• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.285-295
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• 2021

The inverse spinel Cobalt ferrite (CoFe₂O₄, CFO) is considered to be a promising alternative to commercial graphite anodes for lithium ion batteries (LIBs). However, the further development of CFO is limited by its unstable structure during battery cycling and low electrical conductivity. In an effort to address the challenge, we construct three-dimensional hierarchical flower-like CFO nanoclusters (CFO NCs)-decorated carbonized cotton carbon fiber (CFO NCs/CCF) composite. This structure is consisted of microfibers and nanoflower cluster composited of CFO nanoparticle, in which CCF can be used as a long-range conductive matrix, while flower-like CFO NCs can provide abundant active sites, large electrode/electrolyte interface, short lithium ion diffusion path, and alleviated structural stress. As anode materials in LIBs, the flower-like CFO NCs/CCF exhibits excellent electrochemical performance. After 100 cycles at a current density of 0.3 A g^-1, the CFO NCs/CCF delivers a discharge/charge capacity of 1008/990 mAh g^-1. Even at a high current density of 15 A g^-1, it still maintains a charge/discharge capacity of 362/361 mAh g^-1.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권4호
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• pp.37-45
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• 2006

생태건축에서 주로 사용되는 목재는 자연환경에서 쉽게 생분해되기 때문에 목재의 내구성 향상을 위하여 각종 방부제나 방화제 또논 도료를 사용한다. 그러나 이들 약품 중에는 살균 및 살충을 위한 각종 독성 중금속이 함유되어 있다. 특히 비바람과 토양에 직접 접촉하는 지반(foundation)과 외장벽(exterior wall)에 사용되는 목재는 인체에 독성이 강한 CCA (chromated copper arsenate)로 처리하는 경우가 많다. 더욱이 건축 폐재는 법률적으로 소각하도록 규정되어 있어 재활용되지 않는 한, 소각 시 발생하는 배출물질 중 대기환경을 오염시키는 다양한 물질을 방출하여 호흡기 질병을 유발하고, 토양 매립시는 용출되어 토양을 오염시킨다. 따라서 건축용 목재로 사용되는 편백나무와 CCA처리된 미국산 Hemlock외에, 목재로부터 제조되어 시판되고 있는 유기질 비료와 하수 슬렷지, 건류목탄과 백탄에 함유된 중금속이온을 분석한 결과 다음과 같았다. 1) 미량원소분석을 위하여 시료 용해에 사용된 분석시약과 용수 중에 함유된 불순물이 분석결과에 영향을 미치기 때문에 체계적이고 전문적인 분석시스템 개발과 전문가가 필요하였다. 2) 특히 생화학적으로 전처리된 유기질비료와 슬렷지 또는 열화학적으로 전처리된 건류목탄과 백탄은 [$HNO_3+HF$] 혼합액으로 3회이상 처리하여도 완전 용해되지는 않았다. 3) 약품 전처리가 없는 목재의 경우, 열처리한 목탄이나 유기질퇴비는 환경오염을 초래하지 않았다. 4) 목재의 내구향상을 위하여 CCA 처리 목재는 유기질 비료 기준과 토양 환경 기준치를 크게 초과하여 토양에 매립하면, 심각한 토양오염을 야기할 것이다. 따라서 CCA처리된 토목건축용 목재는 특정 폐기물로 규정하여 별도 처리가 필요하고, 최종 처리될 때는 환경 친화적 소각이나 매립을 위하여서는 오염된 중금속을 분리한 후 목재성분만을 이용하는 바이오메스 폐기기술개발이 필요한 반면, 미래에는 환경 친화적인 저독성 또는 무독성 목재 방부제 개발이 필요하다.

• 한국재료학회지
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• 제22권6호
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• pp.321-327
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• 2012

The production of functional activated carbon materials starting from inexpensive natural precursors using environmentally friendly and economically effective processes has attracted much attention in the areas of material science and technology. In particular, the use of plant biomass to produce functional carbonaceous materials has attracted a great deal of attention in various aspects. In this study the preparation of activated carbon has been attempted from rice husks via a chemical activation-assisted microwave system. The rice husks were milled via attrition milling with aluminum balls, and then carbonized under purified $N_2$. The operational parameters including the activation agents, chemical impregnation weight ratio of the calcined rice husk to KOH (1:1, 1:2 and 1:4), microwave power heating within irradiation time (3-5 min), and the second activation process on the adsorption capability were investigated. Experimental results were investigated using XRD, FT-IR, and SEM. It was found that the BET surface area of activated carbons irrespective of the activation agent resulted in surface area. The activated carbons prepared by microwave heating with an activation process have higher surface area and larger average pore size than those prepared by activation without microwave heating when the ratio with KOH solution was the same. The activation time using microwave heating and the chemical impregnation ratio with KOH solution were varied to determine the optimal method for obtaining high surface area activated carbon (1505 $m^2$/g).

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권2호
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• pp.253-266
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• 2020

본 연구에서는 연료형 목재제품 중 국내 유통되고 있는 3종의 성형탄(숯가루 성형탄, 톱밥성형탄, 구멍탄착화용 성형탄)을 선정하여 연소특성, 유해물질 함량, 연소 시 발생되는 대기오염물질 배출 특성에 관한 연구를 진행하였다. 연소시 숯가루 성형탄이 톱밥성형탄보다 더 높은 일산화탄소를 발생시켰으며, 성형목탄의 연소 시 발생하는 대기오염물질 배출량을 대기환경보전법 배출허용기준과 비교 시 전체 제품의 질소·황산화물 배출 기준에 미치지 못하였다. 2019년 기준 배출 허용기준으로 일산화탄소 200 ppm, 질소 산화물 150 ppm, 황산화물 100 ppm이며, 이산화탄소 배출 기준은 변경되지 않았다. 본 연구에 의해 생성된 연소가스 분석을 기초 자료로 성형목탄의 연소 시 생성되는 대기오염물질의 배출 계산을 위한 표준에 대한 연구 및 성형목탄의 불완전 연소에 의해 생성되는 일산화탄소 저감에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.395-400
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• 2017

본 연구에서는 무회분 석탄을 바인더로 첨가한 코크스의 물리적 및 화학적 성질들을 실험적으로 분석하고 강도 향상 메커니즘에 대해 고찰하였다. 또한 제철소에서의 $CO_2$ 저감을 위해 반탄화 과정을 거친 바이오매스 연료를 이용하였다. 무회분 석탄과 함께 팽윤현상(Swelling)이 일어나지 않는 발전용 석탄을 함께 탄화시켜서 전자현미경(SEM)을 이용하여 인터페이스를 관찰하였다. 또한 코크스의 강도 분석을 위하여 I.T.T (Indirect Tensile Test)와 함께, 화학적 구조 고찰을 위하여 $^1H$ NMR 및 $^{13}C$ NMR 분석을 사용하였다. 무회분 석탄의 $^1H$ NMR 및 $^{13}C$ NMR 분석으로 도출된 분자 구조와 코크스 강도의 관계를 도출하였으며, 그 결과 코크스의 강도는 무회분 석탄을 바인더로 첨가함으로써 증가될 수 있음을 확인하였다.