• 공업화학
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• 제18권2호
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• pp.168-172
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• 2007

회분 병류 5단 평형추출에 의해 4종류의 질소고리화합물[indole(In), quinoline(Q), iso-quinoline(iQ), quinaldine(Qu)], 3종류의 2환 방향족화합물[1-methylnaphthalene(1MN), 2-methylnaphthalene(2MN), dimethyl naphthalene(DMN)], biphenyl과 phenyl ether로 구성된 모델 혼합물로부터 In의 분리를 검토했다. 본 연구의 원료로서 사용된 모델 혼합물은 콜타르 유분(유출온도범위: $240{\sim}265^{\circ}C$)을 구성하고 있는 성분 및 조성을 고려하여 작성했다. 추출용매로서는 Formamide 수용액을 사용했다. 4단 평형추출을 통해 In을 99% 이상 회수할 수 있었다. 5단 평형추출을 통해 얻어진 DMN을 기준성분으로한 In의 선택도는 63~118의 범위를 나타냈다. 본 연구를 통해 얻어진 실험적 결과와 이전의 연구결과를 이용하여 콜타르 중에 함유된 In의 분리 및 회수공정을 검토했다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.142-146
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• 2014

9성분계 모델 콜타르 유분 중에 함유된 질소고리화합물(NHC)의 분리를 분배평형에 의해 검토했다. 원료로서는 NHC group (NHCs; quinoline (Q), iso-quinoline (iQ), indole (In), quinaldine(Qu)), 2환 방향족 화합물 group (BACs; 1-methylnaphthalene (1MN), 2-methylnaphthalene (2MN), dimethylnaphthalene (DMN)), biphenyl (Bp)과 phenyl ether (Pe)로 제조한 모델 콜타르 유분을, 용매로서는 메탄올 수용액을 각각 사용했다. 액-액 접촉 장치로서는 회분 교반기를 각각 사용했다. 평형조작 온도가 상승함에 따라 NHCs의 분배계수는 증가했으나, 역으로 BACs를 기준한 NHCs의 선택도는 감소했다. 초기 물/용매의 체적비가 감소함에 따라 BACs를 기준한 NHCs의 선택도는 급격히 감소했으나, NHCs의 분배계수는 증가했다. 일정 조건하에서, 각 group별 분배계수와 BACs를 선택도의 순서는 NHCs > Bp > BACs > Pe와 NHCs > Bp > Pe를 각각 나타냈다. 또한 전체 성분에 대한 분배계수의 순서는 In > iQ = Q > Qu > Bp > 1MN = 2MN > Pe > DMN을 나타냈다. 메탄올 추출에 의해 얻어진 NHCs의 최대 수율과 BACs를 기준한 NHCs의 최대 선택도는 각각 94%, 23이었다. 본 연구를 통해 얻어진 실험적 결과를 이용하여 콜타르 중에 함유된 NHCs의 회수공정을 검토했다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권12호
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• pp.1387-1393
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• 1996

A study on mesophase pitch as a matrix precursor of carbon fiber reinforced carbon (C/C) composite has been recently presented. This study is concerned with the production of mesophase pitch as matrix precursors for C/C composite from coal tar pitch. A commercial coal tar pitch was heat-treated at 25$0^{\circ}C$ for 2 hours to remove low molecular weight fraction from the pitch then increasing the temperature of the pitch to between 350~45$0^{\circ}C$ to produce mesophase pitch. The pitch was continuously stirred during this time and nitrogen gas was continuously bubbled through the pitch. Spherical and bulk mesophases were formed in the pitch after heat-treatment,. Parent and mesophae pitches were characterized by elemental analysis coke yield solubi-lity in tetrahydrofuran and hexane and an optical microscopy to measure the mesiophase content. It was neces-sary to produce C/C composite that a mesophase pitch with about 30-40 vol% mesophase spherulites can be infiltrated into a fiber preform without a filter effect as a matrix precursor conditions. This condition was satisfied with mesophase pitch heat treated at 40$0^{\circ}C$ for 2 hours. The other heat treatment conditions showed the nuclei of mesophase or bulk mesophae which were not satisfied with the matix precursor condition.

• Carbon letters
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• 제3권2호
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• pp.85-92
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• 2002

4D carbon fiber preforms were manufactured by weaving method and their carbon fiber volume fractions were 50% and 60%. In order to form carbon matrix on the preform, coal tar pitch was used for matrix precursor and high density carbon/carbon composites were obtained by high densification process. In this process, manufacture of high density composites was more effective according to pressure increasement. When densificating the preform of 60% fiber volume fraction with 900 bar, density of the composites reached at 1.90 $g/cm^3$ after three times processing. Degree of pressure in the densification process controls macro pore but it can not affect micro pore. During the carbonization process, micro pore of the preform were filled fully by once or twice densification processing. But micro pore were not filled easily in the repeating process. Therefore, over three times densification processing is the filling micro pore.

