• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2898-2903
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• 2008

The coal considerably is the energy resource which is important with the new remarking energy resource. The coal conversion has two processes which are coal devolatilization and char oxidation. Coal devolatilization is important because it describes up to 70% weight loss and has been shown that nitrogen contribute 60 to 80% of the total NOx produced. The chemical percolation devolatilization(CPD) model is used here to describe coal devolatilization. The model was developed to describe coal devolatilization behavior of rapidly heated coal based on characteristics of the chemical structure of the parent coal. This paper describes CPD model in detail and makes an analysis of Shenhua coal(bituminous) which is used calculated 13-C NMR(carbon-nuclear magnetic resonance).

• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.238-241
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• 2010

콜타르 유분(유출온도범위: $240{\sim}265^{\circ}C$)으로부터 추출-증류의 조합에 의해 회수한 54.3 wt% 인돌 유출액(유출온도범위 $250{\sim}255^{\circ}C$)을 원료로 사용하여 용액 결정화 조작을 행해 인돌의 고순도 정제를 검토했다. 원료 유출액은 8성분(quinoline, iso-quinoline, indole, quinaldine, 1-methylnaphthalene, 2-methylnaphthalene, biphenyl, phenyl ether)으로 구성되어 있다. 결정화 조작의 용매로서는 노말헥산을, 냉매로서는 메탄올 수용액(50 : 50 vol%)을 각각 사용하였으며, 결정화 장치로서는 재킷이 부착된 pyrex제 유리 회분 교반기를 사용했다. 결정화 온도와 용매/원료의 초기 체적비의 증가는 인돌의 순도를 향상시켰으나, 역으로 수율을 저하시켰다. 석출된 결정의 세정조작 없이, 노말헥산을 용매로 사용한 용액 결정화 조작에 의해 고순도(99.3 wt%)의 인돌을 고수율(50%)로 회수할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권5호
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• pp.1143-1148
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• 2010

We investigated the separation of nitrogen heterocyclic compound (NHC) contained in a model coal tar fraction comprising four kinds of NHC [indole (In), quinoline (Q), iso-quinoline (iQ), quinaldine (Qu)], three kinds of bicyclic aromatic compound (BAC) [1-methylnaphthalene (1MN), 2-methylnaphthalene (2MN), dimethylnaphthalene (DMN) mixture with ten structural isomers (DMNs; regarded as one component)], biphenyl (Bp) and phenyl ether (Pe) by liquid membrane permeation (LMP). A batch-stirred tank was used as the permeation unit. An aqueous solution of saponin and n-hexane were used as the liquid membrane and the outer oil phase, respectively. Yield and selectivity of individual NHC was much larger than that of BAC, Bp and Pe. Increasing the initial mass fraction of the saponin to the membrane solution ($C_{sap,0}$) and the initial volume fraction of O/W emulsion to total liquid in a stirred tank (${\phi}_{OW,0}$) resulted in deteriorating the yield of individual NHC, but increasing the stirring speed (N) resulted in improving the yield of each NHC. With increasing $C_{sap,0}$, the selectivity of each NHC based on DMNs increased. Increasing ${\phi}_{OW,0}$ and N resulted in decreasing the selectivity of individual NHC based on DMNs. At an experimental condition fixed, the sequence of the yield and selectivity in reference to DMNs for each NHC was Q > Qu = iQ > In. Furthermore, we compared LPM method with methanol extraction method in view of the separation efficiency (yield, selectivity) of NHC.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.756-760
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• 2012

