• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권5호
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• pp.265-269
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• 2014

Carbon nanofiber electrode has been fabricated for energy storage systems by the electrospinning of SU-8 precursor and subsequent pyrolysis. Various parameters including the applied voltage, the distance between syringe tip and target collector and the flow rate of the polymer affect the diameter of SU-8 electrospun nanofibers. Shrinkage during pyrolysis decreases the fiber diameter. As the pyrolysis temperature increases, the resistivity decreases dramatically. Low resistivity is one of the important characteristics of the electrodes of an energy storage device. Given the advantages of carbon nanofibers having high external surface area, electrical conductivity, and lithium intercalation ability, SU-8 derived carbon nanofibers were applied to the anode of a full lithium ion cell. In this paper, we studied the physical properties of carbon fiber electrode by scanning transmission microscopy, thermal gravimetric analysis, and four-point probe. The electrochemical characteristics of the electrode were investigated by cyclic voltammogram and electrochemical impedance spectroscopy plots.

• 자원리싸이클링
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• 제23권6호
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• pp.47-53
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• 2014

런던협약으로 인하여 하수 슬러지 및 유기성 폐기물의 해양투기가 전면 금지되어 이의 효과적인 처리 및 에너지 전환 기술에 대한 요구가 증대되고 있다. 하수 슬러지의 빠른 감량과 에너지화가 가능한 열적 에너지 전환 기술의 적용을 위해서는 하수 슬러지의 열분해 및 연소 특성에 대한 기본적인 kinetics 자료가 필수적이다. 본 연구에서는 열중량 분석기(thermogravimetric analyzer, thermobalance)를 이용하여 하수 슬러지의 열분해 및 연소 kinetics를 도출하였다. 열분해의 경우 총 세 단계의 반응이 일어나 각각에 대하여 subtraction method에 의하여 activation energy와 빈도 인자를 도출하였다. 촤 연소의 경우 반응 kinetics 해석은 기체-고체 화학반응의 세 가지 모델이 이용되었고 shrinking core model이 연소 특성을 가장 잘 나타내어 이 모델을 기준으로 activation energy와 빈도 인자를 도출하고 산소농도 영향을 살펴보았다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.474-478
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• 2018

Thermal decomposition of waste Achyranthes Root (WAR) emitted from its decoction process was investigated using a TG analyzer and a fixed-bed reactor. The WAR had the larger C and fixed carbon content than fresh AR (FAR) due to the extraction of hemicelluloses from FAR during decoction process. Thermogravimetric (TG) analysis results also revealed the elimination of hemicellulose by its decoction. Relatively high contents of the cellulose and lignin made high contents of their typical pyrolyzates, such as acids, ketones, furans, and phenols, in the pyrolysis of WAR using the fixed-bed reactor. The increase of pyrolysis temperature from 400 to $500^{\circ}C$ increased yields of oil and gas due to the more effective cracking efficiency of WAR at a higher temperature. The chemical composition of product oil was also changed by applying the higher pyrolysis temperature, which increased the selectivity to furans and phenols.

• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.440-444
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• 2012

본 연구에서 반탄화 우드칩은 저온 열처리 방법에 의하여 제조하였고, 열처리 온도에 따라 제조된 반탄화 우드칩의 열분해 특성과 발열량을 측정하였다. 반탄화 우드칩의 기초 열분해 특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기를 이용하였고, 발열량은 발열량 측정기를 이용하여 확인하였다. 열중량 분석기 결과로부터, 저온에서 열처리된 열처리 샘플은 순수 우드칩과 유사한 $200^{\circ}C$에서 $400^{\circ}C$ 구간에서 가장 활발한 열분해 반응을 보였고, 반면에 열처리 온도의 증가에 따라 제조된 반탄화 우드칩의 초기 열분해 온도는 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 반탄화 우드칩의 발열량은 열처리 온도의 증가에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 이는 열처리 온도 증가에 따라 우드칩의 주성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 그리고 리그닌의 부분적인 탄소화에 의한 탄소함량의 증가에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.281-289
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• 2015

