• 제목/요약/키워드: Alternative temperature conditions

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동축류 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8) 혼합 확산화염내의 수소(H2) 첨가가 화염 형상 및 연소 생성물에 미치는 영향 (Effect of Hydrogen(H2) Addition on Flame Shape and Combustion Products in Mixed Coflow Diffusion Flames of Methane(CH4), Ethane(C2H6) and Propane(C3H8))

  • 박호용;윤성환;노범석;이원주;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.780-787
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

인산-산성불화암모늄-킬레이트제 혼합용액에 의한 폐태양전지로부터 실리콘웨이퍼의 회수 (Recovery of Silicon Wafers from the Waste Solar Cells by H3PO4-NH4HF2-Chelating Agent Mixed Solution)

  • 구수진;주창식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.666-670
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    • 2013
  • 실리콘계 태양전지 제조과정에서 발생하는 불량품에서 실리콘웨이퍼를 회수하는 연구를 수행하였다. 상온($25^{\circ}C$)에서 인산용액 농도, 산성불화암모늄 농도, 킬레이트제 종류 및 농도를 변화시키면서 폐태양전지의 반사방지막 및 N층의 제거 효율을 조사하였다. 10 wt% 인산, 2.0 wt% 산성불화암모늄, 1.5 wt% Hydantoin 사용 시 제거 효율이 가장 우수 하였다. 인산농도가 증가할수록 미세입자의 표면전위가 (+)로 변하여 정전기적 인력에 의해 실리콘웨이퍼 표면에 재흡착하여 표면처리 전보다 두께가 두꺼워졌으며, 표면의 오염도도 증가하였다. 인산-산성불화암모늄-킬레이트제 용액에 의한 표면처리방법은 모든 공정이 상온에서 수행되며, 공정이 단순하고, 폐수 발생량이 적고, 표면제거 효율이 우수한 방법으로 폐 태양전지의 재활용 및 기존 RCA 세정법의 대안으로 가능성이 매우 클 것으로 판단되었다.

Ohmic Heating을 이용한 두유박의 압착탈수 (Dewatering of Soybean Milk Residue by Hydraulic Press with Ohmic Heating)

  • 조원일;변유량;이윤수;권익부
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.324-329
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    • 1996
  • 두유 및 두부 공장의 부산물로 생산되는 두유박을 식이섬유원 또는 식품용 소재로 유효하게 이용하기 위한 연구의 일환으로 저장성을 증가시킬 수 있는 탈수 공정에 대한 연구를 수행하였다 유압식 양착 탈수기를 이용하여 압착 압력, 시간, 시료량 등이 탈수 효과에 미치는 영향 및 ohmic heating을 이용한 압착탈수 효과 등을 검토, 고찰하였다. 단순가압에 의한 두유박의 탈수 조건을 검토한 결과 압착 압력 $5{\sim}20kg/cm^2$ 범위에서 압착 압력이 증가할수록 탈수 효과는 거의 직선적으로 증가하였으며, 압착 실린더에 시료의 충진 두께가 15 mm이상일 때 압착 효율이 매우 낮았다 가압에 의한 압착으로는 초기 수분함량 약 80%에서 단지 $74{\sim}785$정도까지만 감소시킬 수 있어 기계적 압력만으로는 효율적으로 탈수되지 않았다. 생두유박을 $10kg/cm^2$의 압력으로 압착하면서 60Hz, 100v의 일반 교류를 통하였을 때 초기 10분 동안에 급속히 탈수되었으며, 그 이후는 간신히 탈수가 진행되었다. 교류통전 압착시 기계적 압착에 비해 압착 즙액량이 2.4배 증가하였으며, 압착 케이크의 수분 함량은 70%까지 감소시킬 수 있었다. 또한 Joule열에 의하여 두유박은 급속히 가열되어 살균 효과를 얻을 수 있었다. 상용 주파수(60Hz)에서 접압을 변화시켰을 때 100V에서 가장 효과적인 탈수가 일어났으며, 60 V의 고정 전압에서 주파수 변환 시는 5kHz가 가장 효율적이었다.