본 연구에서는 콜타르 피치를 출발물질로 하여 KOH로 활성화시킨 슈퍼커패시터용 전극소재를 제작하였다. 콜타르 피치와 KOH의 활성화 비율을 1:4로 설정한 후 활성화 온도를 $600{\sim}900^{\circ}C$까지 $100^{\circ}C$ 단위로 4종류의 활성탄소를 제조한 후 피치계 활성탄소의 전기화학적 성능에 대한 KOH 활성화 온도의 영향에 관하여 고찰하였다. 또한 활성탄소의 형태학적 특성 변화를 흡착등온선과 FE-SEM을 통하여 분석하였다. 실험결과, 활성탄소의 커패시턴스는 전극 내 내부저항의 감소에 따라 증가하였는데, 이는 활성화 온도가 증가함에 따라 활성탄소 내 미세기공이 발달했기 때문이라 판단된다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.690-695
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• 1999

석탄핏치로부터 제조된 메조페이스 핏치의 실험적 연구가 용융상태에서의 유변학적 거동을 알아보고자 수행되었다. 겉보기 점도, 전단변형율, 전단응력, 퀴놀린 불용분(QI), 연화점(SP) 변화 등을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 중합시에 메조페이스의 적당한 함량을 증가시키기 위한 조건으로는 열처리 시간이 5시간, 촉매농도는 3%, 반응온도는 $420^{\circ}C$로 나타났다. 온도상승에 따른 겉보기 점도 변화는 핏치의 열처리 조건에 따라 달라지는데 열처리 온도가 높을수록, 열처리 시간이 길어질수록, 메조페이스 함량이 증가할수록 커지며, 유동도는 작아진다. $270^{\circ}C$ 이후의 용융 메조페이스 핏치의 유변학적 거동은 $375^{\circ}C$ 이하에서는 Newtonian fluid의 성질을 띠며 그 이상에서는 Non Newtonian fluid의 거동을 보이며 Casson 모델에 잘 일치됨을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제26권4호
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• pp.173-181
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• 2016

In order to use coal tar pitch (CTP) as a raw material for carbon fibers, it should have suitable properties such as a narrow range of softening point, suitable viscosity and uniform optical properties. In this study, raw CTP was modified by heat treatment with three types of polymer additives (PS, PET, and PVC) to make a spinnable pitch for carbon fibers. The yield, softening point, C/H ratio, insoluble yield, and meso-phase content of various modified CTPs with polymer additives were analyzed by changing the type of polymer additive and the heat treatment temperature. The purpose of this study was to compare the properties of CTPs modified by polymer addition with those of a commercial CTP. After the pitch spinning, the obtained green fibers were stabilized and carbonized. The properties of the respective fibers were analyzed to compare their uniformity, diameter change, and mechanical properties. Among three polymer additives, PS220 and PET261 pitches were found to be spinnable, but the carbon fibers from PET261 showed mechanical properties comparable with those of a commercial CTP produced by an air-blowing method (OCI284). The CTPs modified with polymer additive had higher ${\beta}$-resin fractions than the CTP with only thermal treatment indicating a beneficial effect of carbon fiber application.

• 대한화학회지
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• 제45권5호
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• pp.413-421
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• 2001

결합제인 coal tar pitch와 petroleum cokes를 주원료로 결합제 함량을 변화시켜 불소 전해용 탄소 전극을 제조한 후 결합제 함량의 변화가 전극특성에 미치는 영향을 조사하였다. 탄소 전극의 특성 조사는 1mM의 $[Fe$(CN)_6$]^{3-}$/$[Fe$(CN)_6$]^{4-}$가 첨가된 0.5M $K_2SO_4$용액에서의 cyclic voltammogram 거동, 기계적 강도, 그리고 $KF{\cdot}2HF$ 용액에서의 전기화학적 거동을 통하여 평가되었으며 이 결과 40 wt%의 결합제가 첨가된 경우 제일 양호한 전기특성을 나타내었다. 이러한 양호한 전극특성은 탄소전극 표면에 생성된 기공이 적절하게 분포하여 실질적으로 전극의 비표면적을 향상시켰기 때문이다.

