• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.467-470
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• 2005

지구온난화 현상과 화석연료의 고갈에 대한 두려움 때문에 재생에너지에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 대체에너지, 합성가스, 화학 원료, 오일 등으로 전환할 수 있는 바이오매스 활용에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 바이오매스의 열화학적 전환 공정에는 열분해, 연소, 가스화 등이 이용되고 있다. 특히 열분해는 syringol, levoglucosan, guaiacol등의 고부가가치 물질들을 생산하기에 적합한 기술로 인정받고 있다. 본 연구에서는 국내에서 쉽게 구할 수 있는 톱밥, 폐목재 등의 바이오매스의 열화학적 전환 특성을 분석하였다. 사용된 바이오매스의 열분해 특성은 열중량 분석기 및 열천칭 반응기를 통해 분석하였으며 이를 통해 유동충 반응기(지름 0.2m, 높이 2m)를 설계 및 제작하였다. 반응온도 및 산소 농도가 증가할수록 levoglucosan 등의 고부가가치 물질들의 수율이 낮아지며 페놀류가 급격히 증가함을 알 수 있었다. 회재 성분이 높은 왕겨의 바이오오일 수율은 톱밥보다 $30\%$이상 낮게 나타났다

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.102.1-102.1
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• 2010

바이오매스(Biomass)는 지구상에서 에너지원으로 이용될 수 있는 모든 식물과 미생물을 총칭하는 의미로 사용된다. 최근 바이오매스를 에너지자원화 시키는 방법으로 주목받는 열화학적 전환(Thermo-chemical conversion) 반응은 산소가 없이 혹은 희박한 조건에서 바이오매스에 열과 압력을 가하거나 공기나 수증기 등의 가스화제와 반응하여 바이오오일(Bio-oil) 및 합성가스(Syngas)로 변화하는 프로세스를 의미한다. 바이오매스로부터 바이오 DME(Di-Methyl Ether) 생산을 위한 합성가스를 제조하기 위해서 국내 산림자원을 대상으로 열분해반응 특성연구를 수행하였다. 또한 이들 물질로부터 바이오 DME 합성을 위해 최적의 합성가스 제조를 위한 타당성 연구를 수행하였다. 반응온도 $800{\sim}900^{\circ}C$에서 가스화 수율은 78~80%, 촤 수율은 17~20%, 타르 수율은 4~10%였고, 합성가스($H_2$/CO)비는 0.9~1.6였다.

• Elastomers and Composites
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• 제48권1호
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• pp.24-29
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• 2013

식물성 오일로부터 추출한 물질을 기반으로 하여 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TPE) 중에서도 뛰어난 물성을 가진 것으로 잘 알려진 폴리아미드계 TPE(polyamide-type TPE, TPAE)의 단량체 합성공정을 개발하였다. 대다수의 식물성 오일에 함유되어 있는 불포화 지방산으로 잘 알려진 올레인산을 사용하여 TPAE의 단량체 6종($C_9$, $C_{10}$, $C_{11}$ ${\omega}$-amino acid 와 ${\alpha}$, ${\omega}$-dicarboxylic acid)을 좋은 수율로 합성하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제36권2호
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• pp.99-103
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• 2010

왁스 또는 긴사슬을 가지는 탄화수소는 동물, 식물, 광물 또는 합성에 의해 만들어 진다. 오일-왁스 겔은 립스틱과 같은 다양한 화장품 분야에 사용되어지고 있다. 예를 들면, 립스틱의 사용감촉은 오일-왁스 겔의 광택 정도에 크게 영향을 받는다. 여러 논문에서 단일 용매 또는 혼합된 용매에서의 왁스 구조에 대해서 연구가 진행되었다. 그러나 왁스 구조에 대한 연구 논문은 극히 소수에 불과하다. 이 논문의 목적은 세레신 왁스와 또 다른 왁스를 사용하여 오일-왁스 겔에서의 광택과 왁스 구조에 대한 관계를 연구하였다. 최근 들어 입술피부에서의 광택 효과는 아름다움의 척도로 알려지고 있다. 광택효과는 오일-왁스 메트릭스가 형성될 때 메트릭스 구조의 변화와 오일의 성질에 의해 좌우된다. 최근 연구에서는 세레신 왁스와 마이크로크리스탈린 왁스로부터 얻어진 오일-왁스 겔에서의 왁스 구조변화와 그에 따른 광택에 대한 영향을 보고하고 있다.

