• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.37 no.1
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• pp.87-93
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• 2009

Properties and chemical bonding of wood charcoal were investigated to understand the chemistry occurring in wood carbonization. From the pH changes of wood charcoal, it is revealed that it becomes acidic to weakly basic for charcoal carbonized at about $300^{\circ}C$, whereas it turns to basic at higher carbonization temperature higher than $600^{\circ}C$. Also, the ratio of carbon atoms in the charcoal was increased with increasing the carbonization temperature, while those of oxygen and hydrogen atoms. This tendency was significant when the carbonization temperature was increased up to $600^{\circ}C$ and the ratio changes of the atoms became stable at above $600^{\circ}C$. In the changes of chemical bonding, the ratio of C-C bonding was increased and those of C-O-H and C-O-R bonding was decreased significantly. It is considered that bondings connected to oxygen atoms tends to be broken, and the ratio of C-C bonding increased. Consequently, it is expected that this change may causes occurrence of new functional groups. In addition to that, it seems to be that the chemical bondings undergo the partial decomposition, formation, and recombination steps, Because ratio of C=O bonding tended to be increased or decreased by increasing the carbonization temperature. This understanding of chemical bond changes in charcoal can be a compensative consideration on the knowledges made only by physical parameters in the properties of micro-pore which has limited to explain the phenomenon. Also, it is considered that this can be treated as a basic knowledge for upgrading and development of use of wood charcoal.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.6
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• pp.638-643
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• 2006

Pyrolytic reaction study of dichloromethane ($CH_{2}Cl_{2}$) in excess hydrogen was performed to investigate pyrolytic reaction pathways at a pressure of 1 atm with residence times of 0.3~2.0 sec in the temperature range of $525{\sim}900^{\circ}C$. A constant feed molar ratio $CH_{2}Cl_{2}$:$H_{2}$ of 4:96 was maintained through the experiment. Reagent loss and product formation were monitored by using an on-line gas chromatograph, where batch samples were analyzed by GC/MS. Complete destruction(99%) of the parent reagent was observed at temperature near $780^{\circ}C$ with residence time over 1 sec. Major products observed were $CH_{3}Cl$, $CH_{4}$, $C_{2}H_{4}$, $C_{2}H_{6}$, and HCl. Minor products included $CHClCCl_{2}$, CHClCHCl, $CH_{2}CHCl$, and $C_{2}H_{2}$. The pyrolytic reaction pathways to describe the important features of intermediate product distributions and reagent loss, based upon thermodynamic and kinetic principles, were suggested. The results of this work provided a better understanding of pyrolytic decomposition processes which occur during the pyrolysis of $CH_{2}Cl_{2}$ and similar chlorinated methanes.

• Journal of Energy Engineering
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• v.22 no.4
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• pp.355-361
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• 2013

In this work, torrefaction of the sewage sludge was investigated the characteristics of torrefied products and the value of as energy resource to improve energy density and to maintain consistent quality of SRF. Torrefaction was performed two important torrefaction operational parameter, temperature($150-230^{\circ}C$) and reaction time(10-60min). As raising the torrefaction temperature at long reaction times, the moisture content of torrefied products was decreased, while the heating value was increased. Moreover, increasing of the torrefaction temperature led to a increase of the content of the carbon up to 60% compare to the initial the sample, and a decrease of the content hydrogen and oxygen. Especially, Average heating value was 4,818 kcal/kg regardless of the reaction time when torrefaction was performed over $210^{\circ}C$. In addition, the fuel ration and coal band were improved after torrefaction because the O/C and the H/C ratio were decreased.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.143-147
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• 2007

Kerosene and diesel are compounded fuels with various types of hydrocarbon elements and difficult to model the chemical kinetics. This study focuses on the prediction of the non-equilibrium reaction of fuel-rich combustion with detailed kinetics developed by Dagaut using PSR(perfectly stirred reactor) assumption. In Dagaut's surrogate model for kerosene and diesel, chemical kinetics consists of 2352 reaction steps with 298 chemical species. Also, Frenklach's soot model was implemented along with detailed kinetics to calculate the gas properties of fuel rich combustion efflux.

