• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.16-21
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• 2017

본 연구는 SiC 결정 성장을 위한 원료 분말 합성법에 관한 것이다. ${\beta}-SiC$ 분말들은 높은 온도 조건(>$1400^{\circ}C$)에서 실리콘 분말과 탄소 분말의 반응에 의해서 합성 된다. 이 반응은 진공 상태(또는 Ar 가스 분위기)에서 실리콘+탄소 혼합물이 반응하고 다결정의 SiC 분말을 형성하기 충분한 횟수를 거쳐 그라파이트 도가니 안에서 진행된다. 최종 결과물의 특성들은 X-ray 회절, SEM/EDS, 입도 분석 및 ICP-OES을 통해 분석되었다. 또한, 최종 결과물의 순도는 the Korean Standard KS L 1612에 의거해서 분석했다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권3호
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• pp.408-415
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• 2014

In order to prepare high-quality activated carbons (ACs), coal tar pitch (CTP), and mixtures of CTP and petroleum pitch (PP) were activated with KOH. The ACs prepared by activation of CTP in the range of $700{\sim}1000^{\circ}C$ for 1~5 h had very porous textures with large specific surface areas of $2470{\sim}3081m^2/g$. The optimal activation conditions of CTP were determined as CTP/KOH ratio of 1:4, activation temperature of $900^{\circ}C$, and activation time of 3 h. The obtained AC showed the highest micro-pore volume, and pretty high specific surface area and meso-pore volume. The micro-pore volumes and specific areas of activated mixtures of CTP and PP were similar to each other but the meso-pore volume could be increased. In order to change the degree of crystallinity of precursors before KOH activation process, the CTPs were carbonized in the range of $500{\sim}900^{\circ}C$. As the carbonization temperature increased, the specific surface area and pore volume of the activated ACs with the same activation conditions for CTP decreased dramatically. It was demonstrated that the increased pore size distribution of AC electrodes in the range of 1 to 2 nm plays an important role in the performance of electric double-layer capacitor.

• 청정기술
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• 제25권2호
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• pp.129-139
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• 2019

대나무는 지구상에 존재하는 식물 중 적절한 기후와 토양조건에서 생산성이 가장 높고, 성장속도가 가장 빠른 다년생 식물로 알려져 있다. 전통적으로 아시아에서 대나무는 음식, 건축 및 다양한 재료로 활용되고 있다. 바이오매스 자원으로 대나무는 열분해과정을 거쳐 활성탄으로 제조될 수 있다. 본 연구에서는 탄화온도, 활성화 온도, 시간, 수증기의 양, 그리고 인산의 양 등을 변화에 따른 최적의 대나무 활성탄 제조 연구를 수행하였다. 대나무 탄화 후 수증기 활성화를 위해 $700{\sim}900^{\circ}C$의 온도, $0.8{\sim}1.8mL-H_2O\;g-char^{-1}\;h^{-1}$ 수증기 유량 범위에서 1 ~ 3 h 동안 활성화를 진행하였다. 수증기 유량을 $1.4mL-H_2O\;g-char^{-1}\;h^{-1}$으로 2 h 동안 실험한 결과 활성탄 수율과 비표면적은 각각 2.04 ~ 20.59 wt%, $499.17{\sim}1074.04m^2\;g^{-1}$의 값이 나왔다. 대나무와 인산의 질량비를 1:1로 혼합한 후 $700^{\circ}C$에서 유량 $1.4mL-H_2O\;g-char^{-1}\;h^{-1}$ 속도로 2 h 동안 활성화를 진행한 결과 활성탄 수율과 비표면적은 각각 24.67 wt%, $1389.59m^2\;g^{-1}$의 값이 나타냈다. 제조된 대나무 활성탄을 대상으로 메틸렌블루 흡착 실험을 통해 유사 1차, 2차 속도식 모델을 적용하였으며, 화학적 흡착을 의미하는 유사 2차 속도식에 따랐다.

