• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권5호
• /
• pp.685-694
• /
• 2016

본 연구에서는 반탄화 과정에서 바이오매스 열분해 거동을 열중량 분석과 발생되는 기체분석으로 확인하였다. 반응온도는 $220{\sim}300^{\circ}C$, 승온속도 $10{\sim}30^{\circ}C/min$, 반응시간은 110분으로 고정하여 분석하였다. 백합나무 중량감소율은 $220^{\circ}C$에서 8.01~8.81%, $300^{\circ}C$에서 71.86~77.38%로 나타났으며, $240^{\circ}C$ 이상에서 급격하게 증가하였다. 반면 낙엽송 중량감소율은 $300^{\circ}C$에서 49.58~54.15%로 백합나무와 비교하여 낮았다. 백합나무에 대한 활성화 에너지는 87.32~91.24 kJ/mol으로 승온속도에 따라 큰 차이를 나타내지 않았으며, 낙엽송에 대한 활성화 에너지는 83.85~91.60 kJ/mol으로 나타났다. 반탄화 과정에서 발생하는 가스성분은 대부분 헤미셀룰로오스 유래 성분이었으며 반응온도가 증가하면서 성분의 종류 및 농도도 증가하였다. 백합나무에서는 furfural, acetic acid가 고농도로 검출되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제41권4호
• /
• pp.276-286
• /
• 2013

본 연구에서는 30, 60, $90^{\circ}C$의 증류수를 이용하여 거대억새 내에 존재하는 무기성분을 제거한 후 원료의 화학적 변화 및 열분해 특성 변화를 관찰하였다. 증류수 처리 온도가 증가할수록 거대억새의 탄소함량은 44.0% (control)에서 46.2% ($90^{\circ}C$ 처리)로 증가하였으며 산소함량은 49.3% (control)에서 47.0% ($90^{\circ}C$ 처리)로 감소하였다. 또한 증류수 처리 온도가 증가함에 따라 거대억새 내 회분 함량은 4.6% (control)에서 3.2% ($90^{\circ}C$ 처리)로 점차적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 주요 단당류 정량 분석 결과 무기성분 제거에 따른 시료의 당 손실은 없는 것으로 확인되었으며 결정화 영역 분석을 통해 셀룰로오스/헤미셀룰로오스 영역의 구조적인 변형도 일어나지 않았음을 알 수 있었다. 무기성분 정량 결과 거대억새 내에는 칼륨(5,644 ppm), 인(3,995 ppm), 마그네슘(1,403 ppm), 칼슘(711 ppm) 등이 상당량 존재하는 것으로 나타났다. 열중량 분석을 통해 거대억새 내 무기성분 함량이 감소할수록 최종적으로 생성되는 탄의 수율이 감소함을 확인하였다. 또한 시료 내 무기성분 함량이 감소함에 따라 최대반응온도($T_M$) 및 최대분해율($V_M$)이 증가하는 경향을 보였다.

• 유기물자원화
• /
• 제28권2호
• /
• pp.49-57
• /
• 2020

하수 슬러지는 수분 함량이 높고, 발열량이 낮아 하수 슬러지를 에너지원으로 사용하는데 어려움이 있다. 이런 하수 슬러지 특성을 개선하고, 화석 연료를 대체하기 위해 하수 슬러지와 목질계 바이오매스를 혼합한 바이오 고형연료를 생산하는 연구를 행하였다. 열중량 분석은 석탄과 5%, 10%, 15%의 바이오 고형연료를 각각 혼합하여 혼소할 경우 발생되는 특징을 연구하는 데에 활용되었다. 이 분석은 10℃/min씩 25℃에서 900℃까지 내부 온도를 올리는 비등온 조건하에서 수행되었다. 석탄 단일 시료를 석탄과 바이오 고형연료가 혼합된 시료와 비교하였을 경우 연소개시온도는 약간 변화가 일어났다. 하지만, 연소최대온도와 연소종료개시온도는 변화가 거의 없었다. 연소개시는 200 ~ 315 ℃에서 이뤄졌으며, 중량변화가 급격히 일어나는 열분해는 350 ~ 700 ℃에서 이뤄졌다. 혼소 반응속도 분석 결과 활성화 에너지는 혼합율이 높아질수록 낮아졌다. 그러므로 화력발전소에서 석탄과 바이오 고형연료를 혼소하는 것이 가능할 수 있을 것이다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제24권5호
• /
• pp.15-21
• /
• 2015