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하수슬러지 소각 비산재를 이용한 제올라이트 P1 및 Analcime의 합성 (Synthesis of Zeolite P1 and Analcime from Sewage Sludge Incinerator Fly Ash)

  • 이제승;정숙녀;박철휘
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.659-665
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    • 2008
  • 본 연구는 서울특별시 소재 S 물재생센터의 하수슬러지 소각로에서 발생하는 비산재를 이용한 제올라이트 합성에 관한 것이다. 이를 위해 출발물질로서 소각비산재의 특성, 제올라이트 합성을 위한 수열반응조건, 합성된 제올라이트의 적용성을 조사하였다. 하수슬러지 소각 비산재에는 중량으로 각각 42.8%와 21.2%로 많은 양의 SiO$_2$와 Al$_2$O$_3$를 함유하고 있어, 제올라이트 합성의 출발물질로 이용이 가능하였다. 소각 비산재의 중금속 유해성 파악을 위해 용출시험과 함유량 시험을 실시하였는데, 용출시험 결과는 폐기물관리법에서 규제하는 용출기준에 비해 매우 적은 양이 검출되었으나, 함유량 시험에서는 비료관리법 상의 보통 비료 중 유기질 비료 및 부산물 비료의 중금속 위해성 기준을 초과하였다. 수열반응 결과, 주로 생성된 제올라이트는 analcime과 zeolite P1이었다. Analcime은 teflon 반응용기에서 생성되었고, 최적의 반응조건은 알칼리(NaOH)용액의 농도 1 N, 합성온도 135$^{\circ}C$, 합성시간 16시간이었다. 한편, Zeolite P1은 붕규산 유리질 반응용기에서 합성되었고, 알칼리(NaOH)용액 농도 5 N, 합성온도 130$^{\circ}C$, 합성시간 16시간에서 가장 많은 양이 합성되었다. 수열반응 후의 유해 중금속 함유량은 합성전과 비교하여 analcime 생성물에서는 비슷한 수준으로, zeolite P1 생성물에서는 약 절반 정도 감소하였다. 합성된 제올라이트의 성능은 암모늄 이온의 교환정도로서 파악하였는데, 소각 비산재에서 0$\sim$1.0 mg NH$_4{^+}$/g, analcime합성물 3.0$\sim$7.4 mg NH$_4{^+}$/g, 그리고 zeolite P1합성물에서 14.6$\sim$17.8 mg NH$_4{^+}$/g이었다. 천연 제올라이트인 clinoptilolite와 phillipsite의 암모니아 제거능력이 15$\sim$35 mg NH$_4{^+}$/g 정도인데, 본 연구에서는 zeolite P1합성물이 이 범위를 충족하였다. 이러한 관점에서 하수슬러지 소각 비산재를 이용한 제올라이트 합성은 폐기물 재활용의 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

플라즈마 고온반응기를 이용한 폐슬레이트 비활성화 연구 (Inactivation of Asbestos-Containing Slate Using High-Temperature Plasma Reactor)

