• Carbon letters
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• 제28권
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• pp.24-30
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• 2018

Coke aggregates and carbon artifacts were produced to investigate the interactions of coke and pitch during the kneading process. In addition, the kneading ratio of the coke and binder pitch for the coke aggregates was controlled to identify the formation of voids and pores during carbonization at $900^{\circ}C$. Experiments and thermogravimetric analysis revealed that carbon yields were improved over the theoretical yield calculated by the weight loss of the coke and binder pitch; the improvement was due to the binding interactions between the coke particles and binder pitch by the kneading process. The true, apparent, and bulk densities fluctuated according to the kneading ratio. This study confirmed that an excessive or insufficient kneading ratio decreases the density with degradation of the packing characteristics. The porosity analysis indicated that formation of voids and pores by the binder pitch increased the porosity after carbonization. Image analysis confirmed that the kneading ratio affected the formation of the coke domains and the voids and pores, which revealed the relations among the carbon yields, density, and porosity.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.153-160
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• 2023

본 논문에서는 미이용 바이오매스로부터 바이오차를 생산하고 메틸렌블루 흡착 특성을 평가하였다. 바이오매스는 주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌으로 구성되어 있으며 회분의 함량은 벌채부산물에서 가장 높았다. 탄화 온도가 증가할수록 탄화 수율은 감소하였으며, 수소와 산소 함량도 감소하였다. 반면, 탄소 함량은 증가하였다. 탄화 온도가 증가할수록 바이오차의 비표면적과 미세기공은 증가하였다. 바이오차 비표면적은 탄화 온도 600 ℃에서 가장 높았다(216.15~301.80 m² /g). 600 ℃에서 탄화한 바이오차를 이용하여 메틸렌블루 흡착 실험을 수행한 결과, 참나무, 벌채부산물, 사과 전정가지의 흡착 거동은 Freundlich model, 복숭아 전정가지는 Langmuir model에 적합하였다. 흡착 동역학에서 참나무와 복숭아 전정가지는 pseudo-first-order model, 벌채부산물과 사과 전정가지는 pseudo-second-order model에 적합하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권2호
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• pp.161-165
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• 2004

This study has been conducted to develop a new recycling technology of sewage sludge using a carbonization process. The carbonizing yield, the calorific value and EC(electric conductivity) of carbonized sewage sludge had a tendency to be decreased with increase of the carbonizing temperature and time, but pH and the C/N were increased with increase the carbonizing temperature and time. The whole pore volume of carbonized sludge processed in the carbonizing furnace was /g, which was smaller than that in the electric furnace. But, the rates of mesopore and macropore were found to account for 100% therein. Rate of color and organic materials removal for dyeing wastewater were determined 70~97%, 78~83% on cotton yarn, 88~96%, 69~80% on wool wastewater and 77~89%, 77~87% on towel compared with powder activated carbon. Effect of carbonized sludge on chrysanthemum growth was investigated. Plant height and number of leaves was better mixture of carbonized sludge than comparison.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.132-137
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• 2016

Based on mussel-inspired polydopamine (PDA), a novel technique to fabricate carbon nanowire (CNW) arrays is presented for a possible use of porous carbon electrode in electrochemical energy storage applications. PDA can give more porosity and nitrogen-doping effect to carbon electrodes, since it has high graphitic carbon yield characteristic and rich amine functionalities. Using such outstanding properties, the applicability of PDA for electrochemical energy storage devices was investigated. To achieve this, the decoration of the CNW arrays on carbon fiber surface was performed to increase the surface area for storage of electrical charge and the chemical active sites. Here, zinc oxide (ZnO) nanowire (NW) arrays were hydrothermally grown on the carbon fiber surface and then, PDA was coated on ZnO NWs. Finally, high temperature annealing was performed to carbonize PDA coating layers. For higher energy density, manganese oxide ($MnO_x$) nanoparticles (NPs), were deposited on the carbonized PDA NW arrays. The enlarged surface area induced by carbon nanowire arrays led to a 4.7-fold enhancement in areal capacitance compared to that of bare carbon fibers. The capacitance of nanowire-decorated electrodes reached up to $105.7mF/cm^2$, which is 59 times higher than that of pristine carbon fibers.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제26권2호
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• pp.6-15
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• 1998

A total of forty five-ply, 30- by 30-cm lauan and larch plywood sheets were manufactured in the laboratory using commercial urea and phenol resin adhesives; half of these sheets were treated with fresh concrete. Each sheet was carbonized for 2, 4, and 6hours at $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, and $750^{\circ}C$, respectively, and their physical properties were measured. The yie1d of charcoal decreased as carbonization temperature and time increased. Charcoal yield was greater in plywood than in veneer, and slightly greater in plywood treated with concrete compared to untreated plywood. Plywood manufactured with phenol resin adhesive had higher pH, higher equilibrium moisture content (EMC), and greater adsorption of methylene-blue dye compared to plywood manufactured with urea resin. For concrete-treated plywood, pH was greater than 10 even when the sheets were carbonized for 2hours at $400^{\circ}C$. Although the EMC of the phenol resin plywood was higher than that of the urea resin plywood, EMC of the phenol resin was lower than that of the urea resin. The larch phenol resin plywood that was carbonized for 6 hours at $750^{\circ}C$ adsorbed more methylene-blue than did the commercia1 wood-based activated charcoal as a result of total pore volume and surface area.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.36-42
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• 2021

본 연구에서는 리오셀 섬유를 사용하여 연속식 흑연직물을 제조함에 있어, 리오셀 섬유에 phosphoric acid, ammonium phosphate, diammonium hydrogen, triammonium phosphate의 인계난연제를 처리 후 열중량, 푸리에변환적외선분광, C-핵자기공명분광, X-선 회절, 중량 분석을 통해 나타나는 물리적, 화학적 구조 변화에 대하여 고찰하였다. 인계난연제에 의한 열적 거동을 분석을 통해 내염화 공정의 온도, 가스, 처리시간 등에 대한 조건을 설정하였다. 연속식 내염화, 탄화, 흑연화 공정을 통해 인장강도 1,007.19±11.47 N/5 cm와 수율 25.3%의 흑연직물을 제조하였다.

