• 유기물자원화
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• 제11권3호
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• pp.42-50
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• 2003

본 연구는 bench-규모의 반자동식 로타리 킬른식 열분해로를 이용하여 실험하였다. 운전매개변수는 온도를 $450-800^{\circ}C$로 변화시켜 실험을 실행하였고, 고형물의 열분해 공정의 체류시간은 7~20min내외로 변화하여 실험을 하였다. 본 연구에서 중요한 실험매개변수는 운전시간, 슬러지 수분함량, 고형물량에 따라 온도를 변화시켜 열분해특성을 연구하였다. 운전시간 9분의 일정한 상태에서 $670^{\circ}C$ 조건은 탄소쇄 $C_1-C_3$의 물질의 생성은 증가하였지만, $C_4-C_6$를 함유한 오일성분은 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구결과에서 온도변화에 따른 열분해 온도에 의해서는 미치는 영향은 크지만, 최적의 온도상태의 운전시간의 변화에 따라 발생량의 차이가 무시할 정도로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권1호
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• pp.73-80
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• 2007

생태건축에서 토대나 데크 또는 조경용으로 사용되는 CCA처리 목재를 맹독성의 비소(As)를 목탄에 잔류시켜 질산으로 용출시칸 다음, 얻어진 목탄을 에너지 자원으로 재활용하기 위하여 CCA처리된 Hemlock 판재를 $280{\sim}340^{\circ}C$ 사이에서 1시간동안 저온 열 분해처리하여 발생한 휘발성분을 1차 세척수와 2차 $1%HNO_3$ 흡수액으로 처리하여 휘발하는 중금속 성분을 포집하여 전체를 증발농축하여 CCA함량을 ICP-AES로 분석하고, 목탄중의 CCA를 분석한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 목탄의 수율은 $340^{\circ}C$에서 50%에 이르고, 일반 저온 열분해의 경우와유사한 경향을 보였다. 2. 체계적이고, 반복적인 모니터링이 필요하지만, 온도가 증가할수록 CCA 성분 중 비소성분은 휘발량이 증가하는 경향이었다. 3. $300^{\circ}C$의 저온 열분해에서는 85% 이상의 CCA성분이 목탄 중에 잔류하였다. 4. 보다 정밀하고, 반복된 데이터가 필요하지만, 비소화합물은 $320{\sim}340^{\circ}C$ 이상에서 갑자기 열분해되어 휘발하고, 1차 세척수에 흡수된 것으로 생각된다. 5. 세척수의 흡수량이 손실량보다 적은 것은 세척시스템의 용량이 부족하기 때문에 특수 설계가 필요한 것으로 판단된다. 6. 따라서 저온열분해 방법으로 CCA처리목재 중의 CCA를 보단 완전히 회수 분리하기 위하여서는 $320^{\circ}C$ 이하의 온도에서 보다 작은 목재 입자를 균일하게 가열하는 시스템개발이 필요하고, 보다 완벽한 세척시스템 개발이 필요하였다.

• 에너지공학
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• 제11권3호
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• pp.269-275
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• 2002

철광석 용융환원 공정에서 석탄의 고온열분해시 석탄중에 함유된 황화합물의 거동을 파악하기 위한 기초실험을 수행하였다. 사용된 시료는 역청탄인 호주산 Hunter및 Mt. Thorley와 남아프리카의 Ensham 석탄이며, 반응온도 800~110$0^{\circ}C$ 사이에서 황화합물의 종류와 발생량을 분석하였다. 황함유 가스화할물은 주로 H$_2$S의 형태로 배출되며, COS및 CS$_2$가 미량 배출되었다. 또한 석탄중의 황화합물이 가스 및 타르의 휘발성물질과 석탄촤로 약 50%：50% 정도로 분배되었다.

• Carbon letters
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• 제20권
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• pp.32-38
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• 2016

In this study, cellulose nanoplates (CNPs) were fabricated using cellulose nanocrystals obtained from commercial microcrystalline cellulose (MCC). Their pyrolysis behavior and the characteristics of the product carbonaceous materials were investigated. CNPs showed a relatively high char yield when compared with MCC due to sulfate functional groups introduced during the manufacturing process. In addition, pyrolyzed CNPs (CCNPs) showed more effective chemical activation behavior compared with MCC-induced carbonaceous materials. The activated CCNPs exhibited a microporous carbon structure with a high surface area of 1310.6 m²/g and numerous oxygen heteroatoms. The results of this study show the effects of morphology and the surface properties of cellulose-based nanomaterials on pyrolysis and the activation process.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.185-192
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• 2002

A laboratory scale thermogravimetric analyser was developed to investigate the combustion characteristics of selected solid fuel(wood) in the highly preheated air. The aims are to introduce in the means of experimental determination of the solid fuel particle characteristics through the combustion process in the environment of highly preheated air. A nearly single particle combustion condition was reproduced in a thermogravimetric analyser and regenerating combustor. For a fuel particle whose characteristic length was a few centimeter, the sub-processes of fuel drying, pyrolysis as well as the combustion of residual carbon were identified. Fluidized environment of carrier gas was selected as the major parameter which affect the combustion process.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2006년도 고분자리싸이클링 심포지엄
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• pp.15-32
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• 2006

