• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.346-348
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• 2022

적재폐기물에서 발생하는 발효열의 발화요인 분석 자료를 기반으로 발생 원인을 규명하는 모니터링 시스템을 구성하였다. 화재 조기경보 유형별 시나리오의 구성과 신속성을 위해 실시간 런타임 환경을 제공하기 위한 유니버설미들웨어를 활용하였다. 적재폐기물의 적재 높이와 압력, 대표적인 구성폐기물인 목재, 건전지, 플라스틱 폐기물의 건조, 표면의 탄화변화를 동적으로 인지해야 한다. 따라서, 저온발화 화재 가능성 데이터 분석을 위한 IoT 상황인지 플랫폼을 동적으로 구성하여 제시하였다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.272-278
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• 2023

흡착을 이용한 오염물질 정화 방법에 많은 관심이 집중되고 있으며, 최근에는 바이오차를 이용하여 유기 및 무기오염물질 제거에도 이용할 수 있다는 연구가 진행되고 있다. 특히 폐자원 바이오매스로 폐목재는 바이오매스 재활용 방안이 필요한 상황으로 폐목재를 이용하여 생성된 바이오차를 흡착용량을 증가하기 위한 방법이 필요하다. 저온고압을 이용하여 에너지 소비가 낮고 수분 제거 전처리가 필요없는 열수가압탄화(Hydrothermal Carbonization, HTC)를 이용하여 탄화하여 바이오차를 생성하고, KOH, NaOH, ZnCl₂ 약품을 이용한 화학적 활성화법으로 생성된 바이오차를 약품별 활성화에 따른 요오드 흡착능, 비표면적, 세공크기, 세공부피, 세공분포 및 SEM을 분석하여 흡착특성을 파악하였다. HTC 300℃, 4 hr에서 생성된 바이오차를 KOH, NaOH, ZnCl₂ 약품별로 활성화로 생성된 바이오차 중 요오드흡착능이 높은 바이오차를 선정하여 비표면적, 세공부피, 세공크기 및 세공분포를 분석한 결과, 비표면적은 774~1.387 m²/g으로 활성탄과 같은 높은 비표면적을 나타냈으며, 평균세공크기 21~24 Å 범위의 미세공이 형성되었음을 확인하였다. 또한 SEM 관찰한 결과 활성화에 따라 표면이 일정한 형태의 균일한 세공이 발달되고 세공의 수가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 보존과학연구
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• 통권24호
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• pp.187-213
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• 2003

Sungseonsa Temple site in Chungju city in Chungcheongbuk-doProvince is written in "Goryeosa" as a building for Queen Sinmyeongsunseong, the mother of Gwangjong in AD 954 in Goryeo Dynasty. The museum in Chungcheong University takes charge of the excavation for 3 times from 2000 to 2002 and identified that its construction was carried out till Joseon Dynasty. Among the iron artifacts from the first excavation such as a weeding hoe, a hand knife, a lock, two nails and a plow which had conservation treatments, the sample was collected. Its micro-structure and method of manufacture were investigated. Excavation report for those artifacts has not published yet, therefore, the date of each artifacts is not clearly confirmed. The samples were collected from each part of the objects and then embedded in epoxy resin and etched with nitric acid. The examination of its microstructure is carried out under the microscope and the hardness values were measured by Vickers hardness tester. From the results, some artifacts show different manufacture method sin the each parts. The forming processes of the iron weeding hoe and the iron sickle are similar but the blade of iron weeding hoe was strengthened by carbonization whereas the blade of the iron sickle was done by quenching. The hand knife and the nails were produced through almost same methods and shows similar microstructures. The hand knife seems to be made by repeated beating and folding in low temperature resulting in fine crystallization, but the nail shows large crystallization due to processes in high temperature. Lock is made of white cast iron, that does not show any heat treatment.

• 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.