본 연구는 폴리프로필렌(PP) 수지의 Co 및 Mo 촉매에 의한 반응시간과 농도변화에 따른 저온열분해 액화특성을 파악하고자 회분식 반응기를 이용하여 특정 온도(425, 450, $475^{\circ}C$)에서의 전환율을 측정하였다. 열분해 시간은 20~80분으로 설정하였고 생성물은 산업통상자원부에서 고시한 증류성상 온도에 따라 가스, 가솔린, 등유, 경유, 중유로 분류하였다. 그리고 $450^{\circ}C$ 반응온도에서 촉매 사용에 따른 전환율은 모든 반응시간에 있어 Mo 촉매 > Co 촉매 > 무촉매 순이었다. Co 및 Mo 촉매 농도별 PP 전환율 및 열분해 생성물 수율은 Co:Mo=50:50 혼합시 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 대한금속재료학회지
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• 제56권12호
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• pp.915-920
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• 2018

With the development of modern microelectronics technologies, the power density of electronic devices is rapidly increasing, due to the miniaturization or integration of device elements which operate at high frequency, high power conditions. Resulting thermal problems are known to cause power leakage, device failure and deteriorated performance. To relieve heat accumulation at the interface between chips and heat sinks, thermal interface materials (TIMs) must provide efficient heat transport in the through-plane direction. We report on the enhanced thermal conduction of $Al_2O_3-based$ polymer composites, fabricated by the surface wetting and texturing of thermally conductive hexagonal boron nitride(h-BN) nanoplatelets with large anisotropy in morphology and physical properties. The thermally conductive polymer composites were prepared with hybrid fillers of $Al_2O_3$ macro beads and surface modified h-BN nanoplatelets. Hexagonal boron nitride (h-BN) has high thermal conductivity and is one of the most suitable materials for thermally conductive polymer composites, which protect electronic devices by efficient heat dissipation. In this study, we synthesized hexagonal boron nitride nanoparticles by the pyrolysis of cost effective precursors, boric acid and melamine. Through pyrolysis at $900^{\circ}C$ and subsequent annealing at $1500^{\circ}C$, hexagonal boron nitride nanoparticles with diameters of ca. 50nm were synthesized. We demonstrate that the addition of a small amount of calcium fluoride ($CaF_2$) during the preparation of the melamine borate adduct significantly enhanced the crystallinity of the h-BN and assisted the growth of nanoplatelets up to 100nm in diameters. The addition of a small amount of h-BN enhanced the thermal conductivity of the $Al_2O_3-based$ polymer composites, from 1.45W/mK to 2.33 W/mK.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.232-239
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• 2021

본 연구는 '열매체 및 가스 순환형 열분해 시스템'이라는 새로운 시스템 개발을 위해 열분해 실험을 수행하기 전에 공정 모사를 위한 기본 데이터를 얻기 위하여 수행되었다. 기초 열분해 실험에서는 폐플라스틱 대신 폴리프로필렌(PP)을 모델 물질로 선택하였고, '열매체 및 가스 순환형 열분해 시스템'에서 열전달 매체로 활용되는 유동사(이하 sand로 표기)를 사용하였다. Ni은 촉매 열분해를 촉진하기 위해 모래에 활성 촉매로 담지하였다. 열중량분석기(thermogravimetric analyzer, TGA)를 이용하여 PP의 기본 물성을 분석하고, N₂ 분위기 600 ℃에서 열분해하여 액상 오일을 생산하였다. 촉매 열분해 반응을 통해 생성된 액상 오일은 GC/MS를 이용하여 탄소 수 분포를 분석하였다. 이번 연구에서는 열분해 공간 속도와 촉매량의 변화가 열분해 후 생성되는 액상 오일 수율과 액체 연료의 탄소수 분포에 미치는 영향을 조사하였다. Ni/sand를 이용하면 열분해 오일 수율은 공간속도 30,000 h^-1에서 10 wt% Ni/sand 하나의 조건을 제외하고 오일 수율이 증가하였고, C₆ ~ C₁₂사이의 탄화수소의 비율은 증가하였다. 공간속도가 증가하면 더 높은 열분해 오일 수율을 얻었으나, C₆ ~ C₁₂사이의 탄화수소의 비율은 감소하였다. 1 wt% Ni/sand를 이용한 경우, 10 wt% Ni/sand를 사용할 때 보다 액상 오일 수율은 더 높았다. 결론적으로 공간속도 10,000 h^-1에서 1 wt% Ni/sand를 이용하였을 경우 오일 수율은 60.99 wt%이고, 42.06 area%의 가장 높은 C₆ ~ C₁₂ 탄화수소의 비율이 나타났다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.1-5
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• 2015