• 임산에너지
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• 제22권3호
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• pp.49-56
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• 2003

목재의 탄화과정 산물인 목탄과 목초액의 농업적 이용의 일환으로 고추 생육 및 토양미생물에 미치는 영향을 조사하였다. 목탄과 목초액을 토양에 처리할 경우 토양을 중성으로 개량하는데 효과적이고 토양의 이화학적성질이 유용 미생물이 생육하기에 적합한 환경조건으로 변화되어 토양내 유용미생물의 밀도 증가로 나타났다. 고추의 생육에 있어서도 탄화물 처리로 고추모의 길이, 직경생장 및 고추 결과 수가 증가되었다. 특히 결과 수에서는 목탄 1kg, 목초액 1000배액 및 세균처리에 의하여 대조구보다 약 50% 정도의 증수 효과를 나타냈다. 고추모의 길이 및 줄기직경 증가는 노지에서 여러 가지 환경 변화 요인에 대한 저항성을 갖게 하여 최종 수확량의 증대로 나타날 것으로 사료된다. 고추 탄저병균에 대한 길항성 실험에서는 목초액 농도 2배, 10배에서는 곰팡이가 사멸되었고, 100배, 1000배 희석농도에서는 대조구보다 성장 속도가 둔화되었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.299-303
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• 1998

탄소섬유강화 탄소복합재료를 구성하는 탄소매트릭스 프리커서로서 또는 함침제로서 사용되는 퍼퓨릴알콜의 열안전성과 탄소수율에 $2000^{\circ}C$에서 열처리한 흑연분말과 함침 후 경화시 승온속도가 미치는 영향을 열분석방법을 이용하여 조사하였다. 퍼퓨릴알콜에 30wt%의 흑연분말을 첨가하였을 때와 동시에 승온속도가 분당 $35^{\circ}C$일 때 퍼퓨릴알콜/흑연분말 혼합물은 가장 높은 열안정성을 보여주었으며, 흑연분말을 사용하지 않은 경우보다 $1000^{\circ}C$이상에서의 탄소수율이 10%이상 향상되었다. 이러한 결과는 탄소복합재료의 밀도화에 수반되는 탄화$\longrightarrow$함침$\longrightarrow$경화$\longrightarrow$재탄화 반복공정의 횟수를 줄이는데 다소 기여할 것으로 판단되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권2호
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• pp.57-65
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• 2000

폐목질재료의 탄화이용을 위한 제탄기술 확립과 이 탄화물들을 이용하여 토앙개량, 탈취, 수분등의 흡착, 미생물활동 담체, 하천등 수질정화제 등으로의 이용가능성을 알아보기 위해 탄화물의 몇 가지 성능을 조사하였다. 목질재료의 공업분석은 고정탄소는 약 17~20%, 회분 0.37~2.27%, 휘발분 70~74%로 나타났다. 탄화수율은 온도가 높아지면 수율이 감소됐으나 시간의 영향은 없었고, 목질재료간에도 차가 없었다. 수축율은 두께방향의 수축율이 너비, 길이 보다 현저히 높았고 탄화후 비중은 탄화전보다 30~40% 감소하였다. 탄화물의 공업분석은 회분 1.08~4.18%, 휘발분 5.88~13.79%, 고정탄소 80.15~90.94%로 나타났다. 탄화물의 수소이온농도는 합판, 파티클보드가($400^{\circ}C$ pH 9, $600^{\circ}C$ 와 $800^{\circ}C$ pH 10) 섬유판보다 높았다. 보수성은 탄화온도와 시간의 조건에 따른 영향이 없었으며 또한 탄화물간에도 차이가 없었다. 초기 24시간내의 보수성은 시료무게의 약 2~2.5배 정도로 나타났고, 그후 평형함수율은 2~10%룰 나타냈다. 간벌재 탄화물의 흡습성은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서 9.40~11.82%, $20^{\circ}C$, RH 65%에서 6.87~7.61, $20^{\circ}C$, RH 25%에서 1.69~2.81%로 나타났다. 목질재료 탄화물의 조습능력은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서의 간벌재 탄화물과 비슷한 값(약 9~11%) 을 보였으나 $20^{\circ}C$, RH 25%, 65%에서는 목질재료 탄화물의 흡습력이 약 2~3% 높게 나타났다. 모든 목질재료 탄화물은 분말활성탄 선정표준(JWWA K 113-1947)이 정하는 기준치를 만족하였다.

• Carbon letters
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• 제16권1호
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• pp.62-66
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• 2015

In this study, carbonized fibers were prepared by using acidically cross-linked LDPE fibers. The surface morphologies of the carbonized fibers were observed by SEM. The effects of cross-linking process temperatures were studied using thermal analyses such as DSC and TGA. The melting and heating enthalpy of the fibers decreased as the cross-linking temperature increased. The cross-linked fibers had a carbonization yield of over 50%. From SEM results the highest yield of carbonized LDPE-based fibers was obtained by cross-linking at a sulfate temperature ($170^{\circ}C$). As a result, carbonation yield of the carbonized fibers was found to depend on the functions of the cross-linking ratio of the LDPE precursors.