• 유기물자원화
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• 제10권4호
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• pp.65-74
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• 2002

본 연구는 하수처리장에서 발생되는 슬러지를 열분해공정에 대한 운전특성을 연구하였다. 운전조건의 중요한 변수로는 열분해시간, 건조와 열분해 공정의 시간비율, 슬러지 함수율, 슬러지 고형물량(TS비율), 열분해 온도조건의 영향을 조사하였다. 슬러지 열분해 단계의 반응속도는 1차 반응으로 나타났다. 이 반응식은 슬러지 열분해반응의 메카니즘의 기초가 된다. 열분해 온도증가에 따라서 생산물은 오일 및 타르 변화가 일어났고, 열분해 가스화에 의해서 생산된 생성물의 조성도 변화가 일어났다. 열분해 온도변화에 따라서 주요 부산물인 가스와 탄소성분은 다르게 분포되어졌다. 생성가스 구성성분은 대부분이 $CH_4$, $C_2H_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, toluene, $C_6H_6$, $SO_2$, CO와 타르로 구성되었다. 열분해 온도 $670^{\circ}C$의 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스 생성이 증가되어졌고, $600^{\circ}C$의 열분해 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스생성량은 감소하는 반면 톨루엔과 벤젠 성분을 가진 오일류 생성이 증가되었다. 특히 고형물의 산물인 타르는 $670^{\circ}C$일 때 슬러지 1t당 134kg으로 낮게 발생된 반면, 열분해온도가 $600^{\circ}C$일 때 134kg/t으로 생성량이 감소되었다. 타르는 분석결과 대부분이 탄소성분이었고, 슬러지의 열분해에서 가스로 생성되는 과정은 온도가 높은 경우 효과적임이 밝혀졌다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권2호
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• pp.155-161
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• 2015

본 연구는 고주파 열치료 시 내부냉각방식 cool-tip의 냉각수 온도에 따른 소작 특성을 확인하기 위하여 소간을 이용하여 냉각수 온도변화에 따른 소간의 소작 특성의 변화를 통해 냉각수 온도변화와 소작 특성의 상관관계를 확인하고자 하였다. 실험에 사용된 소간은 2 cm cool-tip 사용 시 $4{\times}4{\times}4cm^3$, 3 cm인 cool-tip 사용 시에는 $6{\times}6{\times}6cm^3$로 소간을 절제하였으며, 소작된 소간은 MRI를 이용하여 영상검사를 실시하였으며, Freehand 기법으로 소작된 부위의 면적과 둘레를 측정하였다. 2 cm, 3 cm cool-tip을 사용하여 6분, 12분 소작 시 cool-tip 온도가 상승함에 따라 면적과 둘레는 감소함을 나타냈으며, cool-tip 온도와 면적 및 둘레의 상관관계는 통계학적으로 유의한 결과를 나타내었다(p=.000). 소작 범위에 대한 실제 측정과 MRI을 이용한 측정을 비교한 결과 MRI를 이용한 면적과 둘레 측정이 더 정확한 것을 확인하였으며, 대응표본 T-검정을 이용한 통계적 결과 또한 유의하였다(p=.038). 고주파 열치료 장비의 cool-tip 냉각수 온도가 증가함에 따라 소간의 소작 범위가 감소한 원인은 고주파 열치료 장비의 에너지가 정확히 전달되지 못하고 탄화가 발생하기 때문이다. 따라서 고주파 열치료에서 탄화의 발생을 줄이고, 고주파 에너지가 정확히 전달되어 치료 효과를 높이기 위해서는 냉각수의 온도를 낮은 온도로 일정하게 유지하여 사용하여야 고주파 열치료의 효과가 증대될 것이라 사료된다.

• 공업화학
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• 제34권5호
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• pp.529-533
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• 2023

우리 일상에서 대량으로 생성되는 리그노셀룰로즈(lignocellulose) 물질인 커피 찌꺼기(coffee grounds)를 탄화하여 얻어지는 탄소 소재의 전기화학적 특성과 흡착 성능을 고찰하였다. 커피 찌꺼기를 섭씨 600도 정도의 상대적 저온에서 탄화하여 얻어지는 탄소의 형태적 구조를 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 고찰하였다. Raman 분석을 통하여 얻어진 탄소 재료의 결정성 정보를 얻었다. 기본적인 전기적 특성을 간단한 옴의 관계(Ohmic relation)를 통하여 확인하였다. 나아가, 탄화된 재료가 리튬 이차 전지의 음극(anode) 소재로 활용될 수 있는지 여부를 반쪽 전지(half-cell) 충방전(charge/discharge) 테스트를 통해 살펴보았으며, 초기 음극재의 비용량은 약 520 mAh/g으로 나타났다. 이어서, 커피 찌꺼기 탄화로 얻어진 탄소 소재의 다공성 구조로 인해 분자를 흡착할 수 있음을 자외선(ultraviolet, UV) 흡광도(absorption) 측정을 통해 확인하였다. 탄소 소재의 표면 개질을 통해 극성이 다른 분자들의 선택적으로 흡착할 수 있음을 추가로 확인하였다. 본 연구는 향후 목질계 폐기물의 활용에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 펄프종이기술
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• 제48권2호
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• pp.34-45
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• 2016