• 청정기술
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• 제8권3호
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• pp.119-128
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• 2002

분획분자량이 50,000인 acrylonitrile과 vinyl chloride의 공중합체 재질의 한외여과막(KOCH Membrane System, HF1-45-CM50)과 분획분자량이 100,000인 polysulfone 한외여과막(KOCH Membrane System, HF1-43-CM100)을 사용하여 순수에 3% 농도로 희석한 수용성 합성 절삭유의 투과특성을 연구하였다. 친수성 분리막인 HF1-45-CM50은 합성 절삭유의 투과실험에서 높은 투과유속과 오일성분 투과율을 보였으나 소수성 분리막인 HF1-43-CM100의 경우에는 오일 투과율은 HF1-45-CM50과 유사하였으나 투과유속은 훨씬 저하되었는데 이는 합성 절삭유가 소수성 막의 표면을 쉽게 적셔서 친수성 막에 비해 더 심한 막오염을 유발시킨다는 것을 의미한다. 또한 분리막 재질의 특성이 합성 절삭유의 투과특성에 미치는 영향이 분리막의 평균 기공크기의 영향보다 훨씬 더 크다는 사실을 알 수 있었다. 막오염을 감소시키기 위해 질소에 의한 역세척 실험을 수행한 결과 역세척 효과가 친수성 분리막에서는 뚜렷이 나타났으나 소수성 분리막의 경우에는 오히려 투과유속의 감소를 초래하였다. 폐합성 절삭유에 의해 오염된 분리막의 세척실험에서는 세척용액에 분리막을 72시간 이상 침지시킨 후 역세척을 수행할때 가장 높은 투과유속의 회복율을 얻을 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1208-1218
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• 2019

이 연구는 유기농 식물성 계면활성제의 화장품 가용화력에 관한 연구이다. 유기농으로 인증된 원료를 사용하여 고순도의 폴리글리세릴-10올리에이트와 폴리글리세릴-10스테아레이트를 합성하여 우수한 가용화력을 가진 계면활성제를 개발하였다. 이 혼합원료의 이름을 Solubil ORG-1300으로 칭하였다. 이 원료의 외관은 엷은 노란색의 페이스트이었고, 특이한 고유의 냄새를 가지고 있었다. 비중은 1.15, 산가는 0.072±0.1로 순도가 높았다. 이 계면활성제의 HLB값은 평균값=15.1로 Griffin식을 사용하여 계산하였다. 유기농 가용화제가 향과 오일을 어떻게 가용화되는가를 메커니즘적으로 해석하였다. 가용화 실험은 두 가지 오일에 대하여 성능실험을 통하여 육안으로 판별하고 UV분광광도계로 890nm에서 투과도를 측정하여 투명도를 평가하였다. 이 결과 베르가못오일을 가용화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 약 2배정도가 필요한 것으로 나타났다. 또한 토코페릴아세테이트를 가용화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 약 8배정도가 필요한 것으로 나타났다. pH변화에 따른 가용화력을 실험한 결과 pH=3.5의 산성영역, pH=7.2의 중성영역, pH=11.5의 알칼리성영역에서도 안정화된 가용화력을 보였다. 화장품의 응용분야로써 보습스킨토너 처방을 성공적으로 개발하였다. 이러한 결과를 바탕으로 스킨케어, 베이비 로션, 민감성 혹은 아토피 피부용 화장품에 폭넓게 응용이 가능할 것으로 기대한다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권1호
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• pp.30-35
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• 2012

새로운 스타폴리머인 바이오폴리부타디엔은 리빙 음이온중합이라는 고분자의 정밀 합성법을 통하여 분자량, 분자량분포, 조성 및 세부구조를 제어하였다. 리빙 음이온중합에 의해 n-BuLi으로 개시된 polybutadienyllithium(PBDLi)의 연쇄말단이 ESO(Epoxidized Soybean Oil)의 기능성 그룹과 커플링 반응을 일으키며 스타폴리머를 합성한다. 분자량이 1,000/5,000/10,000(g/mol)인 PBDLi을 중합하여 THF존재하에서 반응 후 GPC에 의한 분자량 및 arms분석과 $^1H$-NMR, FT-IR에 의한 고분자 구조 분석을 통하여 바이오폴리부타디엔의 합성을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제20권2호
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• pp.208-212
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• 2009

동식물의 유지로부터 합성된 바이오디젤은 기존 석유디젤을 대체할 수 있는 친환경적인 연료로 알려져 있다. 하지만 바이오디젤은 석유디젤에 비해 낮은 온도에서 연료특성이 열악한 것으로 알려져 있기 때문에 다양한 원료별 바이오디젤의 저온특성 분석이 필요하다. 본 연구에서는 12종류의 다양한 식물성오일로부터 트란스에스테르화를 시킨 결과, 86~96%의 높은 수율로 바이오디젤을 얻을 수 있었다. 이렇게 합성된 바이오디젤을 운점, 유동점, 저온필터막힘점을 측정한 결과, 올레핀 함량이 높은 들기름으로부터 합성된 바이오디젤의 저온특성이 가장 우수하였다.

