• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.208-216
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• 2022

우리나라 전통 숯가마로부터 제조된 검탄 및 백탄의 표면형상과 흡착특성을 정량적으로 분석한 결과, 모든 시료의 열분석과 원소분석 등 물성은 제조회사마다 차이가 났고 백탄은 검탄에 비하여 확실히 열분해온도와 탄소함유량이 높았다. 숯의 표면형상으로부터 활성화는 목재의 축방향을 따라 발생하고 활성화정도가 증가함에 따라 대기공의 벽면에 반경방향으로 새로운 기공이 발달하여 기공들이 서로 관통됨을 알 수 있었다. BET 등온흡.탈착곡선은 대부분 낮은 상대압력에서 탈착이 안되는 이력현상을 보이므로서 미세공이 많이 발달된 Type I으로 분류되기 보다는 Type IV의 이력현상 경로와 겹쳐지는 숯 만의 독특한 탈착곡선을 보이고 있다. 낮은 압력 이력(low-pressure hysteresis)현상은 흡착질이 숯의 미세공 입구를 팽창시켜 끼이고는 탈착시에 빠져나오지 않기 때문이다. 따라서 분석된 비표면적값과 세공크기분포도 등 숯의 흡착특성은 정확한 값을 나타내지 않는다. 이러한 특성값은 제조회사에 따라 다를 뿐만아니라 한 조각의 숯이라도 채취한 부위에 따라 크게 달랐다. 따라서, 우리나라 전통숯의 정량적 특성값을 제시하는 일은 쉽지 않고 흡착제나 특수한 용도로 응용하기 위하여는 각각의 목적에 맞는 일정 수준의 성능을 갖도록 품질기준을 제시할 필요가 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권3호
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• pp.181-186
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• 2013

졸가시나무 탄화물에 대해 주요 기능 특성을 규명하였다. 졸가시나무 탄화물을 지금까지 보고된 탄화물들과 비교해 보면, 고정탄소율 85% 이상이었고, 비중은 1.0 이상으로 다른 상업용 흑탄이나 백탄보다 높은 경향을 나타냈다. MBA (0.73 mg/g), 흡습성 및 수소이온농도는 낮은 경향이었으며, 발열량은 비슷한 경향을 보였고, 원적외선 방사율은 높은 경향을 나타냈다. 따라서 졸가시나무 탄화물의 기능성을 이용한 사용 시는 기능 성질에 따른 선택적 사용이 필요할 것으로 생각한다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권5호
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• pp.66-75
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• 2008

국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목인 잣나무와 리기다소나무를 이용하여 고부가가치 제품으로 활용할 수 있는 활성탄 개발을 위해 목탄 제조의 최적조건을 측정하였다. 폐벌목 활성탄 제조에 관한 연구는 저온열분해 공정에 의한 폐벌목의 목탄 제조공정과 화학적 활성화반응을 이용한 목탄의 활성탄 제조공정으로 나누어지며 본 논문은 저온열분해에 의한 폐벌목의 목탄 제조공정을 다루고 있다. 실험결과, 목탄 제조공정의 경우 $150^{\circ}C$에서 6시간 건조 후 $500^{\circ}C$에서 60분 동안 열분해 공정을 거쳐 생성된 목탄이 요오드 흡착력과 비표면적(BET)등의 물성이 가장 우수하였으며 SEM사진을 관찰한 결과 이 조건에서 세공이 발달함을 알 수 있었다. 일반적으로 잣나무를 이용하여 제조된 목탄의 물성치가 리기다소나무를 이용한 목탄보다 우수함을 알 수 있었다. 본 연구의 최적 실험조건에서 잣나무를 이용한 목탄의 경우 BET값이 약 $640m^2/g$에 이르렀다.