• 유기물자원화
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• 제10권4호
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• pp.65-74
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• 2002

본 연구는 하수처리장에서 발생되는 슬러지를 열분해공정에 대한 운전특성을 연구하였다. 운전조건의 중요한 변수로는 열분해시간, 건조와 열분해 공정의 시간비율, 슬러지 함수율, 슬러지 고형물량(TS비율), 열분해 온도조건의 영향을 조사하였다. 슬러지 열분해 단계의 반응속도는 1차 반응으로 나타났다. 이 반응식은 슬러지 열분해반응의 메카니즘의 기초가 된다. 열분해 온도증가에 따라서 생산물은 오일 및 타르 변화가 일어났고, 열분해 가스화에 의해서 생산된 생성물의 조성도 변화가 일어났다. 열분해 온도변화에 따라서 주요 부산물인 가스와 탄소성분은 다르게 분포되어졌다. 생성가스 구성성분은 대부분이 $CH_4$, $C_2H_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, toluene, $C_6H_6$, $SO_2$, CO와 타르로 구성되었다. 열분해 온도 $670^{\circ}C$의 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스 생성이 증가되어졌고, $600^{\circ}C$의 열분해 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스생성량은 감소하는 반면 톨루엔과 벤젠 성분을 가진 오일류 생성이 증가되었다. 특히 고형물의 산물인 타르는 $670^{\circ}C$일 때 슬러지 1t당 134kg으로 낮게 발생된 반면, 열분해온도가 $600^{\circ}C$일 때 134kg/t으로 생성량이 감소되었다. 타르는 분석결과 대부분이 탄소성분이었고, 슬러지의 열분해에서 가스로 생성되는 과정은 온도가 높은 경우 효과적임이 밝혀졌다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.38-43
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• 2010

본 연구에서는 과부하에 따른 차량용 블레이드 퓨즈의 용단 특성을 해석하여 사고원인 판정의 근거를 확보하는데 있다. 실험의 신뢰성을 높이기 위해 실제 자동차와 유사한 조건의 전기시스템을 부하로 연결 하여 수행하였다. 외부 화염에 의한 퓨즈의 탄화 패턴 실험은 한국산업규격(KS)을 적용하였다. 과전류에 의해 용단된 퓨즈는 단면이 매끄러운 형태를 나타냈지만 외부화염에 의해 소손된 퓨즈의 시험단자, 용기 등이 심하게 변형되었다. 정격 용량이 15A인 전선에 과용량(20A) 퓨즈를 설치하고, 부하 용량은 정격전 류의 185%(27.8A)를 공급하였을 때 퓨즈의 용단 시간은 약 217초이다. 또한, 부하전류 28.8[A](139%)가 흘렀을 때 퓨즈의 시험 단자, 터미널 블레이드의 소손은 없으나 용기의 일부에서 기포 현상이 있다. 정격 용량 15A 전선에 과용량(30A) 퓨즈를 설치하고 부하용량 28.2[A](141%)가 흘렀을 때 퓨즈의 용단 시간 은 약 10초이다. 부하전류가 35.8[A](119%) 흘렀을 때 퓨즈의 시험 단자, 터미널 블레이드의 소손은 없 으나 용기의 일부가 부풀어 올랐다. 그런데 이와 같은 상태로 약 6분이 경과되면 스위치 단자가 용융되는 것을 알 수 있다. 정격용량 15A 전선에 과용량(30A) 퓨즈를 설치하고 부하용량 39.4[A](131%)가 흘렀을 때 퓨즈는 약 69초에 용단되었고, 시험 단자 및 터미널 블레이드의 소손은 없었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.617-626
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• 2021

연구목적: 본 연구는 도심지 인접에서 발생하는 산불의 불티로 인한 건축물 외장재 및 지붕재의 화재확산 위험성 평가를 목적으로 한다. 연구방법: 이러한 연구목적을 달성하기 위해서 건축물의 외장재와 지붕재로 사용되는 건축자재를 선별하여 착화시간, 총 방출열량, 열방출률을 확인하고 산불 불티 비화 시스템을 구축하여 산불 불티로 인한 각각의 재료에 대한 화재 확산 가능성을 확인하였다. 연구결과: 콘칼로리미터 실험결과 지붕재는 철판이 외부에 노출된 외장재에 비해 복사열로 인한 착화시간이 비슷하거나 빨랐으며 외장재보다 높은 열방출률과 총 방출열량을 나타냈으며, 불티 비화 실험에서 외장재는 하부에 가연물이 착화함에 따라 영향을 받았으나 제한된 가연물의 양으로 쉽게 확산하지 않고 내부에서 탄화흔이 나타난 것을 확인할 수 있었으나 지붕재의 경우 사용 재료에 따라 불티로 인한 가연물 착화로 쉽게 녹고 주변으로의 확산에 기여하는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 콘칼로리미터 실험 방법은 복사열로 건축자재의 연소 특성을 파악하는데 유용한 것으로 나타났으나 산불에서 불티로 인한 화재확산은 주변 가연물의 착화로 직접 화염에 영향을 받아 콘칼로리미터 방법과 직접적인 연관성을 찾는 것은 어려움이 있고 외장재에 비해 지붕재가 불티로 인한 화재 확산에 더 취약할 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권2호
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• pp.272-285
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• 2003

