• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.575-579
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• 2007

하수슬러지의 처리문제가 대두되어지면서 많은 연구자들에 의해 슬러지 처리 기술이 연구되어지고 있다. 대표적으로 소각, 탄화, 열분해, 매립, 비료화 등의 방법이 있지만 이러한 모든 공정에는 80% 이상의 높은 함수율의 하수슬러지를 원재료로 사용하기에 어려움이 있어 건조공정이 요구되어진다. 본 연구는 선행 연구인 수치해석적 연구로 설계된 로타리 킬른형 건조로를 이용하여 운전변수로 킬른 체류시간, 건조로 부하, 건조로 온도를 각각 변화시켜 최적의 운전조건과 기술을 확립하는데 그 목적을 두고 있다. 변수별 연구에 의한 결과로 킬른 체류시간, 건조로 부하, 건조로 온도는 각각 $62.5kg/m^3{\cdot}hr$, 26.2 min, $330^{\circ}C$로 결정되었다. 이때 함수율 $10{\pm}2%$, 건조효율 88%, 무게감량 80%, 부피감량 60% 정도로 나타났고, 슬러지의 입경은 10 mm 이하로 배출되었다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.23-29
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• 2021

탄소섬유는 단위 중량 당 높은 강도 및 모듈러스를 갖기 때문에 고성능 복합 재료 제조 시 탄소보강재로 많이 사용된다. 그러나 탄소 섬유를 제조하는 공정에서 많은 시간과 높은 에너지를 소모하여 제조비용이 크게 증가하기 때문에 상용화에 어려움을 겪고 있다. 따라서 생산 비용 절감을 위하여 제조 공정에 사용되는 에너지를 대체할 수 있는 고속의 저 에너지원을 적극적으로 찾아 연구할 필요가 높아졌다. 폴리아크릴로니트릴(PAN) 전구체(Precursor)로 상용화 된 탄소 섬유는 180~300℃의 대기 분위기에서 안정화 과정이 이루어지고, 1600℃ 이하의 불활성 가스 분위기에서 탄화하여 탄소 섬유를 생산할 수 있다. 이 두 공정은 많은 시간과 높은 에너지를 사용하지만, 고성능 탄소 섬유를 생산하는 데 필수적이며 중요하다. 따라서 최근에는 공정 시간을 단축하고 에너지 소비를 줄일 수 있는 플라즈마, 전자 빔 및 마이크로파와 같은 다양한 다른 에너지원을 보조적으로 사용 함으로써 저 에너지·고속 안정화 공정 기술이 시도되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 공정과 열처리를 연속적으로 수행하여 PAN 전구체 안정화 공정을 연구하였으며, 모폴로지, 구조적 변화, 열적 및 물리적 특성 변화를 연구하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1231-1237
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• 2022

적재 폐기물의 적재 높이와 압력, 대표적 구성폐기물인 목재, 건전지, 플라스틱 폐기물의 건조, 표면의 탄화변화를 동적으로 인지해야 한다. 동적 상황인지 서비스는 유니버설미들웨어 기반 BCN 융합 통신 서비스인 Ambient SDK 모델을 기반으로 플랫폼을 구성하였다. 또한, 적재 폐기물에서 자연발화의 발효열 발화 분석 자료를 기반으로 화재 발생 원인을 규명하는 상황인지 시스템을 구성하였다. 유니버설미들웨어를 활용하여 화재 조기경보 유형별 시나리오 구성에 적용할 수 있는 실시간 동적 서비스 플랫폼을 구축하였다. 그리하여, 저온발화 화재 가능성 데이터 분석을 위한 IoT 상황인지 플랫폼을 동적으로 구성하여 제시하였다.

• Carbon letters
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• 제19권
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• pp.72-78
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• 2016

Spinnable pitches and carbon fibers were successfully prepared from petroleum or coal pyrolysis residues. After pyrolysis fuel oil (PFO), slurry oil, and coal tar were simply filtered to eliminate the solid impurities, the characteristics of the raw materials were evaluated by elemental analysis, ¹³C nuclear magnetic resonance spectrometer, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometer (MALDI-TOF-MS), and so on. Spinnable pitches were prepared for melt-spinning carbon fiber through a simple distillation under strong nitrogen flow, and further vacuum distillation to obtain a high softening point. Carbon fibers were produced from the above pitches by single-hole melt spinning and additional heat treatment, for oxidization and carbonization. Even though spinnable pitches and carbon fibers were processed under the same conditions, the melt-spinning and properties of the carbon fiber were different depending on the raw materials. A fine carbon fiber could not be prepared from slurry oil, and the different diameter carbon fibers were produced from the PFO and coal tar pitch. These results seem to be closely correlated with the initial characteristics of the raw materials, under this simple processing condition.

• Carbon letters
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• 제25권
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• pp.68-77
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• 2018

Soybean straw (SS)-based activated carbon was employed as a precursor to prepare carbon molecular sieves (CMSs) via chemical vapor deposition (CVD) technique using methane as carbon source. Prior to the CVD process, SS was activated by 0.5 wt% $ZnCl_2$, followed by a carbonization at $500^{\circ}C$ for 1 h in $N_2$ atmosphere. $N_2$ (77 K) adsorption-desorption and $CO_2$ (273 K) adsorption tests were carried out to analyze the pore structure of the prepared CMSs. The results show that increasing the deposition temperature, time or methane flow rate leads the decrease in $N_2$ adsorption capacity, micropore volume and average pore diameter of CMSs. The adsorption selectivity coefficient of $CO_2/CH_4$ achieves as high as 20.8 over CMSs obtained under the methane flow rate of $30mL\;min^{-1}$ at $800^{\circ}C$ for 70 min. The study demonstrates the prepared CMSs are a candidate adsorbent for $CO_2/CH_4$ separation.