  • 윤성준;정현이;박병노;김용운;김혜수;박재봉;손병구;김태욱;문영범;이선동;이재윤;노열
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.407-417
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    • 2020
  • 국내 폐슬레이트 발생량은 매년 증가 추세로 지정매립장 용량이 한계에 다다르고 있어 슬레이트를 대용량으로 안전하고 저렴하게 처리함과 동시에 재활용할 수 있는 방법이 필요하다. 이에 대한 대안으로 시멘트 소성로를 이용한 폐슬레이트 열처리 방법을 들 수 있다. 이 연구에서는 플라즈마를 이용하여 시멘트 소성로의 고온 환경을 모사할 수 있는 중간 규모(pilot scale)의 장치를 개발하고 이를 이용하여 폐슬레이트 내석면의 비활성화 및 시멘트 원료로의 재활용 가능성을 확인하고자 하였다. 중간규모 실험 장치는 플라즈마 토치를 이용하여 실제 소성로와 동일한 조건을 가지도록 1/50로 축소·제작하였다. 실험조건은 시멘트 소성로의 소성 시간과 동일하게 20분간 200-2,000℃까지 100℃ 간격으로 온도를 상승시키며 폐슬레이트의 비활성화 실험을 실시하였다. 플라즈마 고온반응기를 이용하여 열처리한 폐슬레이트의 XRD, PLM, TEM-EDS 분석결과, 1,500℃ 이상의 온도에서 슬레이트 내 백석면이 고토감람석으로 광물 상전이가 일어나 비활성화되고 시멘트 구성 광물인 라나이트(Ca2SiO4)가 형성됨을 확인하였다. 이 연구 결과는 추후 시멘트 소성로를 이용하여 대용량의 슬레이트를 경제적이고 안전하게 처리함과 동시에 시멘트 원료로 재활용할 수 있는 방안에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

느타리 신품종 '솔타리'의 육성 및 자실체 특성 (Characteristics and breeding of a new cultivar of Pleurotus ostreatus 'Soltari')

  • 오민지;신평균;오연이;장갑열;우성이;공원식
    • 한국버섯학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.202-206
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    • 2016
  • 느타리의 새로운 품종을 개발하기 위해 갓이 짙은 흑회색이며 대가 굵고 길어 고품질인 느타리 신품종을 육성하였다. 2014년에 경기도농업기술원으로부터 'ASI 0665(흑타리)'를 분양받아 포자를 분리하여 'ASI 2504(수한)'의 이핵균주와 교잡하여 꺾쇠연결체(clamp connection)를 형성한 교잡주 25점을 선발하였다. 그 후 미토콘드리아 마커 MtPo1을 이용하여 모균주 'ASI 0665'와 같은 밴드 양상을 보이는 교잡주를 선발하여 반복 재배실험을 수행하였다. 병 당 수량이 대조구인 'ASI 2504'보다 높고 자실체의 갓과 대의 형태가 더 우수한 'Po2013-538'을 최종 우량계통으로 선발하여 특성검정, 생산력검정시험을 통해 2015년 농작물 직무육성 품종 심의회에서 '솔타리'로 명명되었다. 주요 특성은 균사 생장 적온이 $25{\sim}30^{\circ}C$이며 버섯 원기형성 및 발생온도가 $13{\sim}20^{\circ}C$로 중고온성 계통이다. 자실체의 갓 색깔은 진한 흑회색이며 갓의 형태는 깊은 깔때기형이다. 대길이는 75.24 mm, 대굵기는 19.69 mm로 대조구 'ASI 2504'와 비슷한 값을 가지나 대의 육질이 탄탄하고 색깔이 밝아 고품질로 선호된다. 자실체 수량은 병 당(1100 mL) 158.8 g으로 'ASI 2504'의 수량지수를 100으로 놓았을 때 솔타리는 103으로 수량이 약 3% 증가하였다. 가변특성으로는 감자한천배지(PDA)와 버섯완전배지(MCM)에서 균사를 배양한 결과 감자한천배지에서 생장이 양호하였고 대조구 또한 같은 결과를 보였다. 2종류의 primer(UPF 2, UPF 5)를 이용하여 새로운 품종 '솔타리'와 모균주에 대한 DNA profile을 분석한 결과 솔타리가 양친의 주요 DNA 밴드를 갖고 있으며 대조구인 'ASI 2504'와는 구별되는 것을 볼 수 있었다. 신품종 느타리 '솔타리'는 소비자들이 선호하는 짙은 흑회색의 갓과 굵으면서 색이 하얀 대의 특징을 갖고 있어 느타리 재배 농가에서 널리 보급될 것으로 기대된다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2014년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2014)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제27권7호
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    • pp.380-394
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    • 2015
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2014. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the flow inside building rooms, and smoke control on fire. Research issues dealing with duct and pipe were reduced, but flows inside building rooms, and smoke controls were newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for thermal contact resistance measurement of metal interface, a fan coil with an oval-type heat exchanger, fouling characteristics of plate heat exchangers, effect of rib pitch in a two wall divergent channel, semi-empirical analysis in vertical mesoscale tubes, an integrated drying machine, microscale surface wrinkles, brazed plate heat exchangers, numerical analysis in printed circuit heat exchanger. In the area of pool boiling and condensing, non-uniform air flow, PCM applied thermal storage wall system, a new wavy cylindrical shape capsule, and HFC32/HFC152a mixtures on enhanced tubes, were actively studied. In the area of industrial heat exchangers, researches on solar water storage tank, effective design on the inserting part of refrigerator door gasket, impact of different boundary conditions in generating g-function, various construction of SCW type ground heat exchanger and a heat pump for closed cooling water heat recovery were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried out in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration and modelling and controls including energy recoveries from industrial boilers and vehicles, improvement of dehumidification systems, novel defrost systems, fault diagnosis and optimum controls for heat pump systems. It is particularly notable that a substantial number of studies were dedicated for the development of air-conditioning and power recovery systems for electric vehicles in this year. (4) In building mechanical system research fields, seventeen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the evaluation of work noise in tunnel construction and the simulation and development of a light-shelf system. The subjects of building energy were worked on the energy saving of office building applied with window blind and phase change material(PCM), a method of existing building energy simulation using energy audit data, the estimation of thermal consumption unit of apartment building and its case studies, dynamic window performance, a writing method of energy consumption report and energy estimation of apartment building using district heating system. The remained studies were related to the improvement of architectural engineering education system for plant engineering industry, estimating cooling and heating degree days for variable base temperature, a prediction method of underground temperature, the comfort control algorithm of car air conditioner, the smoke control performance evaluation of high-rise building, evaluation of thermal energy systems of bio safety laboratory and a development of measuring device of solar heat gain coefficient of fenestration system.