본 연구는 유치와 영구치의 법랑질과 상아질을 bur를 이용하여 삭제한 경우와 Er:YAG laser를 이용하여 삭제한 경우 형성되는 와동의 미세학적인 형태를 관찰하고 삭제 효과를 비교하기 위함이다. 유치와 영구치의 법랑질과 상아질을 #330 bur 와 5 Hz의 150mJ, 200mJ, 250mJ 그리고 300mJ 조사세기로 Er:YAG laser를 조사하여 1mm 두께의 표본이 삭제되는 시간을 측정하였다. 또한 삭제된 표면을 관찰하기 위해서 유치와 영구치 각각 5개에 #330 bur와 5Hz의 150mJ, 200mJ, 250mJ, 300mJ 조사세기로 Er:YAG laser를 1초동안 조사하여 횡단면과 종단면으로 나누어 관찰하였다. 1. Er:YAG 레이저를 사용하여 삭제한 경우 유치와 영구치, 법랑질과 상아질 모두 bur를 이용하여 삭제한 경우보다 삭제 시간이 길었다(P<0.05). 2. 법랑질을 삭제할 경우 bur를 사용시 영구치보다 유치에서 삭제시간이 더 길었다. 그러나 Er:YAG 레이저 사용시에는 유치와 영구치 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 3. 상아질을 삭제할 경우 bur사용시 영구치에서 삭제시간이 더 길었으며 Er:YAG레이저 사용시 150mJ, 5Hz에서는 유의하게 영구치에서 더 긴 삭제시간을 보였으나 나머지 다른 출력의 레이저에서는 유의한 차이를 보이지 않았다(P<0.05). 4. SEM 관찰시 bur를 이용하여 치아를 삭제한 경우 치질유형에 관계없이 경계가 비교적 명확한 와동 변연을 보였다. 그러나 와동 변연에서 균열과 $10-100{\mu}m$의 microchipping이 관찰되었다. 와동벽은 회전식 bur에 따른 줄무늬 모양의 표면을 보이고 있었다. 편평한 와동저를 관찰할 수 있었으며 역시 와동벽과 마찬가지로 거친 표면을 보이고 있었다. 5. 레이저를 이용하여 치아를 삭제한 경우 와동의 변연이 명확하고 날카롭게 형성되었다. 와동의 상부의 직경은 조사에너지와 pulse repetition rate가 커질수록 점차 증가하였다. 와동벽은 불규칙하게 배열되었으며 와동의 변연이나 바닥에 비해 불규칙한 양상을 보여주었다. 와동저는 일반적으로 둥근 원추형이며 비교적 부드러운 표면을 보였다. 이상의 결과를 요약해보면 Er:YAG 레이저는 유치와 영구치에서 비슷한 삭제 시간이 소요되었다. 그러나, 법랑질보다는 상아질에 더 효과적인 것으로 나타났다. 실험 결과 레이저를 이용하여 치아를 삭제한 경우 bur사용에 비해 3배 이상의 삭제시간이 소요되었다. 그러나, 레이저를 이용하여 치아를 삭제할 경우 깨끗한 와동 변연이 형성되고 smear layer가 형성되지 않는 점이 장점으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.177-186
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• 2005