폐플라스틱은 조성뿐만 아니라 다양한 플라스틱의 종류로 인하여 열분해 및 연소 속도가 달라진다. 본 연구는 폐플라스틱 고체 연료 (Refused Plastic Fuel)의 열분해 및 연소 시 설계요소 도출을 위한 열중량 분석 및 동역학 특성을 규명하였다. 열중량 분석기 (Thermogravimetric analysis)의 결과을 이용하여 동력학 특성 중 가장 일반적인 방법인 Kissinger 방법을 통하여 활성화 에너지를 구하였다. TGA의 실험 조건은 다음과 같이 설정하였다. 질소 가스유량 20 ml/min, 승온 속도 $5{\sim}50^{\circ}C/min$ 및 최대온도는 $800^{\circ}C$로 하였다. 본 연구의 폐플라스틱 열분해 특성 연구를 위하여 적용된 방법은 실제의 반응기에서 반응기의 성능, 설계 및 최적 운전조건을 결정할 때 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.35-41
• /
• 2006

본 논문에서는 22.9 kV용 변압기 부싱 절연 커버의 실태조사를 실시하였다. 절연 커버에 열적 스트레스를 인가하여 열화 패턴, 열 중량 변화, 적외선 특성 등을 해석하여 전기사고 원인 분석을 위한 근거를 제시하고자 한다. 노출된 변압기 단자를 보호하기 위해 설치한 절연 커버의 크기 및 길이가 부적절한 것이 확인되었다. 절연 커버에 $150^{\circ}C$의 열적 스트레스를 인가한 경우 플라스틱 절연 커버(A, B, D, E)는 심한 변형이 일어났으나, 고무 절연 커버 C는 정상이었다. 열 중량 분석 결과 절연 커버 A는 $307.8{\sim}405.9^{\circ}C$에서 33.3%의 감소가 있었으며, 절연 커버 C는 $258.8{\sim}332.9^{\circ}C$에서 53.7%의 감소가 발생하였다. FT-IR 분석에서 플라스틱 절연 커버는 $CH_2,\;CH_3$, C=O, C=C 결합 구조를 갖는 것으로 나타났으며, 고무 절연 커버는 OH, $CH_2,\;CH_3$, C=O, C=N, C=C 등의 결합인 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제19권5호
• /
• pp.568-573
• /
• 2008

열중량 분석기(TGA)를 이용하여 승온속도를 0.5, 1.0 및 $2.0^{\circ}C/min$으로 변화시키면서 nylon-6 재질 폐어망과 선박용 폐윤활유 혼합물에 대한 열분해반응 특성 연구를 수행하였다. 폐어망은 $300^{\circ}C$부터 열분해반응이 시작되었으며, 각각의 승온속도에서 열분해반응은 $360{\sim}440^{\circ}C$ 구간에서 급격하게 진행되었다. 폐어망과 폐윤활유를 혼합하여 열분해할 경우 각각을 열분해할 때보다 낮은 온도에서 열분해 반응이 진행되었으며 열중량 변화곡선의 형태도 각각을 열분해 했을 때와 구분되었다. 열중량 분석을 통해서 얻은 데이터는 미분법으로 열분해반응 활성화에너지 및 빈도인자를 구하였다. 혼합물의 열분해반응 전환율이 5~95%일 때 활성화에너지는 98~427 kJ/mol 내에 분포하였다. 미분반응기를 이용하여 반응온도 $440^{\circ}C$에서 반응시간 80 min 동안 열분해반응 실험을 수행한 결과 폐어망, 폐윤활유 및 혼합물은 특정한 탄화수소화합물에 대한 선택성은 나타나지 않았으며, 생성된 오일의 탄소수 분포는 대부분 $C_{22}$ 이하였다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.65-70
• /
• 2010