Global warming and climate change have been caused by combustion of fossil fuels. The greenhouse gases contributed to the rise of temperature between $0.6^{\circ}C$ and $0.9^{\circ}C$ over the past century. Presently, fossil fuels account for about 88% of the commercial energy sources used. In developing countries, fossil fuels are a very attractive energy source because they are available and relatively inexpensive. The environmental problems with fossil fuels have been aggravating stress from already existing factors including acid deposition, urban air pollution, and climate change. In order to control greenhouse gas emissions, particularly CO2, fossil fuels must be replaced by eco-friendly fuels such as biomass. The use of renewable energy sources is becoming increasingly necessary. The biomass resources are the most common form of renewable energy. The conversion of biomass into energy can be achieved in a number of ways. The most common form of converted biomass is pellet fuels as biofuels made from compressed organic matter or biomass. Pellets from lignocellulosic biomass has compared to conventional fuels with a relatively low bulk and energy density and a low degree of homogeneity. Thermal pretreatment technology like torrefaction is applied to improve fuel efficiency of lignocellulosic biomass, i.e., less moisture and oxygen in the product, preferrable grinding properties, storage properties, etc.. During torrefacton, lignocelluosic biomass such as palm kernell shell (PKS) and empty fruit bunch (EFB) was roasted under an oxygen-depleted enviroment at temperature between 200 and $300^{\circ}C$. Low degree of thermal treatment led to the removal of moisture and low molecular volatile matters with low O/C and H/C elemental ratios. The mechanical characteristics of torrefied biomass have also been altered to a brittle and partly hydrophobic materials. Unfortunately, it was much harder to form pellets from torrefied PKS and EFB due to thermal degradation of lignin as a natural binder during torrefaction compared to non-torrefied ones. For easy pelletization of biomass with torrefaction, pellets from PKS and EFB were manufactured before torrefaction, and thereafter they were torrefied at different temperature. Even after torrefaction of pellets from PKS and EFB, their appearance was well preserved with better fuel efficiency than non-torrefied ones. The physical properties of the torrefied pellets largely depended on the torrefaction condition such as reaction time and reaction temperature. Temperature over $250^{\circ}C$ during torrefaction gave a significant impact on the fuel properties of the pellets. In particular, torrefied EFB pellets displayed much faster development of the fuel properties than did torrefied PKS pellets. During torrefaction, extensive carbonization with the increase of fixed carbons, the behavior of thermal degradation of torrefied biomass became significantly different according to the increase of torrefaction temperature. In conclusion, pelletization of PKS and EFB before torrefaction made it much easier to proceed with torrefaction of pellets from PKS and EFB, leading to excellent eco-friendly fuels.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.262-268
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• 2016

본 연구에서는 피치계 탄소섬유기반 탄소종이에 바인더 피치와 PAN계 미분쇄 탄소섬유를 첨가하여 저온탄화를 통해 재함침된 탄소종이를 제작하였으며, 미분쇄 탄소섬유의 첨가가 탄소종이의 기계적 및 전기적 특성과 열전도도에 미치는 영향을 알아보았다. 실험 결과, 인장강도는 미분쇄 탄소섬유 함량 10 wt.%부터 20 wt.%까지 첨가하였을 때 크게 증가하였다. 또한, 미분쇄 탄소섬유 함량이 증가함에 따라 계면접촉저항은 감소하였으며, 전기전도도 및 열전도도는 증가하였다. 이러한 결과는 미분쇄된 탄소섬유의 첨가가 탄소종이의 밀도를 증가시킴에 따라 전기적 및 열적 전달 경로가 형성되었기 때문이라고 판단된다.