• 임산에너지
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• 제25권1호
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• pp.9-17
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• 2006

탄화온도가 제조된 목탄의 물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 $300{\sim}900^{\circ}C$에서 탄화한 국산 수종의 목탄 특성을 조사하였다. 탄화수율은 $600^{\circ}C$까지는 급격히 감소하나 그 이상의 온도에서는 수율감소가 둔화되었으며, 탄화온도의 증가와 더불어 목탄의 pH는 증가하여 알칼리성을 나타내었다. 목탄의 열량은 $600{\sim}700^{\circ}C$에서 최고를 나타내며, 더 높은 온도에서 탄화하더라도 열량의 증가는 보이지 않았으며, 낙엽송 목탄이 상수리 목탄보다 다소 높은 열량을 나타내었다. 또한 탄화온도의 증가에 따라 탄소함량이 증가하는 반면, 수소나 산소함량은 감소되었고, 목탄의 비표면적은 $600^{\circ}C$까지는 탄화온도의 증가와 함께 증가하나, 그 이상의 온도에서는 감소되거나, 증가 폭이 감소된 후, $800^{\circ}C$ 이상의 탄화온도에서 다시 증가하는 경향이 있었다. 목탄의 흡착력을 요오드흡착량 및 초산가스 흡착력으로 조사 한 바, 탄화온도의 증가와 함께 이들에 대한 흡착성이 증가하였으며, 낙엽송 목탄이 상수리 목탄보다 다소 높은 흡착력을 나타내었다. 이상과 같은 결과로부터 탄화온도에 따라 목탄의 물성과 흡착성이 다르기 때문에 목탄의 특성을 고려하여 적정한 용도에 사용되어야 목탄 효과를 극대화할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권3호
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• pp.230-237
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• 2011

본 연구는 개량형 탄화로를 이용하여 제탄과정 중 탄화로 내 외벽체의 온도변화를 측정하고, 제탄된 목탄의 특성을 조사하였다. 공시탄화로의 탄화과정은 8일정도 소요되었다. 탄재탄화시 탄화로 내부온도는 $720^{\circ}C$ 정도 였고, 정련단계에 이르기까지 탄화로 내부온도는 점점 증가하여 정련단계에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상의 고온에 달하였다. 연통부는 착화시 $90^{\circ}C$였고, 서서히 증가되어 정련단계에서는 $750^{\circ}C$까지 상승하였다. 이 때 탄화로 벽체의 온도변화는 제탄과정 중의 탄화로 내부의 온도변화 경과곡선과 비슷한 경향을 보여주었다. 제탄과정에서 나타난 탄화로 벽체의 최고 온도는 $500^{\circ}C$ 정도였다. 적외선 열화상카메라를 이용하여 제탄전 탄화로의 내.외벽체의 온도분포를 측정한 결과, 출탄 후 시간이 다소 경과되어도 상당한 양의 잠열이 탄화로 벽체와 천장에서 감지되었다. 출탄된 목탄의 고정탄소은 85.9~89.9%였다. 정련도는 1, 경도는 12, 발열량은 7,047~7,456 kcal/kg, pH는 9.0~9.9였다. 목탄의 수탄율은 13.8% 정도로 기존의 탄화로에 얻어진 수탄율 9.8~12.3%에 비해 1.5% 정도 향상되었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권4호
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• pp.290-298
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• 2019

$TiO_2$-particles containing Co grains are fabricated via thermal hydrogenation and selective oxidation of TiCo alloy. For comparison, $TiO_2$-Co composite powders are prepared by two kinds of methods which were the mechanical carbonization and oxidation process, and the conventional mixing process. The microstructural characteristics of the prepared composites are analyzed by X-ray diffraction, field-emission scattering electron microscopy, and transmission electron microscopy. In addition, the composite powders are sintered at $800^{\circ}C$ by spark plasma sintering. The flexural strength and fracture toughness of the sintered samples prepared by thermal hydrogenation and mechanical carbonization are found to be higher than those of the samples prepared by the conventional mixing process. Moreover, the microstructures of sintered samples prepared by thermal hydrogenation and mechanical carbonization processes are found to be similar. The difference in the mechanical properties of sintered samples prepared by thermal hydrogenation and mechanical carbonization processes is attributed to the different sizes of metallic Co particles in the samples.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.618-623
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• 2020

