• 제목/요약/키워드: carbonized wood

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영국사 대웅전 출토 탄화목의 재질 분석 (Analysis of Charred-Woods Excavated from the Daewoongjeon Hall of Youngguksa Temple)

  • 손병화;박원규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.36-43
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    • 2007
  • 보존처리를 위한 사전 조사 일환으로 충북 영동군 영국사 대웅전 하부에서 출토된 탄화 목부재의 재질을 원소분석(C, O, H, N, S), SEM-EDX, X선 회절 및 IR 분석을 이용하여 조사하였다. 원소분석 결과, $500^{\circ}C$ 정도에서 탄화된 것을 알 수 있었다. SEM-EDX분석에서 칼슘 성분이 다량 검출되었다. 이는 토양에서 흡수된 것으로 보인다. X선 회절 및 IR분석에서는 셀룰로오스 결정성이 붕괴되고 목재 성분이 탄화정도에 따라 다른 수준으로 열분해된 것이 확인되었다. 이상의 재질 분석 결과, 수용성 PEG (polyethylene glycol)의 분자량을 달리하는 2단계 보존처리하는 방법이 영국사 대웅전 출토 탄화목의 적절 보존법으로 사료되었다.

무기계 방염제와 인계 방염제 혼합비율에 따른 기능성 오일스테인의 방염성능 (Flame Retardant Performance of Functional Oil Stains According to the Mixing Ratio of Inorganic Flame Retardants and Phosphorus Flame Retardants)

  • 이주원;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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    • pp.29-30
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    • 2023
  • Wood is a construction material that has the advantages of carbon dioxide storage ability, noise reflection, and eco-friendliness. In order to use wood for a long time, you must use wood-specific paint, which is called oil stain. Oil stain improves water resistance and moisture resistance, but has the disadvantage of being weak against fire. This is because the oil contained in the oil stain causes a chemical reaction, and this chemical reaction causes the oil stain to spontaneously ignite, igniting nearby combustible materials and causing frequent fires. To improve this, in this study, different flame retardants were mixed and added to oil stain to produce functional oil stain. In addition, we would like to apply it to wood to check glow time and carbonization area. As a result of the experiment, it shows the best performance when mixed at 30(15 + 15)(%) and added to oil stain. The remaining burn time is satisfied from 10% for all samples, and the carbonized area is satisfied when it is 30%.

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반탄화 우드칩의 열분해 특성 및 발열량에 관한 연구 (A Study on Pyrolysis Characterization and Heating Value of Semi-carbonized Wood Chip)

  • 김기석;최은아;류정석;이용표;박종연;최승호;박수진
    • 공업화학
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    • 제23권5호
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    • pp.440-444
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    • 2012
  • 본 연구에서 반탄화 우드칩은 저온 열처리 방법에 의하여 제조하였고, 열처리 온도에 따라 제조된 반탄화 우드칩의 열분해 특성과 발열량을 측정하였다. 반탄화 우드칩의 기초 열분해 특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기를 이용하였고, 발열량은 발열량 측정기를 이용하여 확인하였다. 열중량 분석기 결과로부터, 저온에서 열처리된 열처리 샘플은 순수 우드칩과 유사한 $200^{\circ}C$에서 $400^{\circ}C$ 구간에서 가장 활발한 열분해 반응을 보였고, 반면에 열처리 온도의 증가에 따라 제조된 반탄화 우드칩의 초기 열분해 온도는 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 반탄화 우드칩의 발열량은 열처리 온도의 증가에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 이는 열처리 온도 증가에 따라 우드칩의 주성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 그리고 리그닌의 부분적인 탄소화에 의한 탄소함량의 증가에 기인하는 것으로 판단된다.

왕겨숯과 톱밥을 이용하여 제조한 보드의 역학적 성능: 수지 및 톱밥첨가량의 영향 (Mechanical Performances of Boards Made from Carbonized Rice Husk and Sawdust: The Effect of Resin and Sawdust Addition Ratio)

  • HWANG, Jung-Woo;OH, Seung-Won
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권5호
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    • pp.696-709
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    • 2020
  • 쌀의 도정과정에서 발생되는 농업부산물인 왕겨를 탄화시켜 만든 왕겨숯과 톱밥을 이용하여 수지 첨가율, 톱밥 첨가율별로 보드를 제조하고 수지와 톱밥 첨가율이 동적·정적탄성계수 및 휨강도에 미치는 영향과 동적탄성계수와 정적탄성계수 및 휨강도 사이의 관계를 조사하였다. 왕겨숯-톱밥 혼합보드의 페놀수지 첨가율이 10~25%로 증가할수록 휨성능이 증가하여 수지 첨가율이 휨성능에 크게 영향을 주었다. 톱밥 첨가율이 증가할수록 휨성능도 완만하게 증가하였지만, 톱밥첨가율과 휨강도, 동적 및 정적 휨 탄성계수 사이는 결정계수의 값(R2)은 0.4012, 0.0809, 0.1971로써 다소 낮은 상관관계를 나타내 톱밥 첨가율이 휨성능에 미치는 영향이 미비하였다. 왕겨숯-톱밥 혼합보드의 동적탄성계수와 정적탄성계수 및 휨강도 사이에 높은 상관관계가 확인되어 동적탄성계수로부터 비파괴적으로 정적탄성계수와 휨강도의 예측이 가능한 것으로 확인되었다.

