• 제목/요약/키워드: carbonized wood

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주사전자현미경 및 X선회절법에 의한 탄화 MDF의 특성 (Characterization of Carbonized MDF by Scanning Electron Microscopy and X-ray diffraction)

  • 이선화;박상범;권성민;박종영;김남훈
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권3호
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    • pp.208-215
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    • 2009
  • 포름알데히드 등 유해 휘발성유기화합물(VOC)의 제거성능을 지닌 MDF 탄화보드를 개발하기 위한 기초연구의 일환으로 MDF를 여러 온도에서 탄화하여 주사전자현미경법 및 X선회절법에 의하여 특성을 조사하였다. 주사전자현미경 관찰 결과, 탄화 된 MDF의 내층부 보다 표층부에서, 측면내층부에 비해 측면표층부에서 압착된 섬유의 형태가 나타났으며, 다수의 이물질도 관찰되었다. 그러나 탄화온도가 상승함에 따라서 이물질이 제거되었고 공극의 증가가 관찰되었다. 섬유벽 표면과 내강측에서 주름형태가 관찰되었고 세포내강측 보다 외부 표면의 주름형태가 더욱 뚜렷하였다. 또한 벽공의 손상은 크지 않았고 벽공이 존재하는 부위에서 주름형태가 적게 나타났다. X선회절 결과, 셀룰로오스 결정은 탄화온도 $400^{\circ}C$에서 배향성을 잃으며 붕괴되었으나 약간의 결정성은 남아있는 것이 확인되었다. 그러나, $1,000^{\circ}C$에서 탄화한 MDF는 셀룰로오스 결정이 모두 붕괴되었고 탄소원자에 의한 비결정성 회절강도곡선을 나타내었다.

Characterization of Burned Architectural Woods by Fire Using SEM-EDXS and Computerized Tomography

  • Lee, Hyun-Mi;Hwang, Won-Joung;Lee, Dong-Heub;Son, Dong-Won
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권5호
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    • pp.516-522
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    • 2014
  • Old architectural wood materials damaged by a fire were evaluated on the basis of wood species and scanning electron microscopy (SEM) observation of wood tissues in combination with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS) analysis. Results of SEM observation showed that tracheid wall thickness of burned parts was very thin compared with undamaged and sound wood, and tylosoid in the resin canals disappeared after the exposure to fire. SEM-EDXS analysis indicated that carbon and oxygen peaks occurred in the original energy band, and the carbon peak was higher than that of the oxygen in the burned part. A computerized tomography was also undertaken to investigate the carbonization layer formed by fire and possible internal defects.

수지함침보드의 2차 탄화에 의한 고밀도 우드세라믹 제조 - 밀도경사 변화 - (Manufacturing of High Density Woodceramics by Recarbonization Using a Resin Impregnation Board - Change of Density Profile -)

  • 오승원;전순식;변희섭
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제39권1호
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    • pp.60-67
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    • 2011
  • 본 연구에서는 고밀도 우드세라믹을 제조하기 위한 기초 연구로서 수지함침율 및 탄화온도에 따라 제조된 1차 탄화 우드세라믹을 수지 재 함침 후 2차 탄화하여 우드세라믹을 제조하고 밀도경사를 조사하였다. 2차 탄화 후 최소, 평균 및 최고밀도가 1차 탄화 우드세라믹보다 증가하였고, 밀도경사 비율도 증가하였다. 따라서 고밀도와 밀도경사 비율이 작은 균질한 우드세라믹을 제조하기 위해서는 2차 함침과 2차 탄화에 의한 우드세라믹 제조방법도 효과가 있는 것으로 나타났다.

탄화 중밀도섬유판을 이용한 목재흡음판 개발 (Developing of Sound Absorption Composite Boards Using Carbonized Medium Density Fiberboard)