• 한국재료학회지
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• 제4권2호
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• pp.194-205
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• 1994

본 연구에서는 원료 석탄 핏치와 흑연화성이 우수한 THF 가용성분만을 추출한 핏치 결합재에 8H/Satin woven fabric 프리프레그 및 고탄성 및 고강도계 연속 탄소섬유 등을 보강하여 가압열성형법으로 green body 를 제조한 다음 탄화, 함침, 재탄화 및 흑연화 공정을 거쳐 열적 미 기계적물성이 우수한 CFRC를 제조하였으며, 주사전자현미경, 편광현미경, X선회절분석,열중량분석, 굴곡강도, 굴곡탄성률, 충간전단강도 등을 시험하였다. THFSP결합재를 $2300^{\circ}C$까지 열처리 한 다음 X선회절분석을 한 결과, 결정성이 가장 우수하여 (002) 면에서 $C_0$/2인 값이 3.380$\AA$였으며, 2$\theta$값도 $26.276^{\circ}$로 천연흑연의 Bragg angle에 거의 접근하였으며 공기산화 반응특성을 시험하기 위하여 등온 열중량분석을 한 결과 $2300^{\circ}C$까지 흑연화 한 THFSP결합재가 산화에 대하여 가장 우수한 저항성을 나타내었다. 섬유용적률이 증가됨에 따라 65~70%까지는 기계적 물성이 중가하는 경향을 보였지만 그이상 섬유가 보강된 CFRC는 결합재의 부족으로 인하여 오히려 기계적 물성이 감소하였다. 또한 굴곡강도 시험후 주사전자현미경으로 파괴 단면을 관찰한 결과 THFSP결합재가 흑연화성이 우수하여 파괴시 결합재가 외력에 대한 흡수가 양호하여 보강재의 파괴를 억제했기 때문에 기계적 물성도 우수하게 나타났다.

• 공업화학
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• 제33권5호
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• pp.477-481
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• 2022

조제 메틸나프탈렌유(CMNO)의 품질향상의 일환으로, 본 연구는 포름아미드 추출에 의한 CMNO에 함유된 함 질소화합물(NC)의 저감을 실험적으로 검토했다. 원료로서는 3종류의 NC [퀴놀린(QU), 이소퀴놀린(IQU), 인돌(IN)], 3종류의 2환 방향족화합물[BAC; 나프탈렌(NA), 1-메틸나프탈렌(1MNA), 2-메틸나프탈렌(2MNA)]과 비페닐(BP) 등이 함유된 CMNO를, 용매로서는 포름아미드 수용액을 각각 사용했다. 초기 용매에 함유된 물의 체적분율(y_w,0)의 증가는 3종류의 NC의 분배계수와 수율을 급격히 감소시켰으나, 역으로 2MNA을 기준한 NC의 선택도를 증가시켰다. 일정한 조건[y_w,0 = 0.1, 초기 원료(CMNO)에 대한 용매의 체적분율 = 1, 조작온도 = 303 K, 액-액 접촉시간 = 72 h]하의 회분 병류 5단 평형추출을 통해 회수된 추잔유 중의 QU, IQU와 IN의 조성은 CMNO에 비해 각각 약 51.5%, 55.2%와 71.8% 저감되었다. 본 연구를 통해 나타난 우수한 NC의 저감율로부터 본 연구의 포름아미드 추출법은 CMNO에 함유된 NC의 저감법으로 기대되었다.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.431-435
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• 2022

용매 추출에 의해 5성분계 모델 조제 메틸나프탈렌유(CMNO)에 함유된 함 질소화합물(NC)의 저감을 실험적으로 검토했다. 원료로서는 3종류의 NC [퀴놀린(QU), 이소퀴놀린(IQU), 인돌(IN)]과 2종류의 2환 방향족화합물[1-메틸나프탈렌(1MNA), 2-메틸나프탈렌(2MNA)]로 구성된 5성분계 모델 CMNO를, 용매로서는 포름아미드 수용액을 각각 사용했다. 초기 용매에 함유된 물의 체적분율(y_w,0)의 증가는 NC의 분배계수와 수율을 급격히 감소시켰으나, 역으로 2MNA을 기준한 NC의 선택도를 증가시켰으며 용매/원료의 체적분율(S/F)의 증가는 NC의 분배계수, 수율과 선택도를 동시에 증가시켰다. 일정한 조건(y_w,0 = 0.1, S/F = 1, 평형온도 303 K)하에서 얻어진 QU, IQU과 IN의 수율은 30%, 31%와 40%를, 선택도는 15, 15, 20을 각각 보였다. 우수한 NC의 수율과 선택도로부터 본 연구의 포름아미드 추출법은 모델 CMNO에 함유된 NC의 저감법으로 기대되었다.