• Polymer(Korea)
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• v.37 no.3
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• pp.379-386
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• 2013

SAPO-11 was applied for the first time to the catalytic pyrolysis of miscanthus and random polypropylene (random PP). Thermogravimetric analysis confirmed that SAPO-11 promoted the dehydration of miscanthus while suppressing the formation of char. In the pyrolysis of random PP, the decomposition temperature and activation energy were reduced by using a catalyst. A large fraction of levoglucosan, which was the main oxygenate product from the non-catalytic pyrolysis of miscanthus, was converted to high value-added products, such as furans, phenolics and aromatics using SAPO-34. The catalytic pyrolysis of random PP produced gasoline- and diesel-range hydrocarbons.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.179.2-179.2
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• 2011

바이오매스 가스화 프로세스 개발에 있어서 가장 기본적인 해결과제는 고발열량의 합성가스 제조, 냉가스 효율의 향상, 타르 발생량 저감 및 제거이다. 가스화 효율 향상에 대한 연구는 국내외 적으로 많이 이루어지고 있으나, 타르 발생량 저감에 대한 연구는 많이 이루어져 있지 않다. 타르는 분자량이 큰 방향적 탄화수소로 응축되면 점성이 높아 배관폐쇄, 정제설비의 압력손실 증가로 인해 운전정지 및 가스화율 저하의 원인이 된다. 가스화로에서 타르 발생량을 저감시키는 방법 중에는 Ni계 촉매를 이용하는 방법이 있으나, 카본 누적에 의한 활성저하, 알칼리금속에 의한 응집 등의 문제가 발생할 수 있다. 한편 철산화물은 합성가스 중의 C2-C3계의 타르를 분해하는데 효과가 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 적벽돌, 염색슬러지 회재 등에는 철산화물이 다량 함유되어 있는 것에 착안하여 폐기물중의 폐금속을 이용한 바이오매스 가스화에 대한 연구를 수행하였다. 점토광물계 폐기물인 적벽돌 파쇄물($SiO_2$ 67.2%, $Al_2O_3$ 19.7%, $Fe_2O_3$ 8.7%, $K_2O$ 2.0%, $TiO_2$ 1.2%, MgO 0.7%)을 전처리 한 후 유동매체로하여 우드펠렛을 가스화한 결과, 가스 생성량이 증가하고, 타르 및 탄화수소류가 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 타르는 후단의 타르 트랩에서 타르가 거의 검출이 되지 않았다. 전처리를 하지 않은 적벽돌 파쇄물은 반응시간이 경과한 후에 가스화율이 증가함에 따라 철화합이 가스화로내에서 환원되어 타르를 분해하는데에는 어느 정도의 반응시간이 필요한 것을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.218.2-218.2
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• 2010

저분자량의 가스와 물이 물리적 결합으로 이루어진 가스 하이드레이트는 상대적으로 많은 양의 가스가 포집될 수 있다는 특성을 이용하여 다양한 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 매립지에서 발생되는 매립가스를 하이드레이트의 원리를 이용하여 효율적으로 저장 및 수송하기위한 공정에 적용하기위해 필요한 매립지 가스 하이드레이트의 상평형에 대한 특성을 분석하고자한다. 일반적으로 매립지 가스에는 메탄이 약 50%, 이산화탄소가 약 35%, 질소가 약 6% 포함되어 있으며 그 밖에 산소, 수분, 암모니아 황화수소 메르캅탄 등 할로겐 계통을 포함한 탄화수소계화합물 수십여종이 포함되어 있다. 이러한 매립지가스를 하이드레이트화 하기위해서는 매립지가스에 포함된 다양한 성분들이 하이드레이트 형성에 미치는 영향을 알아볼 필요가 있다. 특히 황화수소의 경우 독성이 있으며, 실제 플랜트에서 장비의 부식등 악영향을 미치므로 이와 관련한 기초 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 메탄, 이산화탄소, 황화수소가 각각 49.9%, 50.05%, 500ppm의 조성으로 이루어진 혼합가스를 이용하여 하이드레이트 생성 및 해리 시 거동을 측정하고 그 상평형 영역을 기존데이터와 비교분석 하였다. 25bar, 36bar에서 측정한 상평형 데이터는 한국해양대학교 에서 측정한 결과와 마찬가지로 실제 상평형 영역이 CSMHYD 프로그램으로 예측한 것보다 하이드레이트의 안정영역이 약 2bar 정도 높게 형성되는 것을 확인하였으며, $CH_4+CO_2+H_2S$ 혼합가스 하이드레이트의 생성 시 mol consumption은 $CH_4+CO_2$ 혼합가스 하이드레이트와 유사하게 나타났다. 이 결과로 유추하건대, 황화수소의 첨가는 하이드레이트의 형성 압력을 높이지만, 하이드레이트 형성률에는 크게 영향을 미치지 않는다고 할 수 있다.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.12
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• pp.929-939
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• 1994

