• 에너지공학
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• 제17권1호
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• pp.8-14
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• 2008

폐 농업용 비닐을 이용한 연료유 생산 공정을 위한 저밀도폴리에틸렌(LDPE)과 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지에 대한 열분해 반응 실험을 하였다. 질소 분위기에서 상온에서 $650^{\circ}C$까지의 비등온 조건에서의 열분석기(열중량분석기, 시차주사열량계)와 $420^{\circ}C$의 배치형 반응기에서 무촉매반응과 소성 백운석,소성 석회석, 소성 굴껍질 등의 칼슘계 촉매를 사용한 열분해가 행하여졌다. TGA 실험에서 가열속도에 따라서 LDPE의 열분해 개시온도는 $330{\sim}360^{\circ}C$로 변화되었다. EVA 수지는 $300{\sim}400^{\circ}C$의 1차분해영역과 $425{\sim}525^{\circ}C$의 2차분해 영역에서 열분해 되었다. LDPE 수지에 10% 칼슘계 촉매 첨가 시 소성백운석 첨가가 반응 속도를 증가시켰다. EVA 수지 열분해 실험에서는 칼슘계 촉매 첨가가 열분해 반응을 다소 지연시켰다. DSC 실험에서 칼슘계 촉매는 LDPE 수지 원료의 융해개시온도는 다소 낮추었지만 융해열에 대하여는 영향이 없었다. 소성백운석 첨가 시 열분해열을 20% 정도 감소시켰다. 회분식 반응기에서 소성백운석과 소성 석회석 첨가 시 연료유 생성 수율을 높였으나, 생성 연료유 내의 탄소 수 분포에는 큰 영향이 없었다.

• 에너지공학
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• 제19권4호
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• pp.221-227
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• 2010

본 연구에서는 바이오매스 및 플라스틱에 가스화 효율을 높이기 위한 탄산염 촉매 또는 Ni based 촉매를 혼합한 시료에 대하여, 고정층 반응기를 이용하여 급속 등온 열분해 실험을 수행하여, 생성된 가스의 온도, 시료 및 촉매의 영향에 관한 분석을 통하여, 최적의 수소 생성 수율을 얻고자 한다. 고위발열량 측정 결과, 바이오매스보다 플라스틱 폐기물의 발열량이 높아짐을 알 수 있었다. 원소분석 결과로부터 수소 함량은 플라스틱 시료가 더 높았다. 계산된 활성화 에너지는 촉매 적용에 의해 감소하였고, 5 wt% 이상의 경우에는 큰 변화를 보이지 않았다. 수소수율은 플라스틱 폐기물이 포함된 시료, 온도에 대해서는 대부분 높은 온도 범위에서 최대값이 얻어졌다. 또한 대부분의 시료에서 높은 혼합비를 갖는 조건의 수소수율이 가장 높은 결과를 보였으나, 5 wt% 이상의 조건에서는 촉매 혼합비 증가의 영향은 미비하여, 활성화 에너지의 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 전체적으로 촉매 반응이 무촉매 반응에 비하여 높은 수소수율이 얻어졌다. 촉매 종류에 대하여, 탄산염 촉매인 $Na_2CO_3$ 및 $K_2CO_3$보다 Ni-$ZrO_2$ 촉매가 수소 생산을 위한 목적에 더 적합한 촉매임을 확인하였고, 본 연구로부터의 최대 수소수율을 위한 조건은 $900^{\circ}C$, 20 wt%의 Ni-$ZrO_2$(1:9) 촉매가 혼합된 Pitch Pine, Polyethylene 시료에 대하여 65.9 vol%의 높은 수소수율의 결과를 얻었다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.198-204
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• 2019

