자동차 브레이크 패드 만들 때 페놀 수지의 경화 시간은 원가 질감의 중요한 요인이 된다. 이 경화 시간은 페놀수지와 경화제인 Hexamethylenetetramine의 반응 시간을 측정함으로써 알 수 있다. 이 반응 시간은 적외선 분광법(FT-IR), 열치사 주사법(DSC) 및 열중량 분석법(TGA)에 의하여 화학 반응의 완결을 추적하여 알아낼 수 있었다.
석탄화력발전소 폐기물인 석탄회와 요오드화 세슘의 반응특성을 DTA(Differential Thermal Analysis), TGA(Thermo-Gravimetric Analysis) 장치를 이용하여 분석하였다. 본연구에 사용된 석탄회는 85%의 실리카와 알루미나를 함유하고 있으며 Si/Al 몰비는 2.1 이었다. DTA와 TGA의 열분석 결과 CsI의 분해, 석탄회와 기체상 세슘의 반응 등으로 이루어져 있다. 석탄회와 CsI의 혼합물은 94$0^{\circ}C$ 이상에서 Pollucite 가 형성되었다. 반응생성물들의 SEM 분석결과 표면이 거칠며 bulky한 crystal 형태로서 구형의 석탄회와는 매우 다른 형상을 보였다. 석탄회는 요오드화세슘의 고정화를 위해서 적합한 알루미노규산염 원료물질들 중의 하나임을 확인하였다.
연구목적: 신규로 사용되는 바이오연료를 기존 연료와 혼합하여 사용하는 경우 발생하는 위험성과 물성 변화를 열분석 방법(DSC, TGA)을 사용하여 화학 화재의 원인물질의 위험성을 확인하고, 평가할 방법과 그에 따른 물질의 위험성 관련 데이터를 확보함으로써 화재 원인 감식과 감정에 활용하기 위함이다. 연구방법: 본 실험에 사용된 연구 방법으로는 시차주사열량계(DSC : Differential Scanning Calorimeter)에 의하여 피크의 위치, 모양, 개수, 피크의 면적으로부터 열량 변화의 정량적인 정보를 통하여 열유속 차이(Difference in heat flux)를 측정하였고, 열중량분석(TGA : Analyzer)을 시행함으로써 특정한 온도에서 분해열 등에 의해 발생한 무게 변화를 연속적으로 측정하였다. 연구결과: 먼저 열 유속의 그래프에서 물질의 끓는점과 물질이 가지고 있는 고유 특성치 또는 분해에 필요한 에너지를 확인할 수 있다. 둘째 바이오디젤의 함량이 증가할수록 많은 피크를 확인 할 수 있었다. 셋째 비점이 낮은 물질들이 함유하고 있다는 것을 분석 결과로 확인할 수 있었다. 결론: 현재 새로운 에너지원으로 사용되고 있는 바이오디젤의 위험성을 다양한 물리·화학적 분석기법(DSC+TGA)을 통하여 사용함으로써 물질의 물적 위험성을 평가할 수 있음을 보여주었다. 아울러 본 연구의 시험방법별 차이의 비교와 실험에 대한 노하우를 축적하고 활용한다면 향후 위험물의 물성 연구와 물질 위험성 평가 연구에 있어 도움이 되리라 기대한다.
To identify the feasibility of disposing of spent activated carbon as a clearance level waste, we performed characterization of radioactive pollution for spent activated carbon through radioisotope analysis; results showed that the C-14 concentrations of about half of the spent activated carbon samples taken from Korean NPPs exceeded the clearance level limit. In this situation, we selected thermal treatment technology to remove C-14 and analyzed the moisture content and thermal characteristics. The results of the moisture content analysis showed that the moisture content of the spent activated carbon is in the range of 1.2-23.9 wt% depending on the operation and storage conditions. The results of TGA indicated that most of the spent activated carbon lost weight in 3 temperature ranges. Through py-GC/MS analysis based on the result of TGA, we found that activated carbon loses weight rapidly with moisture desorption reaching to $100^{\circ}C$ and desorbs various organic and inorganic carbon compounds reaching to $200^{\circ}C$. The result of pyrolysis analysis showed that the experiment of C-14 desorption using thermal treatment technology requires at least 3 steps of heat treatment, including a heat treatment at high temperature over $850^{\circ}C$, in order to reduce the C-14 concentration below the clearance level.