• Carbon letters
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• 제15권4호
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• pp.247-254
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• 2014

In this work, thermal treatment accompanied with different acid treatments was applied to a commercial coal tar pitch (CTP) to obtain a spinnable precursor pitch for carbon fiber. In the case of thermal treatment only, a relatively high reaction temperature of between $380^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$ was required to obtain a softening point (SP) range of $220^{\circ}C-260^{\circ}C$ and many meso-phase particles were created during the application of high reaction temperature. When nitric acid or sulfuric acid treatment was conducted before the thermal treatment, the precursor pitch with a proper SP range could be obtained at reaction temperatures of $280^{\circ}C-300^{\circ}C$, which were about $100^{\circ}C$ lower than those for the case of thermal treatment only. With the acid treatments, the yield and SP of the precursor pitch increased dramatically and the formation of meso-phase was suppressed due to the lower reaction temperatures. Since the precursor pitches with acid and thermal treatment were not spinnable due to the inhomogeneity of properties such as molecular weight distribution and viscosity, the CTP was mixed with ethanol before the consecutive nitric acid and thermal treatments. The precursor pitches with ethanol, nitric acid, and thermal treatments were easily spinnable, and their spinning and carbon fiber properties were compared to those of air blowing and thermal treated CTP.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.234-238
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• 2015

모델 콜타르 유분 중에 함유된 질소고리화합물(NHC)의 분리를 메탄올과 포름아마이드 추출에 의해 비교했다. 원료로서는 4종류의 NHC (NHCs : 퀴놀린, 이소퀴놀린, 인돌, 퀴날딘), 3종류의 2환 방향족 화합물(BACs : 1-메틸나프탈렌, 2-메틸나프탈렌, 디메틸나프탈렌), 비페닐과 페닐에테르로 제조한 모델 콜타르 유분을 사용했다. 용매로서는 메탄올과 포름아마이드 수용액을 사용했다. 원료와 용매의 접촉 장치로서는 회분 교반기를 사용했다. 사용한 용매와 무관하게, 초기 용매 함수율의 감소와 평형조작 온도의 상승은 NHCs의 분배계수를 급격히 증가시켰으나, 역으로 BACs를 기준한 NHCs의 선택도를 감소시켰다. 초기 용매/원료의 체적비가 감소함에 따라 NHCs의 분배계수는 감소했으나, BACs를 기준한 NHCs의 선택도는 거의 일정했다. 동일한 실험조건에서, NHCs의 분배계수는 메탄올 추출이 포름아마이드 추출에 비해 약 3~5배 높았으나, BACs를 기준한 NHCs의 선택도는 역으로 포름아마이드 추출이 메탄올 추출에 비해 3~7배 높았다. 또한, NHCs의 용해력과 선택도의 밸런스에 NHCs의 추출처리속도를 부가하여 두 용매 추출법을 비교했다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.28-33
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• 2007

예로부터 중요한 에너지원인 석탄은 화석연료 중 가장 풍부하며 세계 각지에 골고루 분포되어 있다. 저급연료인 석탄을 보다 효율적으로 활용하기 위하여서 직접 연소에 의한 에너지 획득뿐 아니라 열분해 및 가스화를 통한 청정 고부가 가치의 연료로 전환기술이 개발되고 있다. 석탄 가스화를 통하여 생성된 합성가스는 전기 생산 및 화학물질의 합성 등 여러 가지 방법으로 활용이 가능하며, 공해물질 발생저감 및 에너지 이용효율 증가를 위하여 석탄 가스화 기술이 계속적으로 발전되고 있다. 석탄의 가스화는 steam, 공기, 질소 등을 agent로 이용하게 되는데, 주로 steam이 gasification agent로 이용되고 있으며, 이 때 생성가스의 특성은 가스화기의 온도, 압력 그리고 steam/carbon 비에 의해서 결정되게 된다. 본 연구에서는 초고온의 steam을 이용하여 석탄의 가스화를 수행하고 steam/carbon 비에 따라 생성된 $H_2$, $CH_4$, Co 그리고 $CO_2$ 등의 가스특성 및 tar, ammonia, cyan과 같은 부산물의 생성에 대하여 연구를 수행하였다.