  • 이민;박상범;변희섭;김종인
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권6호
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    • pp.714-722
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    • 2014
  • 선행연구에서 다양한 목질 보드류를 열분해하여 다공질 탄화보드 제조에 성공하였고, 높은 난연성, 전자파차폐성, 원적외선방사, 폼알데하이드 흡착성, 흡음성능을 확인하였다. 본 연구에서는 경제성과 흡음성이 뛰어난 탄화 중밀도 섬유판(MDF)을 선택하여 보다 높은 흡음성능을 부여하기 위해 다른 흡음재료에도 사용 중인 샌딩처리와 타공기법을 시도하였다. 또한 개선된 흡음성능을 바탕으로 실제 음향판을 제작하여 그 음향적 효과를 파악하였다. 탄화 MDF를 십자모양(타공 5개), 직사각형모양(타공 9개), 일자모양(타공 5개)으로 타공 처리한 후, 흡음률을 측정한 결과, 무처리 탄화 MDF의 흡음률은 14% 정도를 나타내었고, 직사각형모양 타공 시편이 16.01%로 흡음률이 가장 높았고 십자모양 타공 시편이 15.68%, 일자 타공 시편은 14.25%의 흡음률을 나타내어 그 효과가 미미하였다. 반면에, 탄화 MDF의 표면을 각 1, 2, 3 mm로 표면샌딩 처리후 흡음률을 측정한 결과, 무처리 시편(13%)에 비해 65% 증가한 21.7% (1 mm 샌딩), 21.83% (2 mm 샌딩), 19.37% (3 mm 샌딩)를 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 실대형 탄화보드 복합 음향판을 제작하였으며 잔향실법으로 흡음시험한 결과 감음계수 0.45로 높은 흡음성능을 발휘하여 상업화도 가능할 것으로 판단된다.

목재의 탄화기구 해석(II) (Investigation of Carbonization Mechanism of Wood (II))

  • 권성민;김남훈
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권3호
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    • pp.45-52
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    • 2007
  • 굴참나무 목재를 $310{\sim}350^{\circ}C$의 온도조건에서 탄화하여 탄화목재의 해부학적 특성, 중량감소율 및 체적변화를 조사하였다. 그 결과, 시료의 부피는 탄화온도가 높아질수록 감소하였고, 방사 방향으로 할렬이 발생하였다. 중량감소율은 탄화온도가 높아질수록 증가하였으며, 특히 탄화온도 $330{\sim}340^{\circ}C$에서 급격한 중량감소율을 보여주었다. 도관직경의 수축은 접선방향이 방사방향보다 높게 나타났다. SEM관찰에서 탄화온도가 $320^{\circ}C$ 이하의 경우, 목재 세포벽의 벽층구조를 확인할 수 있었지만, $330^{\circ}C$ 이상에서는 세포벽층이 매끄러운 비결정성 형태를 보여주었다. X선회절 결과, 탄화온도 $340^{\circ}C$까지는 목재 셀룰로오스의 결정구조가 남아있었으나, $350^{\circ}C$ 이상에서는 비결정성 구조로 변화된 것이 관찰되었다. 따라서, 목재성분이 탄소로 변화하는 탄화온도는 $350^{\circ}C$ 부근으로 생각되었다.

목질펠릿으로 제조한 탄화물의 특성 (Characteristics of Charcoal from Wood Pellet)

  • 한규성;김병로
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권3호
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    • pp.15-21
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    • 2006
  • 목질펠릿을 탄화하여 탄화물의 이용가능성을 알아보기 위하여 밀도, 수율, 원소조성, 발열량, 메틸렌블루흡착량 등의 특성을 분석하였다. 목질펠릿은 현사시, 일본잎갈나무, 잣나무, 소나무, 졸참나무의 수피를 포함한 톱밥을 이용하여 제조하였다. 목질펠릿으로부터 $0.5{\sim}0.7g/cm^3$의 고밀도 탄화물을 얻을 수 있었으며, 탄화온도가 증가하면 탄화물의 탄소함량과 발열량이 증가하였다. 목질펠릿으로부터 얻어진 탄화물의 메틸렌블루 흡착 특성은 목재의 것과 거의 유사하였다.

합판(合板)의 내화처리(耐火處理)에 관(關)한 연구(硏究) - III. 제1인산(第一燐酸)암모늄처리합판(處理合板)의 내화도(耐火度) (Studies on Plywood Treated Fire-Retardant - III. The Fire-Retardant Degree of Monoammonium Phosphate Treated Plywood)