0D 반응 모델을 활용한 PP와 PE의 비응축성 열분해 기체의 열화학적 전환에 대한 수치해석 연구 (Numerical Study on Thermochemical Conversion of Non-Condensable Pyrolysis Gas of PP and PE Using 0D Reaction Model)

  • 이은지;양원;이은도;이영재
    • 청정기술
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    • 제30권1호
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    • pp.37-46
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    • 2024
  • 전 세계적으로 플라스틱 폐기물로 인한 환경문제가 지속적으로 제기되었으며, 코로나19 이후 플라스틱 폐기물은 급증하는 추세이다. 특히 PP와 PE는 전체 플라스틱 생산량의 절반 이상을 차지하며 두 소재의 폐기물량은 심각한 수준이다. 이에 따라 국내외적으로 플라스틱 재자원화를 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있으며, 그중 열분해 기술은 한가지 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 PP와 PE의 열분해 생성 기체에 대한 화학 반응론적 거동을 예측하고자 비응축성 기체의 열분해 거동에 관한 수치해석 연구를 수행하였다. 기존의 열분해 문헌 조사를 통해 얻은 다양한 조성의 탄화수소 화학종을 기반으로 온도와 체류시간에 따라 생성물의 거동을 분석하였다. 수치해석 결과, 온도 및 체류시간이 증가함에 따라 비응축성 기체의 전환을 통해 H2와 고분자 탄화수소의 생성이 증가하였고 동시에 CH4와 C6H6 화학종은 감소하여 반응에 참여하는 것을 알 수 있었다. 또한 생성률 분석을 통해 C2H4의 분해 반응이 H2 생성에 지배적인 반응임을 확인하였고, C2H4의 함량이 PP 대비 많은 PE에서 C2H4의 분해 반응을 통해 H2 생성량이 증가하는 경향을 나타냈다. 향후 수치해석 결과에서 도출된 여러 변수를 통해 플라스틱에서 H2 및 탄소의 전환율을 높이는 방법을 실험적으로 확인할 계획이다.