Biomass had been attracted public attention as eco-friendly resource which not increases the greenhouse gas like carbon dioxide. In this study, it had been collected pyrolytic products such as bio-oil, char and pyrolytic gas from various biomass in a fluidized bed reactor which is one of the fast pyrolysis processes. To understand the characteristics of biomass pyrolysis, the variation of products yield and chemical composition was determined with various operating parameters like temperature, gas velocity($U_{0}/U_{mf}$) and bed height(L/D). In the optimum operating conditions, gas yield and water content was the lowest and concentration of guaiacols and syringols were the highest. The maximum yields of bio-oil was from 55% to 58% at $400^{\circ}C$.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.386-401
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• 2011

Mathematical models for various steps in coal gasification reactions were developed and applied to investigate the effects of operation parameters on dynamic behavior of gasification process. Chemical reactions considered in these models were pyrolysis, volatile combustion, water shift reaction, steam-methane reformation, and char gasification. Kinetics of heterogeneous reactions between char and gaseous agents was based on Random pore model. Momentum balance and Stokes' law were used to estimate the residence time of solid particles (char) in an up-flow reactor. The effects of operation parameters on syngas composition, reaction temperature, carbon conversion were verified. Parameters considered here for this purpose were $O_2$-to-coal mass ratio, pressure of reactor, composition of coal, diameter of char particle. On the basis of these parametric studies some quantitative parameter-response relationships were established from both dynamic and steady-state point of view. Without depending on steady state approximation, the present model can describe both transient and long-time limit behavior of the gasification system and accordingly serve as a proto-type dynamic simulator of coal gasification process. Incorporation of heat transfer through heterogenous boundaries, slag formation and steam generation is under progress and additional refinement of mathematical models to reflect the actual design of commercial gasifiers will be made in the near futureK.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.604-607
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• 2012

본 연구에서는 표면적이 높은 제올라이트나 촤를 지지체로 이용해 알칼리금속을 담지시킴으로써 염기 세기를 증가시켜 전이에스테르화 반응에 있어 보다 좋은 활성을 가지는 고체촉매를 만들고자 하였다. 제올라이트는 KOH 수용액으로 담지하였고, 미역촤는 calcium nitrate를 담지하여 염기의 세기를 증가시켰다. Hammett 지시약과 $CO_2$-TPD를 통하여 촉매의 특성을 분석하였다. 대두유과 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 합성한 후 지방산 메틸에스테르 함유량을 측정함으로서 촉매의 활성을 알아보았다. 일정량까지는 담지량과 활성이 비례하였으나, 과량 담지 시 오히려 활성이 감소하는 결과를 보였다.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.350-355
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• 2018

본 연구에서는 굴참나무의 열분해 및 촉매 열분해에 바이오매스 반탄화가 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 굴참나무와 반탄화된 굴참나무의 열분해 및 촉매 열분해 거동은 열중량분석 결과와 회분식반응기를 이용한 급속열분해 반응에서 얻어진 바이오오일의 생성물분포를 비교하여 평가하였다. 굴참나무와 반탄화된 굴참나무의 열중량 곡선 및 미중열중량곡선은 굴참나무 내 헤미셀룰로오스의 제거량은 반탄화 온도 및 시간을 증가시킴에 따라 증가됨을 나타내었다. 굴참나무의 반탄화과정에서 헤미셀룰로오스의 제거로 굴참나무 내 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 증가되기 때문에 열분해 과정에서 오일의 수율은 감소하고 고형 촤 수율은 증가하였다. 반탄화 굴참나무의 열분해 오일 중 레보글루코산과 페놀류의 선택도는 굴참나무 열분해 오일에 비해 높았다. 바이오오일 중 방향족 화합물의 함량은 HZSM-5 ($SiO_2/Al_2O_3=30$) 상에서 굴참나무 및 반탄화된 굴참나무의 촉매열분해를 적용함으로써 증가되었다. 굴참나무에 비해, 반탄화 굴참나무는 HZSM-5를 이용한 촉매 열분해를 통한 방향족화합물 형성에 더 높은 효율을 보였고 더 높은 반탄화 온도($280^{\circ}C$) 및 반응온도($600^{\circ}C$)를 적용함으로써 극대화되었다.

• Carbon letters
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• 제26권
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• pp.31-42
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• 2018

Adsorption is one of the best methods for wastewater purification. The fact that water quality is continuously decreasing requires the development of novel, effective and cost available adsorbents. Herein, a simple procedure for the preparation of a magnetic adsorbent from agricultural waste biomass and ferrofluid has been introduced. Specifically, ferrofluid mixed with wheat straw was directly pyrolyzed either by microwave irradiation (900 W, 30 min) or by conventional heating ($550^{\circ}C$, 90 min). Magnetic biochars were characterized by X-ray powder diffraction, $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy, textural analysis and tested as adsorbents of As(V) oxyanion and cationic methylene blue, respectively. Results showed that microwave pyrolysis produced char with high adsorption capacity of As(V) ($Q_m=25.6mg\;g^{-1}$ at pH 4), whereas conventional pyrolysis was not so effective. In comparison to conventional pyrolysis, one-step microwave pyrolysis produced a material with expressive microporosity, having a nine times higher value of specific surface area as well as total pore volume. We assumed that sorption properties are also caused by several iron-bearing composites identified by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy ([super] paramagnetic $Fe_2O_3$, ${\alpha}-Fe$, non-stoichiometric $Fe_3C$, ${\gamma}-Fe_2O_3$, ${\gamma}-Fe$) transformed from nano-maghemite presented in the ferrofluid. Methylene blue was also more easily removed by magnetic biochar prepared by microwaves ($Q_m=144.9mg\;g^{-1}$ at pH 10.9) compared to using conventional techniques.