최근 환경문제와 관련하여 정제된 석유 연료가 아닌 천연가스와 같은 연료의 사용이 증가하면서 산업용 가스터빈의 연소기술에 대한 관심이 집중되고 있다. 가스터빈 연소로 생성되는, 환경을 위협하는 오염물은 연기, 수증기, 일산화탄소(CO), 미연 탄화수소, $NO_{x}$, $SO_{x}$ 등이 있다. 수증기 및 일산화탄소는 지구 온실화에 영향을 미치고 있으나 그다지 심각한 정도는 아 니며, $SO_{x}$는 독성이 있으나 연료 정제시 제거되어질 수 있다. $NO_{x}$는 지구의 오 존층을 파괴하여 생태계를 위협하기 때문에 오염 배출물중 가장 심각하게 고려되어지고 있다. 미국에서는 법으로 산업용 가스터빈의 $NO_{x}$의 양을 규제하고 있는데 15% 산소배출농도에 대하여 1984년에 75ppm에서 1993년에 30ppm으로 낮추어 규제하고 있다. 일본도 미국과 비슷한 수준으로 규제하고 있으며, 따라서 최근의 가스터빈 연소기술은 저 $NO_{x}$연소기에 대한 것으로 저$NO_{x}$연소에 관한 개론 및 가스터빈 연소기의 저$NO_{x}$화 방법, 그리고 미 국과 일본의 최근의 저$NO_{x}$연소기 개발동향에 대하여 다루고자 한다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.53-58
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• 1998

1. 서론 : 일반적으로 막 수송특성의 대부분은 막이 갖고 있는 하전밀도와 막내 포아의 크기가 지배적이다. 만약 2개의 요소가 조절 가능해질때 이온수송의 선택투과의 기능성을 갖는 분리막이 보다 독특한 성능의 복합막이 된다. 콜로디온막은 니트로 셀룰로오즈로 구성된 3차원 망 구조가 특징이고, 다른 물질과 결합이 쉽고, 탄화수소 화합물과 같은 활성이 센 물질과는 안정하게 반응한다. 콜로디온 용액에 ion-exchange-resin을 적절히 혼합시켜, 이온교환기를 갖는 고분자를 캐스팅하여 막을 제조한다. 또 다른 캐스팅막의 제법은 염(NaClO$_4$)을 콜로디온 혼합용액에다 반응시켜 다시 염-Nafion-콜로디온의 캐스팅 복합막이 된다. 제조한 막은 염의 수용액속에 보존한 후 사용하였다. 측정시에 막을 수용액으로 옮겨서 염을 충분히 추출시키면 이온이나 물분자와 결합하는 챤넬이 형성되어 포아가 막내에 생기게 된다. 결국 콜로디온을 지지로 한 이온교환막이 만들어지며 이것은 하전밀도와 포아를 갖는 독특한 분리막이 된다. 본 실험에서는 포아의 크기가 고정된 복합막에서 전하밀도의 변화에 따른 복합막을 제조하여서 복합막의 기능과 또 막의 구조내에 생성된 포아의 존재가 막현상에 어떤 결과를 가져오는가를 검토하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.5 no.3
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• pp.509-516
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• 1994

Liquid phase hydrogenation come into use for the removal process of unsaturated hydrocarbon such as croton aldehyde. The croton aldehyde is generated in a very small amount as by-product in the ethanol production, and it is converted into n-butanol through hydrogenation. Liquid phase hydrogenation is low energy consumption process as compared with gas phase hydrogenation. The nickel catalyst is selected with respect to the economic aspect such as durability and cost. The analysis of the conversion were performed by method of the PMT(permangante time) test. The PMT was sharply decreased as the initial concentrations of croton aldehyde in the ethanol solution were increased. The hydrogenation of croton aldehyde to n-butanol was carried out in sequence after the saturation of the carbon-carbon double bond. The formation of both butyraldehyde and n-butanol followed zero order kinetics. Within expermental conditions the PMT gets longer as reaction temperature goes higer and as LHSV becomes slower, while the reaction pressure has almost no relation with PMT.