉매로서 사용되었다. 열중량분석(TGA)에 의하면, Coats-Redfern 방법에 기초한 분해활성화 에너지는 열경화 방법의 경우가 더 높게 나타났다. 이것은 열로 경화되어진 에폭시 수지의 높은 가교 밀도로 인해 열확산 속도가 느려졌기 때문으로 사료된다. 그러나, 전자선 방법으로 경화되어진 에폭시 수지에서는 안정한 짧은 고리구조, 적분열분해온도, 그리고 높은 충격강도를 위한 최종적인 연성 특성을 향상시키는 수산화기의 증가가 근적외선 분광기(NIRS) 측정으로 관찰되었다.