환경온도와 항생제 대체물질이 닭 가슴살의 품질에 미치는 영향 (Effects of Environmental Temperature and Antibiotic Substitute on Quality of Chicken Breast Meat)

  • 강근호;김상호;김지혁;강환구;김동욱;조수현;성필남;박범영;김동훈
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.261-268
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    • 2010
  • 본 연구는 환경온도($21^{\circ}C$, $32^{\circ}C$) 및 항생제 대체재가 냉장저장 중 닭 가슴살의 품질에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 그 결과, 사후 72시간째 pH 값은 $32^{\circ}C$의 에션셜오일 처리구가 다른 처리구에 비해 유의적으로(p<0.05) 높게 나타났다. 황색도의 경우 $32^{\circ}C$의 고온조건에서 생산된 닭 가슴살은 $21^{\circ}C$의 조건에서 생산된 닭 가슴살에 비해 유의적으로(p<0.05) 높게 나타났다. 사후 72시간째 $32^{\circ}C$의 고온조건에서 생산된 닭 가슴살의 지방산화도는 에션셜오일 처리구에서 낮게 나타났으며, 염용성 단백질 추출성에 있어서는 약용식물 처리구에서 높게 나타나 효과적인 것으로 나타났다. 근원섬유 단백질의 분포 양상에 있어서도 액틴밴드의 경우, 유산균 및 에션셜오일 처리구가 $21^{\circ}C$의 항생제(+) 처리구와 비슷한 양상을 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 상기의 항생제 대체물질들은 항생제를 대체하더라도 저장 중 닭고기의 품질을 개선시키는 효과가 있으며, 이와 아울러 항생제 대체물 급여시 닭고기의 품질에 미치는 지표로 지방산화도 및 염용성 단백질 추출성 등이 이용될 수 있을 것으로 사료된다. 특히, 에션셜오일 급여는 고온조건에서 고품질의 닭고기를 생산할 경우 항생제 대체 효과가 가장 우수한 것으로 판단된다.

물-페놀 혼합 용매의 근임계 하에서의 크래프트 리그닌의 저분자화 (Depolymerization of Kraft Lignin at Water-Phenol Mixture Solvent in Near Critical Region)

  • 엄희준;홍윤기;정상호;박영무;이관영
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.36-43
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    • 2011
  • 식물계 바이오매스는 석유로부터 얻어지는 화학물질들을 대체할 수 있는 물질로 제안되고 있다. 특히 식물계 바이오매스의 15-30%를 이루고 있는 리그닌은 복잡한 방향족 중합체로 이루어져 있어, 리그닌의 저분자화 공정에 의해 다양한 방향족 화합물을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 국내에서 가장 많이 배출되는 크래프트 리그닌을 출발 물질로 선정하고, $^{13}C$-Muclear Magnetic Resonance($^{13}C$-NMR), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Elemental Analysis(EA)을 통해 원료물질의 화학적 구조를 분석하였다. 크래프트 리그닌의 저분자화 는 물-페놀 혼합 용매의 근임계 영역에서 수행되었으며, tube bomb reactor를 사용하였다. 최적의 반응조건을 찾기 위해 물-페놀의 비율, 반응온도($300-400^{\circ}C$)를 변화시키며 실험을 수행하였다. 또한 기체상 수소를 대신하여 수소발생 용매인 formic acid 사용에 따른 영향을 조사하였다. 액상 생성물의 화학 종류 및 양은 GC-MS를 통해 분석하였고, 고체 잔류물(char)은 FT-IR을 통해 분석하였다. GC-MS 분석 결과 페놀이 첨가된 경우 anisole, o-cresol(2-methylphenol), p-cresol(4-methylphenol), 2-ethylphenol, 4-ethylphenol, dibenzofuran, 3-methyl cabazole, xanthene이 생성되는 것을 확인하였다.