건축물의 철골구조는 $500^{\circ}C$에서 휘어지거나 붕괴의 위험이 있으므로 내화 도료를 시공하여 화재로부터 건축물의 구조적 안전을 확보하여야 한다. 본 연구에서는 이 내화 도료에 대한 특성 연구를 위하여 내화 도료 열 두 제품과 내화성능이 없는 일반 도료 여섯 제품의 비교분석을 수행하였다. 비교 분석 장비로는 온도에 따른 중량 변화를 확인하기 위하여 TGA (Thermogravimetric Analyzer)를 사용하였으며, 열 중량 변화에 따른 가스 성분 변화를 분석하기 위하여 FT-IR를 사용하였다. 내화 도료 12제품에 대한 열 중량 변화는, $800^{\circ}C$까지 중량이 40%이하로 감소하는 것을 확인하였으며, 일반 도료의 경우, 50%부터 40% 내외로 중량 감소는 거의 비슷하거나 일반 도료가 높은 것으로 확인되었다. 하지만 내화 도료 중에서 6번 시료는 $800^{\circ}C$에서도 중량이 20%만 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 열분해 가스의 FT-IR 분석에 있어서 내화 도료의 경우에는 완전 연소로 인하여 $CO_2$ 피크가 높은 것으로 확인되었다. 하지만 일반 도료인 경우에는 상대적으로 $CO_2$ 피크가 낮고 가스 상태의 물 피크가 높은 것으로 확인되었다. 즉 내화 유기 도료의 경우에는 일반 유기 도료와 비교한 결과, $250^{\circ}C$까지의 TGA 그래프가 차이나는 것을 확인하였으며, 연소시 스펙트럼의 차이를 확인할 수 있었다. 그리고 내화 무기 도료는 TGA 무게 감소량으로도 특징을 확인할 수 있었다.
본 연구 목적은 두가지 종류의 국내 수입탄에 대한 열분해 반응율을 구하고 이를 비교하는 것이다. 이를 위해 TGA를 통하여 열분해 실험을 수행하였으며, 반응상수 분석은 New DAEM 방법을 이용하였다. 서로 다른 가열속도에서 각각 얻어진 TGA 질량변화 곡선으로부터, 활성화 에너지의 분포함수를 구한 후 최고빈도를 나타내는 활성화 에너지를 평균 활성화 에너지로 결정하였다. 그 결과 석탄의 종류에 따라 상기 반응에 대한 반응속도상수가 확실한 차이를 보였다. 이 같은 New DAEM 분석기법을 통해 얻은 반응상수를 적용시킨 CPD 모델을 가지고 예측한 결과가 TGA 실험치와 비교할 때보다 더 잘 일치함도 확인할 수 있었다.
본 연구는 Monoammonium phosphate, Sodium borate 및 Zinc borate를 이용하여 난연성 수용액을 배합하고, 이를 이용하여 난연처리한 목재의 연소특성을 검토하기 위하여 수행하였다. 난연처리한 목재의 연소특성은 열분석(TGA, 연소열)과 난연시험(LOI, 화염전파)을 이용하여 수행하였다. 열분석과 난연시험의 결과는 다음과 같다. 1) F4로 처리한 시료가 거의 모든 연소 특성에 있어 우수한 난연효과를 나타내었다. 2) TGA curve로부터, 모든 시료는 열분해와 산화과정을 가짐을 알 수 있었다. 3) 연질목재에 대한 난연효과가 경질 목재보다 효과적이며, 난연제의 함량이 증가함에 따라 연소열은 감소하였다. 4) 난연처리된 목재의 LOI값은 24~30으로 거의 비슷하였으나 이들 값들은 비처리된 목재시료의 LOI값보다 높게 나타났다. 5) Monoammoum phosphate, Sodium borate, Zinc borate, Sodium hydroxide에 의해 배합된 수용성 난연제의 pH는 약 8.4로 옅은 암모니아 냄새가 났다.