• 보존과학회지
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• 제24권
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• pp.13-22
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• 2008

서천 추동리 문화유적내 토과목관묘에서 출토된 숯과 인근의 기와가마에서 연료로 사용되었던 나무의 숯을 채취하여 수종을 식별하고 각각의 흡습성과 가스 흡착성을 비교하였다. 총 23점의 숯 시료에 대해서 수종을 식별한 결과 토광목관묘에서 출토된 12점의 숯은 모두 활엽수 숯으로 9점이 참나무속의 상수리나무아속 계통, 3점이 팽나무속 숯인 것으로 밝혀졌다. 한편 기와가마에서 출토된 11점의 숯은 모두 침엽수로 경송류의 소나무류인 것으로 식별되었다. 출토 숯의 물리적 성질을 조사한 결과 토광목관묘의 활엽수 숯이 기와가마의 소나무류 숯보다 높은 흡습성을 나타냈으며 에틸렌 가스 흡착 시험에서도 상수리나무아속 숯이 소나무류 숯보다 높은 가스 흡착성을 보였다. 토광목관묘 유구에 활엽수 숯을 사용한 이유는 침엽수 숯에 비하여 활엽수 숯이 미세 세공이 많고 비표면적이 넓어 수분과 가스 흡착력이 우수하여 묘광 내에 보다 양질의 매장 환경을 조성할 수 있기 때문으로 판단된다. 한편, 기와가마에서 소나무류를 연료로 사용한 이유는 비중이 작아 재질이 연하여 연소가 잘되고 특히 재내에 다량의 수지(송진)를 함유하고 있어 발열량이 높고 비교적 화력 조절이 용이했기 때문으로 판단된다.

• 한국의류학회지
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• 제29권2호
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• pp.279-285
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• 2005

In order to activate the characteristics of charcoals in fiber systems, this study was carried out to experiment with the particle size from two micrometers to ten micrometers of charcoal powders on silk fabrics. The results obtained were as follows; The silk fabrics were dyed with gray color by charcoals effectively. The K/S value, that is indicative of the dye affinity, became higher as the increase of dyeing temperature, dyeing time, and dyeing concentration. Te dyeing effects were the highest with 50%(o.w.f.) of charcoals at $100^{\circ}C$ for 120 minutes in this experiments, It was observed the surfaces of silk fibers were mainly adcorbed with charcoal powders of the particle size from two micrometers to four micrometers by scanning electron microscope. Dyed silk fabrics showed comparatively low fastness to the fade of launding, the stain of the treatment of perspirations, and the strain of water fastness test, but good fastness to the stran of laundering, te drycleaning, the fade of treatment of perspirations, and the fade of water fastness test. In connection with the functional properties of dyed fabrics, the deodorizations were drastically improved, and the far-infrared emissions improved highly, and also the antibacterials were comparatively good.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제30권1호
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• pp.34-39
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• 2002

국내 주요 간벌재와 목질재료 탄화물중 성능면과 자원면을 고려하여 선정한 후 오수정화 실험을 실시하였다. 덩어리상태(약 3×3×3 cm)의 탄화물의 주방오수 및 정화조오수 정화실험에서 간벌재 탄화물보다 목질재료 탄화물의 정화능력이 뛰어났다. 덩어리상태에서는 미세세공보다는 파티클보드의 파티클 및 MDF의 섬유간의 간극이 정화에 더 유효하게 작용했기 때문이라고 판단된다. 처리오수의 색은 처리 후 옅어졌으며 목질재료탄이 간벌재탄보다 더 옅은 색을 보였다. 냄새는 모두 감소하는 경향을 보였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권1호
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• pp.40-51
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• 2006

수피의 탄화이용을 위한 수피탄화기술 확립과 이 수피탄화물을 흡착제, 토양개량자재, 미생물활동담체, 건강재료 등으로의 이용 가능성을 알아보기 위해 수피탄화물의 메틸렌블루흡착량, 흡습성, 원적외선 방사율, pH, 보수성 및 발열량 등의 성능을 조사하였다. 메틸렌블루흡착량이 탄화온도 $800^{\circ}C$, 탄화시간 8시간에서 낙엽송, 잣나무, 리기다소나무 수피탄화물들은 110 mg/g 이상의 값을 보이고, 모든 수피탄화물의 수소이온농도가 탄화시간 4시간의 경우 탄화온도 $400^{\circ}C$에서 pH 6.6, $600^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$에서는 pH 9 정도를 나타내는 등, 수피탄화물은 탄화물로서의 이용이 가능하고, 탄화온도와 시간만 고려하면 충분히 이용 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제30권4호
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• pp.33-40
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• 2002

