• 제목/요약/키워드: 열분해물질

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농업용 폐비닐 열분해 파생물질의 조성분석과 유해성 평가

  • 신혜순;강주연;김미경;정기화;심성훈
    • 한국환경독성학회:학술대회논문집
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    • 한국환경독성학회 2003년도 추계국제학술대회
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    • pp.151-151
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    • 2003
  • 토양에 방치된 농업용 폐비닐은 거의 분해가 되지 않으며, 수분과 공기의 유통을 차단하고 토양 내 미생물들의 흐름을 막아 토양을 더욱 황폐화시키게 된다. 불법적인 소각 때는 산불의 위험에다 다이옥신, 염소 및 염화수소가스 등을 배출해 대기오염을 유발시킨다. 폐비닐을 열분해과정으로 처리하여 아주 작은 입자로 미분쇄하고 겔상태로 용융된 원료물질속으로 완전히 균일하게 혼합하여 골재로 활용하는 과정에서 가스상과 액상의 여러 가지 중간생성물질이 발생하게 되며, 농약의 살포에 의한 잔류농약 둥 인체에 유해가능한 요소들이 있을 수 있다. 본 연구에서는 개발공정이나 제품에서 인체에 영향을 미칠 수 있는 물질에 대하여 유해성을 평가하고 용응 겔 및 가스와 오일에 함유된 화학성분을 분석하였기에 보고하고자 한다 시험동물의 혈액생화학적 검사에서는 농업용 폐비닐물질 및 열분해 파생물질의 혈청 Cholesterol, 혈청 Alanine aminotranseferse와 Aspartate aminotransferse, Albumin 수치, LDH, Glucose, Uric acid, A/C 비 등의 생화학적 활성도를 측정한 결과들에서는 농업용 폐비닐물질을 투여한 시험군에서 나타난 결과와 비교하여 열분해 파생물질을 투여한 시험군에서 나타난 결과가 감소된 통계결과를 보였다. 이 결과들은 농업용 폐비닐물질을 투여한 시험군보다 열분해 파생물질을 투여한 시험군의 외부독성물질 투여에 의한 생체독성의 영향과 생체에 가해진 스트레스강도가 작았음을 의미하는 것이다. 잔류농약분석에서는 시료로부터 농약을 추출하는 용매추출과정, 시료추출물 중 공존하는 방해성분을 제거하는 정제과정, 폐비닐물질 및 열분해 파생물질 성분을 100mg/kg 이상군의 투여 후 시험동물의 부검시 모든 투여군에서 독성소견이 인정되지 않았다. 이와 같은 결과로 열분해 및 연소과정에서 발생하는 파생물질의 분석결과를 응용하여 대기오염을 방지하고 인체 유해물질을 차단하는 공해 방지 설계의 기초자료를 제안하고자 한다.

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볏짚으로부터 바이오오일 생산에 대한 열분해 반응온도의 영향 (Influence of Reaction Temperature on Bio-oil Production from Rice Straw by the Pyrolysis)

  • 강보성;박영권;김주식
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권1호
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    • pp.12-19
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    • 2006
  • 볏짚은 국내에서 유용한 재생 가능한 바이오매스이다. 유동층과 char 분리 장치가 구비된 급속 열분해 장치를 이용하여 볏짚으로부터 바이오오일의 생산에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구는 온도변화에 따른 볏짚의 열분해 생성물의 분포와 생성물의 화학적 구성을 알아보고 바이오오일의 활용 가능성을 고찰하고자 했다. 급속 열분해 반응은 $466^{\circ}C,\;504^{\circ}C,\;579^{\circ}C$에서 각각 수행되었다. 유동화 매체로는 생성가스를 사용하였으며 유량은 약 30NL/min 였다. 볏짚의 열분해 결과 기체, 액체, 고체 물질을 얻을 수 있었으며, 기체물질은 GC(TCD, FID)를 이용하여 정성적, 정량적 분석을 하였다. 액체물질은 상등액과 tar가 풍부한 하등액으로 분리하여 발열량, 원소분석, 수분, GC/MS를 통해 화학구성성분을 분석하였다. 고체물질인 char는 원소분석을 하고 그 발열량을 측정하였다. 액체물질인 바이오오일은 화학특성 분석결과 대체 연료유뿐만 아니라 화학 원료물질로서의 사용가능성을 볼 수 있었다.