목질계 바이오매스 유래 바이오차의 특성과 메틸렌블루 흡착 효과 (Characteristics of Biochar Derived from Lignocellulosic Biomass and Effect of Adsorption of Methylene Blue)

  • 신윤정;송대연;이은주;이재원
    • 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.

전통식 탄화로에서 제탄된 목탄의 해부학적 특성 (Anatomical Characteristics of Charcoals Carbonized in a Korean Traditional Kiln)

  • 황원중;권구중;이성재;박형수;김남훈
    • 임산에너지
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    • 제21권1호
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    • pp.49-55
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    • 2002
  • 본 연구에서는 굴참나무(Quercus variabilis B/sub LUME/), 신갈나무(Quercus mongolica F/sub ISCH/), 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla H/sub ANCE/), 벚나무(Prunus sargentii R/sub EHDER/)재의 목재와 전통식 탄화로에서 생산된 백탄 및 흑탄의 조직구조를 주사전자현미경으로 관찰하여 상호 비교하였다. 목탄의 구성요소는 목재에 비해 치수가 크게 감소되었고, 도관은 접선방향 직경이 감소되어 타원형을 나타냈다. 따라서 목탄의 제조과정 중 탄재량에 비해 목탄의 수율이 크게 감소하는 것은 목재성분의 일부 손실뿐만 아니라 구성세포 치수가 감소하기 때문으로 생각되었다.

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가열처리 및 탄화처리 소나무재(Pinus densiflora) 목분의 구조 및 물리·화학적 특성(II) - FT-IR, Raman - (Analysis of Structure and Physical and Chemical Properties of the Carbonized Powder of Pine Wood (Pinus densiflora Sieb. et Zucc.) (II) - FT-IR, Raman -)

  • 이인자;이원희
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권4호
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    • pp.52-57
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    • 2008
  • 본 연구에서는 소나무재 심재부와 변재부 목질 다공체의 물리 화학적 성질에 미치는 탄화 온도의 영향을 FT-IR과 Raman 분광법을 이용하여 연구하였다. IR 연구에 따르면, $500^{\circ}C$의 예비 탄화 단계에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 C-O, C-O-C 및 C=O 작용기와 관련된 피크는 대부분 사라진 반면에 리그닌의 aromatic C=C 및 C-O 피크는 상대적으로 덜 감소하였으며, $700^{\circ}C$까지도 분해 과정이 진행되었다. 탄화 온도가 $900^{\circ}C$ 이상이 되면 $1575cm^{-1}$의 피크는 사라지고, $1630cm^{-1}$에 새로운 피크가 관찰되었는데, 전보에서 관찰한 새로운 탄소 구조체의 생성과 관련이 있는 것으로 보인다. 라만에서는 탄화 온도가 증가함에 따라 D-띠는 낮은 파수쪽으로 이동하였으며, 그 상대적인 세기는 증가하였는데, 이것은 시료의 결정 크기가 작아진다는 것을 의미한다.

붕산처리(硼酸處理) 합판(合板)의 열판건조(熱板乾燥) 및 동적(動的) 탄성율(彈性率)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on Press Drying and Dynamic Elastic Modulus of Plywood Treated with Boric Acid)