비등온 및 등온조건에서의 열중량분석을 이용하여 다양한 압력조건(0.5 - 50 mmHg)에서 LiCl-KCl 공융염 증류속도를 우선 측정하였다. 비등온조건에서의 열중량분석결과로부터 온도의 함수로 표현될 수 있는 증류 속도식을 도출하였다. 이 속도식에 의해 계산된 휘발플럭스(flux)는 등온조건에서의 열중량분석을 통해 얻어진 증류속도와 일치하였다. 1300 K 이하의 온도조건과 0.5 mmHg와 50 mmHg 사이의 감압조건에서 $10^{-4}-10^{-5}$ mole $cm^{-2}sec^{-1}$의 증류속도를 얻을 수 있다. 실험실규모 실험장치에서 50 mmHg의 압력과 1150 K 이상의 온도 조건에서 한 시간 증류로 약 99%의 염이 분리되었다. 희토류 침전물내에 잔류하는 염을 증류에 의해 제거할 때 휘발시간이나, 온도를 증가시키는 것보다 휘발 계면적을 증가시키는 것이 효과가 더 큰 것으로 나타났으며, 휘발면적을 $4.52cm^2$에서 $12.56cm^2$로 증가시켜 한 시간 동안 증류하였을 때 99.95% 이상의 염이 분리되었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.110-114
• /
• 2017

$Ni_3[Co(CN)_6]_2$ PBAs의 하소과정을 통해 단분산된 $NiO/NiCo_2O_4$ 나노큐브를 성공적으로 합성했다. 단분산된 $Ni_3[Co(CN)_6]_2$ PBAs 나노큐브는 수열합성 반응 시 생성된 핵 들의 '자기조립'에 의해 형성된다. 이때 입자의 자기조립 속도는 온도와 계면활성제인 SDBS(Sodiumdodecylbenzenesulfonate)의 양에 의해 영향을 받으며, FESEM 분석을 통하여 SDBS: 0.25 g, 온도: $60^{\circ}C$에서 단분산된 200 nm의 PBA 나노큐브들을 얻을 수 있었다. 최적의 하소 조건을 결정하기 위해 Thermogravimetric-Differential Thermal Analysis(TG-DTA)를 통해 열적 거동을 확인하였다. 그리고 PBA 전구체 및 $NiO/NiCo_2O_4$ 입자의 형상과 결정성을 확인하기 위해 Field emission scanning electron microscopy(FESEM)과 X-ray diffraction(XRD) 분석을 진행하였다.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
• /
• 제11C권4호
• /
• pp.133-137
• /
• 2001

In this research, we synthesized various photo-crosslinkable polyimide based polymers. The control of pretilt angles for a nematic liquid crystal (NLC) using the photodimerization method on the photopolymers was studied. A good thermal stability of the photopolymers was measured by thermogravimetric analysis (TGA) measurement until 450C. High pretilt angles of the NLC were otained by polarized UV exposure on the photopolymers containing biphenyl (BP), decyl (de), and cholesteryl (chal) groups, respectively. However, low pretilt angles of the NLC were measured by polarized UV exposure on the photopolymers containing fluorine and chalcone groups. The high NLC pretilt angles generated are attributable to the biphenyl and alkyl moieties, and the photodimerized chalocone group of the photopolymers. Additionally, good voltage-transmittance and response time characteristics were observed by UV exposure on the photopolymers.

• ETRI Journal
• /
• 제26권6호
• /
• pp.647-652
• /
• 2004

A new ionic liquid, 1-vinyl-3-heptylimidazolium iodide (VHpII), was synthesized and applied as a redox electrolyte for dye-sensitized solar cells. The chemical structure of the synthesized VHpII was confirmed using $^1H$ NMR. Thermogravimetric analysis showed that the VHpII was stable for thermal stress of up to $250^{\circ}C$. The energy conversion efficiencies of the VHpII-based dye-sensitized solar cells were investigated in terms of the effect of a lithium iodide addition. A solar cell containing the redox couple of VHpII and iodine showed a conversion efficiency of 2.63% under 1 sun light intensity at AM 1.5. Adding 0.4 M LiI results in a conversion efficiency of 3.63%, which was an improvement of about 40%. The increased conversion efficiency was ascribed to an increase in external quantum efficiency.