구형 페놀수지 입자 및 상대적으로 가교밀도가 낮은 구형 페놀-크레졸 공중합체 수지를 페놀, ortho-크레졸, 및 포름알데히드로부터 염기성 촉매인 트리에틸아민(triethylamine)의 존재 하에 98 ℃에서 현탁중합을 통하여 합성하였다. 페놀은 두 개의 ortho 및 한 개의 para 위치에서 포름알데히드와 반응하여 가교구조를 형성하지만 ortho-크레졸은 선점된 하나의 ortho 위치의 methyl 기로 인하여 공중합 시 가교 밀도를 저하시킨다. 그 영향으로 700 ℃ 질소 환경에서의 탄화 시 구형 페놀수지 비드에 비해 구형 페놀-크레졸 공중합체 수지의 경우 겉보기 밀도의 감소와 함께 수축율의 증가 현상이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 크레졸 올리고머의 분자량이 증가함에 따라 탄화 된 공중 합체 비드의 기공 반경이 감소하여 밀도 및 수축 결과와 일치 하였으며, 크레졸을 이용하여 구형 페놀수지 입자의 가교도를 조절함으로써 탄화과정에서의 밀도 감소율이 약 3~6%포인트 증가되고, 수축율은 약 6~20%포인트 증가함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권2호
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• pp.163-171
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• 2014

Environmental issues about indoor air quality have been increased and focused on volatile organic compounds (VOCs) caused cancer, asthma, and skin disease. Reducing VOCs has been attempted in many different methods such as using environmentally friendly materials and air cleaner or purifier. Charcoal is well known material for absorbing VOCs. Therefore, carbonized board from medium density fiberboard has been developed. We assumed that the source of carbonized boards can be any type of wood-based panels. In this study, carbonized boards were manufactured from oriented strand board (OSB) at 400, 600, 800, and $1000^{\circ}C$. Each carbonized OSB (c-OSB) was evaluated and determined physiomechanical characteristics such as exterior defects, dimensional shrinkage, modulus of elasticity, and bending strength. No external defects were observed on c-OSBs at all carbonizing conditions. As carbonizing temperature increased, less porosity between carbonized wood fibers was observed by SEM analysis. The higher rate of dimensional shrinkage was observed on c-OSB at $1000^{\circ}C$ (66%) than c-OSB at 400, 600, and $800^{\circ}C$ (47%, 58%, and 63%, respectively). The densities of c-OSBs were lower than original OSB, but there was no significant different among the c-OSBs. The bending strength of c-OSB increased 1.58 MPa (c-OSB at $400^{\circ}C$) to 8.03 MPa (c-OSB at $1000^{\circ}C$) as carbonization temperature increased. Carbonization temperature above $800^{\circ}C$ yielded higher bonding strength than that of gypsum board (4.6 MPa). In conclusion, c-OSB may be used in sealing and wall for decorating purpose without additional artwork compare to c-MDF which has smooth surface.

• Carbon letters
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• 제12권1호
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• pp.44-47
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• 2011

Activated carbon fibers (ACFs) were prepared from cost effective commercial textiles through stabilization, carbonization, and subsequently activation by carbon dioxide. ACFs were characterized for surface area and pore size distribution by physical adsorption of nitrogen at 77 K. ACFs were also examined for various surface characteristics by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and CHNO elemental analyzer. The prepared ACFs exhibited good surface textural properties with well developed micro porous structure. With improvement in physical strength, the commercial textile grade acrylic precursor based ACFs developed in this study may have great utility as cost effective adsorbents in environmental remediation applications.

• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

수계 내 질소의 증가는 부영양화나 녹조 및 적조현상을 유발하여 수계의 파괴 및 물의 자정능력을 저하시켜 전세계적으로 중요한 환경문제가 되었다. 수계 내 질소의 가장 일반적인 형태는 암모늄(NH₄⁺)이온의 형태로 폐수로부터 유입되는 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 부영양화의 주요 원인이 되고 있어 암모늄 제거에 있어 적절한 처리 및 방안이 필요하다. 본 연구에서는 생장력이 좋은 바이오매스 중 하나인 수단그라스를 적용하여 바이오차를 생산하였으며, 200℃-400℃ 탄화 온도 조건 변화에 따른 과정에서 생성된 수단그라스 바이오차를 활용하여 암모늄 이온, 10~100ppm 농도 변화에 따른 흡착능력 분석하였으며, 이 결과를 통해 흡착제로써 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 탄화반응으로 인해 수단그라스의 화학구조가 분해되면서 바이오차의 탄소 및 고정 탄소함량이 증가하였다. 바이오차의 pH는 탄화 온도가 높을수록 pH와 전기전도도가 높아지면서 전기전도도로 인해 양이온에 대해 높은 흡착 가능성을 보였다. 흡착실험 결과를 바탕으로 NH₄-N의 농도가 높아지면서 최대 54.5%, 최저 17.4%의 제거효율을 보였으며, 탄화 온도가 높을수록 바이오차의 기공 및 비표면적 증가로 인해 오염물질의 흡착이 용이해져 NH₄-N의 제거효율이 높아졌다. FT-IR 분석 결과, 탄화반응의 고온으로 인해 전체적인 표면 작용기의 감소가 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권4호
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• pp.281-290
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• 2011