  • 김종만
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제15권3호
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    • pp.56-67
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    • 1987
  • Plywoods used for construction as a decorative interior material are inflammable and can make fire accidents, causing destruction of human life and property. Therefore, it is indeed required to make fire-retardant treated plywood. In this study, 3.7mm yellow meranti plywoods were soaked in 18% boric acid solutions and tap water by hot-cold bath for 1/2, 2/2, 4/2, 6/2 hours and redrying of treated plywoods was carried out by press drying at the platen temperature of 110, 130, 160, $180^{\circ}C$ and then it was conducted to investigate solution absorption, drying rates, dynamic young's modulus. specific gravity and fire-retardant factors such as burning point, flame spread length. flame exhausted time, back side carbonized area and weight loss by treating time, treating solutions and platen temperature. The results are as follows; 1. When plywood was impregnated with the hot bath temperature of $70^{\circ}C$ for 1. 2, 4, 6 hours and the cold bath temperature of $15^{\circ}C$ for 2 hours respectively, retentions of boric acid were 1.565, l.597, 1.643, 1.709kg/$(30cm)^3$ and all of them exceeded the minimum retention [1.125kg/$(30cm)^3$] even in the shortest treatment. 2. In hot-cold bath method for 1/2 hours, the drying rates of treated plywood remarkably increased with the extension of platen temperature of 110, 130, 160, $180^{\circ}C$ and the values of boric acid treated plywood were 5.900, 10.196, 45.42, 54.958m.c%/min and the values of water treated plywood were 6.014, 12.373, 46.520, 55.730m.c%/min and drying rates of water treated plywood were faster than those of boric acid treated plywood. 3. The values of boric acid treated plywoods in dynamic young's modulus were widely higher than those of water treated plywoods. And it can be observed that there were highly significant differences for treating time between dynamic young's modulus, and the values of boric acid plywoods increased with the extension of treating time but on the contrary water treated plywoods were decreased values with prolonged time 4. It was observed that there were highly significant differences for platen temperature between dynamic young's modulus. When the values of water treated plywoods in dyna nic young's modulus were abruptly decreased according to the rise of platen temperature. boric acid treated plywoods showed rather increased values at $160^{\circ}C$ of platen temperature. And in 2- way interactions, there were also highly significant for dynamic young's modulus between treating time x treating solutions and platen temperature x treating solutions. 5. Correlation coefficients of fire-retardant factors were shown in table 5. It could be recognized that there were close correlations between the treating solutions and burning point, flame spread length, back side carbonized area, flame exhausted time and weight loss, but there was no correlation between fire-retardant factors and treating time and platen temperature. 6. From table 6, it can be observed that there were highly significant differences for burning point, flame spread length, flame exhausted time, back side carbonized area, weight loss between treating solutions. And in 2-way interactions, there were highly significant for burning point, flame spread length, weight loss between treating time $\times$ treating solutions.

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국산수종으로 탄화한 목탄의 물성 및 흡착성 (Some Physical Properties and Adsoptive Behaviors of Wood Charcoal Carbonized with Domestic wood)

  • 조태수;이오규;안병준;최준원
    • 임산에너지
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    • 제25권1호
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    • pp.9-17
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    • 2006
  • 탄화온도가 제조된 목탄의 물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 $300{\sim}900^{\circ}C$에서 탄화한 국산 수종의 목탄 특성을 조사하였다. 탄화수율은 $600^{\circ}C$까지는 급격히 감소하나 그 이상의 온도에서는 수율감소가 둔화되었으며, 탄화온도의 증가와 더불어 목탄의 pH는 증가하여 알칼리성을 나타내었다. 목탄의 열량은 $600{\sim}700^{\circ}C$에서 최고를 나타내며, 더 높은 온도에서 탄화하더라도 열량의 증가는 보이지 않았으며, 낙엽송 목탄이 상수리 목탄보다 다소 높은 열량을 나타내었다. 또한 탄화온도의 증가에 따라 탄소함량이 증가하는 반면, 수소나 산소함량은 감소되었고, 목탄의 비표면적은 $600^{\circ}C$까지는 탄화온도의 증가와 함께 증가하나, 그 이상의 온도에서는 감소되거나, 증가 폭이 감소된 후, $800^{\circ}C$ 이상의 탄화온도에서 다시 증가하는 경향이 있었다. 목탄의 흡착력을 요오드흡착량 및 초산가스 흡착력으로 조사 한 바, 탄화온도의 증가와 함께 이들에 대한 흡착성이 증가하였으며, 낙엽송 목탄이 상수리 목탄보다 다소 높은 흡착력을 나타내었다. 이상과 같은 결과로부터 탄화온도에 따라 목탄의 물성과 흡착성이 다르기 때문에 목탄의 특성을 고려하여 적정한 용도에 사용되어야 목탄 효과를 극대화할 수 있을 것으로 생각된다.

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시중에 유통되고 있는 성형목탄의 연료특성과 유해인자에 대한 연구 (Study on Fuel Specificity and Harmful Air Pollutants Factor of Agglomerated Wood Charcoal)

  • JEOUNG, Taek Yong;YANG, Seung Min;KANG, Seog Goo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.253-266
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    • 2020
  • 본 연구에서는 연료형 목재제품 중 국내 유통되고 있는 3종의 성형탄(숯가루 성형탄, 톱밥성형탄, 구멍탄착화용 성형탄)을 선정하여 연소특성, 유해물질 함량, 연소 시 발생되는 대기오염물질 배출 특성에 관한 연구를 진행하였다. 연소시 숯가루 성형탄이 톱밥성형탄보다 더 높은 일산화탄소를 발생시켰으며, 성형목탄의 연소 시 발생하는 대기오염물질 배출량을 대기환경보전법 배출허용기준과 비교 시 전체 제품의 질소·황산화물 배출 기준에 미치지 못하였다. 2019년 기준 배출 허용기준으로 일산화탄소 200 ppm, 질소 산화물 150 ppm, 황산화물 100 ppm이며, 이산화탄소 배출 기준은 변경되지 않았다. 본 연구에 의해 생성된 연소가스 분석을 기초 자료로 성형목탄의 연소 시 생성되는 대기오염물질의 배출 계산을 위한 표준에 대한 연구 및 성형목탄의 불완전 연소에 의해 생성되는 일산화탄소 저감에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.