TG/DTG 열분석법을 이용하여 EPDM/IIR 고무 블렌드의 열적 성질을 각각의 EPDM 및 IIR 샘플과 비교하여 시험하고 그 들 상호간의 상용성을 연구하였다. 실험에서 EPDM/IIR 고무 블렌드 샘플의 TGA 열분석곡선은 EPDM 및 IIR의 고유한 열분해 특성을 동시에 반영하는 모습을 나타내었다. 각각의 샘플에 대한 DTG 곡선을 구하여 본 결과, 블렌드의 DTG 곡선은 EPDM과 IIR 의 DTG peak 특성을 각각 나타내는 두 개의 peak로 분리되어 나타났으며, 특히 IIR의 특성 peak는 원래 IIR peak보다 약 $25\;^{\circ}C$ 정도 고온으로 이동하여 나타난 반면 EPDM의 특성 peak는 약 $15\;^{\circ}C$ 정도 저온으로 이동하여 나타났다. 이러한 결과로부터 EPDM이 IIR에 비해 상대적으로 열적 안정성이 더 큰 것으로 생각되었으며, 또한 EPDM과 IIR의 블렌드는 부분적으로 상용성이 있는 것으로 판단되었다. 또한 미리 결정된 EPDM/IIR 블렌드의 조성비에 따른 DTG 곡선과의 관계를 미리 준비해 두게 되면, 본 실험에서와 같이 비교적 간단한 TGA 실험을 통하여 미지의 EPDM/IIR 블렌드에 대한 조성비도 다른 고무 블렌드에서와 마찬가지로 정량적인 정보를 얻어 낼 수 있었다.
붕소-질산칼륨($BKNO_3$)의 열분해특성을 비등온방식의 TGA(열중량분석법)를 사용하여 평가하였다. 상온과 $600^{\circ}C$의 온도범위에서 2단계에 걸쳐 질량감소가 발생하는 것이 관찰되었다. 열분해특성에 대한 속도론적 파라메타값들은 TGA로부터의 데이터를 AKTS Thermokinetics 소프트웨어를 사용하여 분석되었다. $200^{\circ}C$에서 $360^{\circ}C$의 온도범위에서 발생하는 1차 무게감소는 바인더 (Laminac/Lupersol)의 열분해에 해당하며, Friedman의 등전환법으로 분석되는 경우 활성화에너지는 120에서 270 kJ/mol 사이의 값을 가진 반면에 2차감소 영역($360-550^{\circ}C$)에서의 활성화에너지 값은 150에서 400 kJ/mol의 범위 내에 있었다.
The amount of food waste and its water content depends on both the season and region. In particular, the water content typically varies between 73.8 wt.% and 83.3 wt.%, depending on the proportion of vegetables. Current food waste drying technologies are capable of reducing the water content to less than 10 wt.%, while increasing the heating value. Ongoing studies aim to utilize dried food waste as fuel. Food waste can be used to produce solid refuse fuel (SRF) by mixing it with various solid fuels or other types of waste. The analysis of specimens is very important when considering the direct combustion of food waste or its co-firing with solid fuels. In this study, the weight reduction of specimens after burning them in a small combustor, and compared with the results of thermogravimetric analysis (TGA). The concentration of various chemicals was also measured to define the characteristics of waste generation. Performed proximate analysis, elemental analysis, TGA, combustion experiment, the heating value, and derivative thermogravimetry (DTG).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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