본 연구에서는 한국산 주요 수종의 간벌재 및 목질재료의 탄화물로의 개발을 위해 이들을 탄화하여 기본물성 및 흡착 특성을 분석하였다. 탄화수율은 모든 수종과 목질재료에서 탄화온도 상승과 함께 감소했다. 정련도는 $400^{\circ}C$에서는 9.0, $600^{\circ}C$에서는 3.3~5.0, $800^{\circ}C$에서는 0으로 나타났고, 수종 간 차이가 적은 것으로 나타냈다. 고정탄소량은 탄화온도가 상승함에 따라 증가하였으며, 수종 간은 침엽수재 탄화물이 활엽수재 탄화물 보다 높은 경향을 보였다. 비표면적은 탄화온도가 증가할수록 증가하였고, 수종 간 비표면적은 침엽수재가 활엽수재 탄화물보다 높게 나타났으며, 리기다소나무 탄화물이 733.9 $m^2$/g으로 가장 높은 비표면적을 나타내다. 포름알데히드 제거율은 탄화 온도 간에는 탄화온도가 증가할수록 높았으나 600과 $800^{\circ}C$ 사이에서는 $600^{\circ}C$가 높은 것과 $800^{\circ}C$가 높은 것이 공존해 나타났고, 수종 간은 잣나무, 졸참나무 및 MDF 탄화물이 $600^{\circ}C$에서 높은 제거율을 나타냈다. 에틸렌가스 제거율은 탄화온도가 증가할수록 높은 제거율을 나타났고, 수종 간에는 리기다소나무, 아카시나무 탄화물이 가장 높은 제거율을 나타낸다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.323-331
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• 2018

실험실 규모 기포 유동층 반응기를 이용한 하수 슬러지와 석탄 및 우드 펠렛의 혼소 실험 및 회분 분석을 통한 슬래깅 성향을 살펴보았다. 연료는 일반 건조 및 수열탄화를 통해 제작된 하수 슬러지와 아역청탄, 우드 펠렛이 적용되었다. 연소 실험은 당량비 및 산화제 유량, 초기 온도를 고정하고 2종의 하수 슬러지 연료와 석탄 또는 우드 펠렛을 발열량 기준 50 : 50 비율로 혼합한 총 4개의 조건에 대해 반응기 온도 및 배가스 조성을 측정하였다. 배가스 중 $NO_x$는 모든 조건에서 대부분 NO의 형태로 400 ~ 600 ppm 범위에서 측정되었다. $SO_2$는 원료 내 황 함량을 고려하면 하수 슬러지의 투입량이 큰 영향을 미쳤을 것으로 예상되는 가운데 수열탄화 연료가 일반 건조 연료에 비해 다소 낮은 경향을 보였다. 비산 회분 조성 분석 결과 하수 슬러지 연료가 슬래깅/파울링 가능성을 높일 것으로 생각되며, 수열탄화 연료가 일반 건조 연료에 비해 상대적으로 양호한 결과를 보일 것으로 예상되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권2호
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• pp.189-201
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• 2018

Intumescent system is a highly effective flame retardant technology that takes advantage of the mechanism of foaming and carbonization. In order to materialize Intumescent system, it is necessary to use reinforcement material to improve the strength of the material. In this study, we used kenaf as a natural fiber to manufacture intumescent/EVA (ethylene vinyl acetate) composites to improve mechanical and flame retardant performance. Finally two materials with different particle shape are applied to one system. Therefore, the influence factors of the particles with different shapes on the composite material were analyzed based on the tensile test. For this purpose, we have used the tensile strength analysis model and confirmed that it can only act as a partial strength reinforcement due to weak binding force between the matrix and particles. In the combustion characteristics analysis using cone calorimeter and UL 94, the combustion characteristics were enhanced as the content of Intuemscent was increased. As the content of kenaf increased, combustion characteristics were strengthened and carbonization characteristics were weakened. Through the application of kenaf, it can be confirmed that elastic modulus improvement and combustion characteristics can be strengthened, which confirmed the possibility of development of environmentally friendly flame retardant materials.