The effects of zeolite on the thermal stability of poly(vinyl chloride) (PVC) were investigated by the static thermal stability test, pyrolysis experiment and ultraviolet spectrum. The results showed that the porous zeolite could absorb hydrogen chloride (HCl), which suppressed the catalysis of HCl on thermal degradation of PVC, thus improved the thermal stability of PVC. The oxidizing acid which was loaded on zeolite had oxidated on the double bond that formed during the dehydrochlorination of PVC. This process could prohibit the growth of the conjugated polyene and improved the color of PVC. Hence, zeolite might be possible to come up with a high performance thermal stabilizer.

• 보존과학회지
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• 제35권4호
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• pp.295-307
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• 2019

In the process of the conservation treatment of the glass eyes of the stone standing Maitreya of Daejosa temple, Buyeo (Treasure No. 217), a blackish material, expected to be the adhesive for fixing the glass eyes, was collected and analyzed. Infrared spectroscopy and pyrolysis/gas chromatography/mass spectrometry (pyrolysis/GC/MS) were employed to identify the organic material in the sample. The IR analysis revealed the presence of materials such as apatite or bone black. The pyrogram of the sample was similar to that of Asian lacquer, among traditional adhesives. In particular, the pyrolysis/GC/MS analysis with online methylation detected 1,2-dimethoxy-3-pentadecylbenzene, methyl 7-(2,3- dimethoxyphenyl) heptanoate, and methyl 8-(2,3-dimethoxyphenyl)octanoate. These are known to be the pyrolysis products of catechol and its oxidation product, which indicated the presence of Asian lacquer in the sample. X-ray diffraction, X-ray fluorescence, and thermal gravimetry analysis showed that the sample contained ca. 60% inorganic substances, including apatite. Radiocarbon dating of the sample suggested that the blackish material was applied between the late 13^th and early 15^th century, revealing some discrepancy with the art-historical manufacturing time of the Maitreya. From the above analysis, it was concluded that Asian lacquer and bone ash were used to attach the glass eyes by forming a thick blackish lacquer layer.

• 공업화학
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• 제20권2호
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• pp.223-226
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• 2009

본 연구에서는 기존 소각방법의 단점을 보완할 수 있는 열분해를 통해 폐전선을 처리하고 부가적으로 생성되는 구리 및 합성연료유의 회수를 그 목적으로 하고 있다. 폐전선의 열분해 공정을 거쳐 구리를 회수하고 쉽게 오일로 분해될 뿐 아니라 오일의 유용성이 매우 크기 때문에 아주 고가의 유효자원을 회수할 수 있다. 폐전선 열분해를 위한 최적 온도를 결정하기 위하여 350, 450, $550^{\circ}C$에서 열분해를 실행하였다. $700^{\circ}C$까지 TG/DTA를 실행하였으며 온도상승률은 분당 $5^{\circ}C$로 하였다. 그 결과 PVC의 염화수소제거를 위한 최적 온도 범위가 PE나 PP보다 낮은 영역인 $280{\sim}350^{\circ}C$임을 보였다. 실질적으로 폐전선으로부터 95% 이상의 구리금속과 발열량이 8027 kcal/kg인 합성연료유를 회수할 수 있었다.