고분자 복합재료는 높은 기계적 물성을 요구하는 산업용 소재로 널리 사용되고 있다. 이러한 고분자 복합재료에 사용되는 유리섬유나 무기충전제는 불균일한 분산 및 고분자와 충전제 간의 계면 접착력 저하에 의해 강도 저하와 같은 문제점이 상존한다. 본 연구에서는 열분해 반응을 통해 제조되는 비극성 폴리에틸렌 왁스에 대해 열분해 반응과 함께 연속적으로 극성 아크릴산 단량체를 그래프트 반응시켜 극성개질의 효율을 향상시킨 아크릴산 변성 폴리에틸렌 왁스를 합성하여, 이를 폴리아미드 매트릭스와 무기충전제인 유리섬유의 고분자 복합재료에 적용하여 폴리아미드 기반 고분자 복합재료의 물성에 미치는 영향을 조사하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권2호
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• pp.48-55
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• 2007

석탄화력발전소에서 부산물로 발생하는 비산재를 이용하여 저밀도 폴리에틸렌 열분해용 저가 크래킹 촉매를 합성하였다. 석탄비산재에 포함되어 있는 실리카와 알루미나를 NaOH와의 융합을 통해 용출시키고 이를 공침시킴으로써 비정질 실리카알루미나 촉매로 합성하였다. NaOH/석탄비산재 중량비와 활성화 시간 등의 합성조건이 촉매 합성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 열중량분석기를 사용하여 저밀도 폴리에틸렌 촉매 열분해를 수행하였다. 열분해 온도 변화와 열분해 생성물의 비점분포를 분석하여 합성 촉매의 성능을 평가하였으며 합성된 촉매의 물리적 특성과 촉매 활성간의 관계를 고찰하였다. NaOH/석탄비산재의 중량비가 1.2이고 활성화 시간이 8시간일 때 합성된 촉매가 가장 우수한 성능을 나타내었다. 최적 조건에서 합성된 촉매는 상용촉매와 유사한 활성을 나타내어 우수한 효과를 나타내었으며 폐플라스틱 재활용에 효과적으로 사용할 수 있으리라 예측된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.303-309
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• 2009

폐 농업용 비닐을 이용한 연료유 생산 공정을 위한 저밀도폴리에틸렌(LDPE)과 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지에 대한 열분해 반응 실험을 하였다. 질소 분위기에서 상온에서 $650^{\circ}C$까지의 비등온 조건에서의 열분석기(열중량분석기, 시차주사열량계)와 $420^{\circ}C$의 배치형 반응기에서 무촉매 반응과 천연제올라이트, FCC 촉매, 폐 FCC 촉매, 중국 촉매(촉매 A) 등의 제올라이트계 촉매를 사용한 열분해가 행하여졌다. TGA 실험에서 무적제가 첨가된 EVA 수지는 열분해 개시 온도가 $250^{\circ}C$ 근처로 매우 낮아졌으나, 황토와 장수제 첨가는 열분해를 다소 지연시켰다. LDPE에서 제올라이트 계열 촉매는 촉매 A>폐 FCC 촉매>천연제올라이트>LDPE의 순으로 열분해 반응속도를 높이는데 유효하였다. EVA에서 제올라이트 계열 촉매 첨가 시는 폐 FCC 촉매>천연제올라이트>촉매 A>EVA 수지의 순으로 열분해 반응을 촉진시켰다. DSC 실험에서 제올라이트 계열 촉매 첨가 시 촉매 A>폐 FCC 촉매>천연제올라이트>LDPE의 순으로 융해개시 온도와 열분해열이 낮아졌다. 회분식 실험에서 천연제올라이트 첨가 시 시료 중 가장 높은 액상의 연료유 생성수율을 얻었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권2호
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• pp.134-138
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• 2016

Porous $Co_3O_4$ spheres with bimodal pore distribution (size: 2-3 nm and ~ 30 nm) were prepared by ultrasonic spray pyrolysis of aqueous droplets containing Co-acetate and polyethylene glycol (PEG), while dense $Co_3O_4$ secondary particles with monomodal pore distribution (size: 2-3 nm) were prepared from the spray solution without PEG. The formation of mesopores (~ 30 nm) was attributed to the decomposition of PEG. The responses of a porous $Co_3O_4$ sensor to various indoor air pollutants such as 5 ppm $C_2H_5OH$, xylene, toluene, benzene, and HCHO at $200^{\circ}C$ were found to be significantly higher than those of a commercial sensor using $Co_3O_4$ and dense $Co_3O_4$ secondary particles. Enhanced gas response of porous $Co_3O_4$ sensor was attributed to high surface area and the effective diffusion of analyte gas through mesopores (~ 30 nm). Highly sensitive porous $Co_3O_4$ sensor can be used to monitor various indoor air pollutants.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.1-14
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• 2023