  • 김종만
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.21-28
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    • 1986
  • Plywood used for construction as a decorative inner material is inflammable and can fire accident, causing destruction of human life and property. In this study, 3.5mm Kapur plywoods were soaked in the 23% monoammonium phosphate solutions by cold soaking method 3, 6, 9hrs and hot-cold bath method for 3/3hrs, and redrying was carried out by press-drying at the platen temperature of 110, 130, 160, 180$^{\circ}C$, and then fire test was carried out to investigate burning point, flame exhausted length, frame spread length, back side carbonized area and weight loss. The results are as follows; 1. In cold soaking method for 3, 6, 9hrs. retentions of monoammonium phosphate were 0.377, 0.448, 0.498kg/(30cm)$^3$ respectively, and in hot-cold bath method for 3/3hrs, the retention was 1.331kg(30cm)$^3$ that exceeded the minimum retention 1.124kg/(30cm)$^3$. 2. Correlation coefficients among the variable were shown in table 2. From the table, it could be recognized that there were close negative correlations between the treatment and burning point, flame spread length, back side carbonized area, flame exhausted time and weight loss, and there was negative correlation between treating time and back side carbonized area, but there was positive correlation between platen temperature and burning point. 3. From table 3, it can be observed that there were highly significant differences for burning point, flame spread length, flame exhausted time, back side carhonized area, weight loss between treatments. And in 2-way interactions, there were also highly significant for burning point, flame spread length, flame exhausted time, weight loss between time x treatment. 4. It was observed that burning point, flame exhausted time, flame spread length, back side carbonized area, and weight loss in fire-retardant treated plywood were the best effects in fire-retardant treated plywood, water treated plywood and nontreated plywood. In conclusion, I can estimate that absorbed chemical contents by hot-cold bath method for 3/3hrs, have a lot of effects on fire-retardant factors such as burning point, flame spread length, flame exhausted time, backside carbonized area and weight loss, but platen temperatures have a little effects on the fire factors.

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CCA방부목재의 탄화가 중금속 회수에 미치는 영향 (The Heavy Metals Recovery from Carbonized CCA Treated Wood)

  • 손동원;천선해;이명재;이동흡
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권6호통권134호
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    • pp.95-100
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    • 2005
  • 최근 야외시설물에서 방부목재의 사용량이 급증하고 있다. 사용이 끝난 방부 목재는 목재 내에 중금속을 함유하고 있으므로 적절한 폐기가 요구된다. 페방부목재를 폐기하는 방법으로서, 매립과 소각에 의한 방법이 있다. 연소 시 발생하는 비소의 발생을 억제할 수 있는 방법으로서 저온 열분해 방법이 제시된다. 비소의 발생을 억제하는 온도에서 방부처리 목재를 연소한 후 탄화된 방부목재에서 중금속을 회수하였다. 높은 탄화온도를 적용할수록 구리의 회수율은 높게 나타났으며, 본 실험에 사용한 0.5% 농도의 용제(구연산, 질산, 황산, 초산, 인산)를 사용 시 크롬의 회수는 어려운 것으로 나타났다. 탄화온도가 높을수록 비소의 회수량은 적게 나타났다. 방부목재 내의 크롬은 열분해 과정동안 비소와 반응하여 용출이 어려운 화합물의 형태로 변화하여 용제에 의한 회수가 어려워지는 것으로 사료된다. 열분해 온도에 의한 중금속의 용제별 회수 시험결과, 열분해에 의한 비소의 방출을 억제할 수 있는 한계온도인 $300^{\circ}C$에서 탄화를 실시하는 것이 비산가스의 발생을 억제할 뿐만 아니라 중금속의 회수에도 유리하였다.

탄화온도 차이에 의한 목질탄화물의 흡착성 변화 (Changes of Adsorption Properties of Woody Charcoals Prepared by Different Carbonizing Temperature)

  • 조태수;안병준;최돈하
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권3호통권131호
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • 북양젓나무(Abies sibirica Ledeb)의 목분, 목섬유, 수피를 탄화하여 획득한 목탄의 물성과 흡착특성을 탄화온도별로 조사하였다. 전체적으로 탄화온도가 상승할수록 탄화수율은 감소하였다. 목탄의 탄소함량은 탄화온도의 상승과 함께 증가하였으나, 수소나 산소의 함량은 감소하였다. 수피탄화물은 목분 또는 목섬유 탄화물과 비교하여 탄화수율이 높게 나타났으며, 수피탄화물 내 회분함량도 상당히 높았다. 목질탄화물의 요오드흡착능은 탄화온도가 높을수록 향상되었으며, 목분이나 섬유 탄화물이 수피탄화물보다 상대적으로 높았다. 기상의 톨루엔에 대한 흡착능은 목탄 종류에 관계없이 $600^{\circ}C$에서 탄화하였을 경우 가장 높게 나타났으며, 이러한 결과는 $600^{\circ}C$에서 생산한 목탄이 비표면적과 총세공용적이 가장 크다는 사실로 쉽게 설명되어진다. 초산가스제거율은 고온탄화물일수록 크고, 암모니아 가스 제거율은 $400^{\circ}C$와 같은 저온에서 탄화한 탄화물이 높은 경향을 나타내었다. 이는 고온탄화물일수록 알칼리성을 나타내는 반면 저온탄화물은 산성을 나타내는 것에 기인하는 것으로 보인다. 따라서 목탄의 pH가 산 또는 염기성 가스 흡착능력에 큰 영향을 주는 것으로 생각된다.