볏짚의 급속 열분해 생성물에 대한 반응온도의 영향 (Influence of Reaction Temperature on the Pyrolytic Product of Rice Straw by Fast Pyrolysis using a Fluidized Bed)

  • 강보성;박영권;김주식
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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    • pp.47-58
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    • 2005
  • 온도변화에 따른 볏짚의 열분해 생성물의 분포와 생성물의 화학적 구성을 알아보기 위하여 볏짚의 열분해 실험을 진행하였다. 열분해 온도는 약 466, 504, $579^{\circ}C$사이에서 진행하였다. 유동화 가스로는 생성가스를 사용하였으며 유량은 30L/min을 사용하였다. 볏짚의 열분해 결과 기체, 액체, 고체 물질을 얻을 수 있었다. 기체물질은 GC(TCD, FID)를 이용하여 성분 조성을 분석하였다. 액체물질은 상등액과 tar로 분리하여 발열량, 원소분석, 수분, GC/MS를 통해 화학구성성분을 분석하였다. 고체물질은 원소분석, 발열량을 측정하였다. 액체물질의 화학특성 분석결과 연료뿐만 아니라 화학 원료물질로서의 사용가능성을 볼 수 있었다.

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ARC를 이용한 발포제 ADCA의 열분해 특성 연구

  • 김관응
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2001년도 공동학술대회
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    • pp.67-72
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    • 2001
  • 오랜 동안의 경험으로부터 조건설정이 표준화되어 있는 석유화학공업과는 달리 정밀화학공업에 있어서는 대상이 되는 공정의 반응조건 등을 제조자 스스로 결정해야 하는 경우가 많다. 또한, 취급하는 화학물질의 열분해 또는 반응위험성에 대한 위험성평가는 물론 물질안전자료(MSDS)도 확보되지 않은 상태에서 취급되는 경우가 많아 폭발ㆍ화재로 인한 중대재해의 잠재적 위험성이 매우 높은 상태이다.(중략)

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생활 폐기물의 열분해 연료화 (Carbonization of Municipal Wastes)

  • 심성훈;김석준;김우현;길상인;윤진한;홍성훈;백익현
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.617-620
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    • 2003
  • 열분해를 이용한 폐기물의 처리가 여러 유해물질을 저감시킬 수 있다는 기대감으로 국내에서도 열분해를 이용한 폐기물 처리 관련 연구가 많이 진행되고 있다. 아울러 폐기물을 열분해 한 후에 산소를 공급하여 가스화와 동시에 잔재를 용융시키는 열분해 가스화 용융이나 예열공기와 혼합하여 고온으로 연소시키면서 잔재를 용융하는 열분해 연소 용융 등의 방식이 개발되면서 다이옥신과 소각재의 발생을 차단하는, 환경적으로는 제로 에미션(zero-emission)에 근접하는 기술에 대한 관심도 높아지고 있다.(중략)

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열분해 질량분석법을 이용한 생물학 물질의 특성 연구 (Characteristics study of biological materials using pyrolysis-mass spectrometry)

  • 최선경
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.110-121
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    • 2004
  • Pyrolysis-mass spectrometry, incorporating an in situ thermal hydrolysis and methylation(THM) step, has been used to study biological materials for bacteria, toxin and virus. Newly developed pyrolyzer was used to decompose biological materials, and tetramethylammonium hydroxide(TMAH) was used as a methylation reagent. Chemical ionization(CI) using ethanol and ion trap mass spectrometer(ITMS) were used to ionize and analyze of pyrolysis components, respectively. Analytical characteristics of bacteria (including spore), virus and toxin were analyzed. Also acquisition and interpretation of mass spectra as biomarkers for classification/identification of biological material s were explained.

열분해/GC/MS와 IR을 이용한 사찰 벽화 시편 교착제 분석 (Analysis of Binding Media Used in Mural Painting of Temple Wall by Pyrolysis/GC/MS and IR)

  • 박종서;이정원
    • 보존과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.345-354
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    • 2017
  • 전남 진도군 소재 사찰의 보수 공사 중 벽화가 발견되어 제작기법 파악을 위해 교착제로 사용된 물질을 확인하고자 하였다. 이에 해당 벽화 시편에 대해 열분해/GC/MS와 IR 분석을 실시하였으며, 열분해/GC/MS분석은 직접 열분해와 온라인 메틸화법을 도입하였다. IR 분석에서 아교, 옻, 황칠 등 전통 교착제와 초산아크릴계 수지의 스펙트럼을 벽화시편과 비교했을 때 유사하지 않았으며, 건성유인 아마인유와 비교했을 때도 유사도가 낮았다. 벽화시편의 열분해/GC/MS 분석 결과를 옻, 황칠, 아교, 초산아크릴수지와 비교했을 때 이들 물질이 아닌 것으로 나타났다. 한편, 벽화시편에서 팔미트산, 옥타데칸산, nonanedioic acid, 옥타데센산 등 건성유에 특징적인 물질이 검출되었고, 경화 건성유와 유사한 열분해/GC/MS 크로마토그램이 관찰되었다. 따라서, 벽화는 건성유를 교착제로 사용하여 제작된 것으로 판단되었다.