Polyethylene terephthalate (PET) is a plastic material commonly applied to beverage packaging used in everyday life. Owing to PET's versatility and ease of use, its consumption has continuously increased, resulting in considerable waste generation. Several physical and chemical recycling processes have been developed to address this problem. Recently, biological upcycling is being actively studied and has come to be regarded as a powerful technology for overcoming the economic issues associated with conventional recycling methods. For upcycling, PET should be degraded into small molecules, such as terephthalic acid and ethylene glycol, which are utilized as substrates for bioconversion, through various degradation processes, including gasification, pyrolysis, and chemical/biological depolymerization. Furthermore, biological upcycling methods have been applied to biosynthesize value-added chemicals, such as adipic acid, muconic acid, catechol, vanillin, and glycolic acid. In this review, we introduce and discuss various degradation methods that yield substrates for bioconversion and biological upcycling processes to produce value-added biochemicals. These technologies encourage a circular economy, which reduces the amount of waste released into the environment.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권5호
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• pp.250-256
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• 2006

The combustion kinetics of poly(ethylene terephthalate) (PET) was studied by the dynamic model which accounts for the thermal decomposition of polymer at any time. The kinetic analysis was performed by a conventional nonisothermal thermogravimetric (TG) technique at several heating rates between 10 and 40 K/min in air atmosphere. The thermal decomposition of PET in air atmosphere was found to be a complex process composed of at least two stages for which kinetic values can be calculated. The combustion kinetic analysis of PET gave apparent activation energy for the first stage of $257.3{\sim}269.9\;kJ/mol$, with a value of $140.5{\sim}213.8\;kJ/mol$ for the second stage. To verify the effectiveness of the kinetic analysis method used in this work, the kinetic analysis results were compared with those of various analytical methods. The kinetic parameters were also compared with values of the pyrolysis of PET in nitrogen atmosphere.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권2호
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• pp.222-226
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• 1998

Borazine (B3N3H6) as an inorganic analogue of benzene was synthesized by reaction of cheap raw materials (NaBH4 and (NH4)2SO4), and by using simple glass reaction apparatus in a scale up to 20 g per run with highly improved yield over 50%. It appears that synthesis of borazine is competing with formation of poly(aminoborane) as an inorganic analogue of polyethylene. The synthesized borazine and its polymerized product were characterized by comparison with products obtained from a commercial one. Bulk pyrolysis of the borazine polymer to 1500 ℃ produced a pure boron nitride (BN) with 75% ceramic yield, which displayed good oxidation resistance under dry air.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.517-524
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• 2005

유기 첨가물을 함유하는 분무용액으로부터 분무열분해 공정에 의해 바륨 티타네이트($BaTiO_3$) 분말을 합성하였다. 분무용액에 첨가되는 유기물의 종류 및 첨가량이 분무열분해 공정에 의해 합성된 $BaTiO_3$ 분말들의 결정구조 및 형태 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유기 첨가물로서 구연산, 에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜을 첨가한 경우에 있어서는 유기 첨가물의 종류에 따라 하소 전후에 서로 다른 형태의 $BaTiO_3$ 분말들이 얻어졌다. 분무용액에 구연산을 첨가한 경우에 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 하소 후에 균일한 크기의 나노 분말들로 구성 되어진 나노 구조체를 가졌다. 분무용액에 첨가된 구연산의 양이 증가할수록 하소 후에 얻어진 분말들의 결정구조가 준안정상인 입방정상에서 정방정상으로의 상변환성이 증가하였다. 고농도의 구연산을 함유한 분무용액으로부터 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 하소 후에 좋은 정방정계 결정구조, 균일하며 미세한 크기 및 고표면적을 가졌다. 분무열분해 공정에 의해 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 밀링 공정 후에 균일한 크기 및 형태를 가졌다.