최근 콘크리트 구조물은 염해, 중성화 및 동결융해 등에 의한 내구성능 저하의 사례가 증가하고 있다. 이렇게 내구성능이 저하된 콘크리트에 대한 다양한 대책이 강구되고 있으며, 그 중에서도 콘크리트의 표면을 보호하여 내구성능 저하의 요인을 차단하는 표면처리공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 에폭시 등 유기계 및 시멘트계 보수재는 콘크리트의 물성의 차이로 인하여 시간이 경과함에 따라 보수층의 파단 및 들뜸 등 문제가 발생하는 사례가 보고되고 있다. 저자들은 콘크리트의 물성과 동일한 무기계를 주성분으로 한 표면 성능 개선제를 콘크리트에 도포하면, 칼슘이온 등과 반응하여 콘크리트의 조직이 치밀해짐으로써 $CO_2$ 가스, 염소이온 및 물 등 내구성능 저하요인을 차단하는 보수재를 개발하고 있다. 본 연구에서는 개발된 표면성능 개선제의 침투성능, 수밀성능, 통기성능, 화학저항성능, 용출저항 성능 및 열화된 콘크리트에 대한 적용성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 표면성능 개선제는 콘크리트의 내부로 10mm 이상 침투되며 콘크리트의 수밀성능 및 통기성능 등을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발된 표면성능 개선제를 콘크리트 구조물에 도포하면 콘크리트의 내구성능 저하를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.807-813
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• 2014

대나무를 원료로 탄화 및 활성화온도 $900^{\circ}C$에서 대나무 활성탄을 만들고, 이 대나무 활성탄을 질산은 수용액에 침지시켜 은첨착 대나무활성탄을 제조하였다. 0.002~0.1 mol/L 농도의 질산은 수용액에서 농도변화와 시간 변화 조건에서 은첨착실험을 하였다. 제조된 첨착활성탄의 은첨착량, 비표면적 및 세공분포 등의 물리적 특성을 분석하였다. 또한 폐대나무활성탄의 재활용을 위하여 대나무활성탄과 NO 기체의 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 반응온도 $20{\sim}850^{\circ}C$, NO 농도 0.1~1.8 kPa 변화 조건에서 하였다. 실험 결과, 첨착시간 2시간 내에 은첨착이 완료되었고, 질산은 수용액 농도가 0.002~0.1 mol/L로 증가됨에 따라 은첨착량은 1.95 mg Ag/g 활성탄(0.2%)~88.70 mg Ag/g 활성탄(8.87%)로 증가되었다. 대나무 활성탄 특성 분석에서 은첨착량이 증가할수록 세공 부피와 표면적은 은첨착 0.2%일 때 최대이고 은첨착량이 증가할수록 세공체적이 감소하였다. 비등온과 등온 NO 반응에서는 전체적으로 은첨착 대나무활성탄[BA(Ag)]이 대나무활성탄[BA]에 비하여 반응이 억제되는 것을 볼 수 있다. NO 반응에서의 활성화에너지는 80.5 kJ/mol[BA], 66.4 kJ/mol[BA(Ag)]로 나타났고, NO 분압에 대한 반응차수는 0.63[BA], 0.69l[BA(Ag)]이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.307-312
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• 2017

본 연구에서는 PFO (pyrolyzed fuel oil)를 이용해 탄소 전구체(피치)를 얻은 후 KOH와 $K_2CO_3$를 이용한 화학적 활성화를 통해 표면 개질한 카본의 전기화학적 특성을 분석하였다. 탄소 전구체는 3903, 4001, 4002의 세 종류를 사용하였으며, 각 각 PFO를 $390^{\circ}C$ 3 시간, $400^{\circ}C$ 1시간, $400^{\circ}C$ 2 시간 열처리 하여 제조하였다. 또한 화학적 활성화 실험은 활성 촉매의 종류, 교반시간 등을 변화시키면서 비표면적 및 기공크기 등의 물성이 전기화학적 특성에 미치는 효과를 조사 하였다. 제조된 표면개질 PFO 피치의 물리적 특성은 BET, FE-SEM 등을 통해 분석되었으며, 음극 소재로서의 전기 화학적 성능은 충 방전, 순환전압전류, 임피던스, 속도 테스트를 통해 조사되었다. 화학적 활성화법을 이용해 제조한 카본의 평균 기공크기는 22 nm, 비표면적은 $3.12m^2/g$의 결과를 얻었다. 세 가지 개질된 석유계 피치를 음극소재로 사용하여 조사된 전기화학적 특성은 4001 피치가 가장 우수한 것으로 나타났으며, 이 때 표면개질 조건은 KOH를 사용하여 2시간 교반 후 화학적 활성화법에 의하여 열처리 하였다. KOH를 이용한 표면개질 PFO 피치를 사용해 제조한 전지의 초기 용량은 318 mAh/g, 초기효율은 80%로 우수한 결과를 보였으며, 2C/0.1C 속도 테스트 특성은 92%로 높은 특성을 보였다.