열중량 분석법을 이용한 Deasphalted Oil의 열분해 특성 분석 (Study on the Pyrolysis Kinetics of Deasphalted Oil Using Thermogravimetric Analysis)

  • 신상철;이정무;이기봉;전상구;나정걸;노남선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.391-397
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    • 2012
  • 기존 경질 원유 자원의 매장량 고갈과 중국, 인도 등 개발도상국에서의 에너지 수요가 급증하면서 원유 자원의 공급이 수요를 감당하지 못하는 상황이 벌어지고 있고, 따라서 상대적으로 활용도가 낮았던 중질유를 효율적으로 이용하는 방안이 대두되고 있다. 중질유를 활용하기 위해서는 경질화 과정을 거쳐야하는데, 특히 공정이 단순하고 경제적인 열분해 기술이 적합하다고 할 수 있겠다. 본 연구에서는 중질유의 열분해 특성 분석의 기초 자료를 얻기 위해 중질유에서 아스팔텐이 제거된 deasphalted oil(DAO)의 열분해 실험을 수행하였다. DAO는 solvent deasphalting 공정을 통하여 얻어지며 주로 탄소수가 20~40인 물질들로 이루어져 있는데, DAO의 열분해 반응 속도론적 분석 결과와 비교 분석하기 위해 DAO의 평균 탄소수를 갖는 탄소수 30의 단일 물질들($C_{30}H_{62}$, $C_{30}H_{58}O_4S$, $C_{30}H_{63}O_3P$)을 선택하여 추가적인 열분해 실험을 수행하였다. 열분해 실험에서는 열중량 분석기를 이용하여 비등온 열분해 방법(10, 50, $100^{\circ}C$/min)으로 실험을 진행하였고, 열분해 반응을 분석하는 방법으로는 가장 기초적인 Arrhenius 방법을 비롯하여 Ingraham and Marrier 방법, Coats and Redfern 방법, Ozawa-Flynn-Wall 방법을 이용하였다. Arrhenius, Ingraham and Marrier, Coats and Redfern 방법으로 계산된 DAO의 열분해 반응 평균 활성화에너지 값은 72~99 kJ/mol이었다. 그리고 Ozawa-Flynn-Wall 방법으로 분석된 활성화에너지에서는 전환율의 증가에 따라 DAO의 경우 그 상승 폭이 단일 물질들에 비해 크게 나타났다.

유동층 반응기를 이용한 Medium-Density Fiberboard의 급속 열분해 (Fast pyrolysis of Medium-Density Fiberboard Using a Fluidized Bed Reactor)

  • 박영권;박경선;박성훈
    • 공업화학
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    • 제24권6호
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    • pp.672-675
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    • 2013
  • Medium-density fiberboard의 최적 열분해 조건을 찾기 위해 유동층 반응기를 이용하여 다양한 실험조건에서 급속열분해 실험을 수행하였다. 열분해 온도를 $425^{\circ}C$$575^{\circ}C$ 사이에서 변화시켰을 때, $525^{\circ}C$에서 최대 바이오오일 수율 52 wt%를 얻을 수 있었다. 열분해 온도가 높을수록 생성되는 바이오오일의 품질이 좋은 것으로 나타났다. 높은 온도에서 열분해 반응을 수행할 경우, 상당한 양의 oxygenates 및 acids 물질들이 분해되고, 대신 aromatics와 phenolics 같은 고부가가치 물질들이 생성되었다. 기체상 생성물의 대부분은 CO와 $CO_2$였다. 열분해 온도가 높을수록 CO와 $C_1-C_4$ 탄화수소 생성량이 많았다.

유기성 폐슬러지의 열분해 차르에 대한 중금속 및 VOCs 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Heavy Metal and VOCs of Pyrolysis Char from Organic Waste Sludge)

  • 박상숙;강화영
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.130-137
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    • 2005
  • 본 논문은 매립장 복토재로 사용될 열분해 차르의 중금속 및 VOCs의 흡착거동을 조사하였다. 열분해 과정에서 슬러지에 함유된 휘발분이 가스화 됨으로서 모체에 세공이 형성되었다. 휘발분의 가스화로 인해 형성된 세공을 확인하기 위하여 질소 흡착/탈착 실험을 한 결과, 열분해 차르($14.56\;m^2/g$)가 유기성 폐슬러지($6.68\;m^2/g$)보다 비표면적이 2배 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. 열분해 차르는 BDDT 분류의 Type II와 V의 중간 형태의 흡착특성을 나타냈으며, 약간의 미세공이 형성되었음을 보여주었다. 에틸벤젠과 톨루엔의 흡착실험 결과를 Freundlich 흡착등온선에 적용한 결과, 열분해 차르는 화강토나 유기성 폐슬러지보다 이들 물질에 대해 흡착능이 우수하였다. 또한 열분해 차르의 중금속 흡착실험에서도 어느 정도 중금속 흡착능력을 보여주었다. 이것은 열분해 차르가 매립장 복토재로 사용될 경우, 매립장으로부터 유해물질을 흡착/흡수하여 지하수와 토양이 오염되는 것을 막아주는 효과를 가지고 있음을 말해준다.