본 연구는 한국산 주요 수종의 간벌재 및 목질재료 탄화물의 흡착 특성과 기본적인 성질과의 관계를 검토하였다. 탄화온도가 높아지고, 탄화시간이 길어짐에 따라 국산 간벌재 탄화물의 메틸렌블루 흡착량(MBA)이 증가하는 경향을 보였지만, 탄화온도 600℃에서 최고치를 보이는 목재 수종도 있었다. 수종간 MBA에는 큰 차이가 있었는데 가장 큰 값은 잣나무 탄화물(134 m²/g)이였고, 가장 작은 값은 굴참나무 탄화물(34 m²/g)이였다. 또한 침엽수재는 활엽수재보다 높은 MBA를 나타냈으며, MBA와 탄화전 간벌재의 기건비중과는 부의 상관성을 나타냈다. 목질재료 탄화물의 MBA도 탄화온도가 높아지고, 탄화시간이 길어짐에 따라 증가하는 경향을 보였고, 목질 재료간 MBA의 차이는 크지 않았다. 목질재료 탄화물의 MBA는 간벌재 탄화물에 비해 낮은 수준을 나타내는 것으로 드러났다. 탄화온도가 높아지고, 탄화시간이 길어짐에 따라 간벌재 및 목질재료 탄화물의 비표면적, 총세공용적은 증가하는 경향을 보였고, 탄화온도 600℃에서 MBA의 최고치를 보인 수종은 비표면적도 같은 온도에서 최고치를 나타냈다. MBA와 비표면적 및 총 세공용적간에는 정의 상관을 보였다. 목질재료 탄화물에는 주로 미세 세공이 발달하는 것으로 밝혀졌다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.69-76
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• 2008

탄화온도별로 제조한 신갈나무(Quercus mongolica Fischer)목탄과 낙엽송(Larix leptoepis)수피탄에 의한 유해가스 흡착성능 평가를 하여 본 결과, 탄화온도가 증가하면 비표면적과 탄소함량이 증가하는 경향이 있으나, $600^{\circ}C$이상의 온도에서는 상승폭이 둔화하였다. 또한 신갈나무탄과 낙엽송수피탄에 의한 유해가스 제거율 차이는 뚜렷하지는 않았으나, 탄화온도는 가스흡착성능에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, $300^{\circ}C$에서 탄화한 저온 목질탄화물은 목탄 또는 수피탄의 종류에 관계없이 50% 이하의 매우 낮은 악취가스 및 VOC 물질 제거율을 나타낸 반면, $600^{\circ}C$이상의 고온 탄화물은 목질의 종류에 관계없이 악취물질인 트리메틸아민, 메틸메르캅탄, 황화수소의 제거율과 VOC물질인 벤젠, 톨루엔, 자일렌 제거율이 거의 100%를 나타낼 정도로 높았으며, 흡착 10분 이내에 흡착평형에 이를 정도로 빠른 흡착성을 나타내었다. 한편 아세틸렌이나 $SO_2$, $NO_2$ 가스 제거율은 고온탄화물이라도 흡착 4시간 후인 흡착평형이 이루어지더라도 40% 이하로 매우 낮아 가스 종류에 따라서 흡착거동에 차이가 있었다. 이와 같이 탄화온도와 가스 종류에 따라 흡착성능이 달라지는 것은 비표면적과 같은 물리적인 요인뿐만 아니라 목탄의 관능기 종류 및 양에 의한 화학적 변화가 영향을 미치는 것으로 판단되며, 화학적 요인에 대한 구명이 필요할 것으로 생각된다.