• Carbon letters
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• 제10권2호
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• pp.114-122
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• 2009

Crushed, depitted peach stones were impregnated activated with 50% $H_3PO_4$ followed by pyrolysis at $500^{\circ}C$. Two activated carbons were produced, one under its own evolved gases during pyrolysis, and the second conducted with air flow throughout the carbonization stage. Physicochemical properties were investigated by several procedures; carbon yield, ash content, elemental chemical analysis, TG/DTG and FTIR spectra. Porosity characteristics were determined by the conventional $N_2$ adsorption at 77 K, and data analyzed to get the major texture parameters of surface area and pore volume. Highly developed activated carbons were obtained, essentially microporous, with slight effect of air on the porous structure. Oxygen was observed to be markedly incorporated in the carbon matrix during the air treatment process. Cation exchange capacity towards Cu (II) and Cd (II) was tested in batch single ion experimental mode, which proved to be slow and a function of carbon dose, time and initial ion concentration. Copper was up taken more favorably than cadmium, under same conditions, and adsorption of both cations was remarkably enhanced as a consequence of the air treatment procedure. Sequestration of the metal ions was explained on basis of the combined effect of the oxygen functional groups and the phosphorous-containing compounds; both contributing to the total surface acidity character.

• 한국안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.38-42
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• 2013

This study performed the quantitative distribution analysis of created voids to an insulator when applying general flame and DC short-circuit current to 2.5 $mm^2$ HIV (600 V Grade Heat-Resistant Polyvinyl Chloride Insulated Wires). The diameter of cross-section of HIV normal product and the radius of conductor were measured to be 3.3 mm and 1.8 mm. The exterior of HIV exposed to general flame showed severe carbonization and its interior exhibited voids created by dechlorination reaction. This study observed the characteristics that, when the shortcircuit current applied for 2 seconds from a DC 12 V lead battery, the conductor and neighboring insulator were melted, causing the insulator adhering to the conductor. On average, 87 voids were created on 10 mm of the HIV. The average diameter of voids was 0.25 mm. In addition, it was found that, when the short-circuit current applied for 4 seconds, the interior of insulator in contact with conductor severely carbonized and showed exfoliation phenomenon. On average, 47 voids were created, with more voids at the bottom. The average diameter of voids was 0.20 mm. When the short-circuit current for 6 seconds, most parts of upper part of conductor was carbonized, 20 voids were created. The average diameter of voids was measured to be 0.24 mm. It could be seen that the created voids received little influence by the type of energy source and the number of created voids was reduced as the energy supply time increased.

• 대한환경공학회지
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• 제37권5호
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• pp.285-292
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• 2015

본 연구에서는 바이오매스의 탄화공정 시 발생되는 목초액을 응축성 가스물질의 전구물질로 이용하여 발생되는 응축성 가스상 오염물질을 제거하기 위하여 액체상 흡착제중 실리카 전구물질인 HMDS의 주입조건에 따른 응축성물질의 입경분포 변화특성을 명확히 파악하고자 하였다. 응축성 가스상 물질을 입자화시켜 제거하기 위하여 액체상 흡착제인 HMDS를 이용할 경우, 흡착제의 주입량, 체류시간 및 가열온도, MFC 유량 등의 적절한 조절로써 입자화 크기를 조절할 수 있었다. 특히 실리카 전구물질을 도입시 끓는점, 밀도(비중), 분자량 등의 물리화학적 특성을 고려하면, 발생되는 응축성 물질을 효과적으로 입자화시켜 제어 가능할 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.384-392
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• 2020

The presence of high fluoride concentration (> 1.5 mg/L) in water causes serious health problems such as fluorosis, infertility, brain damage, etc., which are endemic to many places in the world. This study has investigated the fluoride removal capacity of the novel activated biochar (BTS) and hydrochar (HTS) using Teff (Eragrostis tef) straw as a precursor. Activated biochar with mesoporous structures and large specific surface area of 627.7 ㎡/g were prepared via pyrolysis process. Low-cost carbonaceous hydrochar were also synthesized by an acid assisted hydrothermal carbonization process. Results obtained from both adsorbents show that the best local maximum fluoride removal was achieved at pH 2, contact time 120 min and agitation speed 200 rpm. The thermodynamic studies proved that the adsorption process was spontaneous and exothermic in nature. Both adsorbents equilibrium data fitted to Langmuir isotherm. However, Freundlich isotherm fitted best for BTS. The maximum fluoride loading capacity of BTS and HTS was found to be 212 and 88.7 mg/g, respectively. The variation could primarily be attributed to a relatively larger Surface area for BTS. Hence, to treat fluoride contaminated water, BTS can be promising as an effective adsorbent.

• 자원리싸이클링
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• 제14권1호
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• pp.47-54
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• 2005

본 연구에서는 농산물 폐기물인 국산 포도씨를 원료로 사용하여 roasting, cabonization, chemical activation 과정을 각각 거쳐 활성탄을 제조하였다. 화학적 활성화는 NaOH, KOH, ZnCl$_2$를 활성화제로 사용하였다. 100-300wt%의 중량비율로 활성화하여 제조된 활성탄의 N$_2$-BET 비표면적은 44.09~121.33 m$^2$/g으로 측정되었다. 포도씨 활성탄에 메틸렌 블루를 흡착 시킨 후 UV spectrometer를 사용하여 투광도를 측정하였으며, 투광도 측정 시 메틸렌 블루의 최대 흡광파장은 660 nm로 설정하였다. 그 결과 메틸렌블루의 흡착은 NaOH 활성화제를 사용하여 제조한 활성탄에서 가장 잘 이루어졌으며, 평형 흡착 시간은 60분인 것으로 나타났다.