• 한국석유지질학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-11
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• 2008

오일샌드는 비재래형(unconventional) 석유자원의 하나로서 비투멘(bitumen), 물, 점토, 모래의 혼합물이다. 오일샌드 비투멘은 API 비중이 $8-14^{\circ}$이고 점도가 10,000 cP 이상인, 매우 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원으로서 일반적으로 지표나 천부퇴적층에서 유동성을 갖지 않는다. 오일샌드 비투멘은 주로 캐나다 앨버타주와 사스캐추완주에 분포하고 있으며, 캐나다에만 원시부존량이 1조 7천억 배럴, 확인매장량이 1천 7백억 배럴에 달한다. 대부분은 앨버타주 포트 멕머레이(Fort McMurray) 인근의 아사바스카(Athabasca), 콜드레이크(Cold Lake), 피스리버(Peace River) 지역에 매장되어 있다. 캐나다 오일샌드 저류지층은 아사바스카 지역의 멕머레이층(McMurray Fm)과 클리어워터층(Clearwater Fm), 콜드레이크 지역의 멕머레이층(McMurray Fm), 클리어워터층(Clearwater Fm), 그랜드래피드층(Grand Rapid Fm), 피스리버 지역의 블루스카이층(Bluesky Fm)과 게팅층(Gething Fm)이다. 이들 지층은 하부 백악기 지층으로서 중생대 초-중기에 발생한 북미판과 태평양판의 충돌과 그로 인한 대륙전면분지(foreland basin)의 형성과정에서 퇴적되었다. 분지의 기반암은 복잡한 지형을 갖는 고생대 탄산염암이며, 그 위에 북미대륙 북쪽의 보레알해(Boreal Sea)로부터 현재의 북미대륙 서부를 남북으로 관통하는 전기백악기내해로(Early Cretaceous Interior Seaway)를 따라 해침이 발생하면서 오일샌드 저류지층이 형성되었다. 세 개의 주요 오일샌드 분포지역 가운데 80% 이상의 오일샌드를 매장하고 있는 아사바스카 지역의 저류지층인 멕머레이층과 크리어워터층의 최하부층원인 와비스코 층원(Wabiskaw Mbr)은 전기 백악기 시기의 해침층서를 잘 반영하고 있다. 멕머레이층 하부에는 하성기원의 퇴적층이 발달하고, 상부로 가면서 점차로 조석기원의 천해 퇴적층이 우세해지며, 와비스코 층원에 와서는 의해 세립질 퇴적층이 광역적으로 분포한다. 이러한 해침기원의 상향 세립화 경향은 아사바스카 오일샌드 부존지역에서 일반적으로 관찰된다. 오일샌드 부존지층은 일반적으로 불균질 저류층이며, 주요 저류층은 하성퇴적층이나 에스츄어리(estuary) 기원의 퇴적층에 발달한 하도-포인트 바 복합체(channel-pont bar complex)이다. 이러한 하도-포인트바 복합체는 범람원 및 조수평원 세립질 퇴적층이나 만-충진(bay-fill) 퇴적층과 함께 멕머레이층을 형성한다. 멕머레이층 상부에 오는 와비스코 층원은 주로 외해 세립질 퇴적층으로 이루어져 있으나, 멕머레이층을 대규모로 침식하는 하도사암층이 지역적으로 발달하기도 한다. 캐나다에서 오일샌드는 주로 노천채굴(surface mining)과 심부열회수(in-situ thermal recovery) 방식으로 생산한다. 50 m 미만의 심도에 묻혀있는 오일샌드는 노천채굴 방식으로 회수하여 비투멘 추출(extraction)과 개질(upgrading)과정을 거쳐 합성원유(synthetic crude oil)로 생산된다. 반면에 150-450 m 심도에 묻혀있는 오일샌드는 주로 심부열회수 방식으로 비투멘을 회수하여 비교적 간단한 비투멘 블렌딩(blending)과정을 통해 유동성을 증가시켜 정유시설로 운반한다. 심부열회수 방식으로 오일샌드를 개발할 경우 주로 스팀주입중력법(SAGD: Steam Assisted Gravity Drainage)이나 주기적스팀강화법(CSS: Cyclic Steam Stimulation)이 사용된다. 이러한 방법들은 저류층에 스팀을 주입하여 저류층 내의 온도를 상승시킴으로써 비투멘의 유동성을 증가시켜 회수하는 기술을 사용한다. 따라서 오일샌드 저류층 내부의 스팀전파효율을 결정하는 저류지층의 주요 지질특성에 대한 이해가 선행되어야 효과적인 생산설계와 효율적인 생산을 수행할 수 있다. 오일샌드 생산에 영향을 미치는 저류층의 주요 지질특성에는 (1)비투멘 샌드층의 두께(pay) 및 연결성(connectivity), (2) 비투멘 함량, (3) 저류지역 지질구조, (4) 이질배플(mud baffle)이나 이질프러그(mud plug)의 분포, (5) 비투멘 샌드층에 협재하는 이질퇴적층의 두께 및 수평연장성(lateral continuity), (6) 수포화층(water-saturated sand)의 분포, (7) 가스포화층(gas-saturated sand)의 분포, (8) 포인트바의 성장방향성, (9) 속성층(diagenetic layer)의 분포, (10) 비투멘 샌드층의 조직특성 변화 등이 있다. 이러한 지질특성에 대한 고해상의 분석을 통해 보다 효과적인 오일샌드 개발이 달성될 수 있을 것이다.

• 대한화학회지
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• 제49권2호
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• pp.161-166
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• 2005