• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.459-467
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• 2016

300 m 이상의 장심도 지중열교환기는 도심지나 넓은 부지를 확보가기 어려운 지역에 지열냉난방 시스템을 경제적으로 설치하는데 유리하다. 그러나 실제 시공에서는 여러 가지 문제들로 인하여 보편적으로 시도되지 않았고, 일반적으로 100 ~ 200m 심도로 설치되어 왔다. 본 연구에서는 일반적인 시추공 직경 150 mm에 U 파이프는 50A 규격으로 외경 50 mm의 300 m 심도로 지중열교환기를 설치하였다. 고밀도 PE관은 단위 길이당 비중이 $0.94{\sim}0.96g/cm^3$으로 지열공 내부에 채워진 지하수 영향으로 부력이 존재하여, 이를 개선하기 위해 4.6 kg 무게의 금속으로 제작된 하중밴드 10개조를 설치하여 부력의 영향을 감소시켰다. 지중열교환기의 길이 산정 및 성능평가를 위한 기초조사로서 지반조사 및 열응답실험이 실시되었다. 지반내 온도구배는 100 m 심도까지는 주변 지하수 이용에 의한 영향 등으로 $15^{\circ}C$ 정도의 분포를 보이며 그 하부는 $1.9^{\circ}C/100m$의 지온증온율을 나타내고 있다. 열응답실험은 기존에 설정된 표준 방식으로 48 시간 진행되었으며 평균 주입전력은 17.5 kW이며 평균 순환수 유량은 28.5 l/min, 그리고 평균 입출구 온도차는 $8.9^{\circ}C$로 나타났다. 측정된 지중열전도도는 3.0 W/mk이며, 공내열저항은 0.104 mk/W로 나타났다. Stepwise 평가에서 지중열전도도 변화는 초기 13시간을 제외한 이후에는 표준편차가 0.16으로 매우 안정된 값으로 수렴한 것으로 나타났다. 그리고 공내열저항의 민감도를 분석한 결과 파이프의 구경과 그라우팅 물질의 열전도도가 증가함에 따라 그 값이 미미하게 감소하는 경향을 나타내었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권3호
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• pp.201-206
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• 2016

본 연구에서는 물리화학적 처리를 통하여 여재의 인 흡착능 회복을 위한 재생 방안을 연구하는 데 그 목적을 둔다. 실험에 사용한 여재는 Adphos이다. 열 처리 방법의 경우, 기 사용한 여재를 고온에 가열한 후 흡착실험을 수행한 결과, 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0021 - 0.0030 mg/g, 제거효율은 26.1 - 39.4%의 범위로 나타났다. 산 또는 pH 조건을 조절하여 수행한 실험 결과, 산성을 띠는 pH 1 - pH 5 조건에 처리한 경우 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0010 - 0.0066 mg/g, 제거효율은 15.8 - 87.1% 범위로 나타났다. 염기성을 띠는 pH 8 - pH 11 조건에 처리한 경우 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0018 - 0.0034 mg/g, 제거효율은 26.7 - 48.0% 범위로 조사되었다. 0.1 M, 0.01 M, 0.001 M 농도의 NaCl에 처리한 경우 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0036 - 0.0050 mg/g, 제거효율은 50.5 - 71.1%로 나타나 0.1 M NaCl을 이용한 약품처리법에서 재사용 여재의 인 흡착능 회복성이 높은 것으로 조사되었다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제2권3호
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• pp.185-194
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• 2012

A Macroscopic combination of two or more distinct materials is commonly referred to as a "Composite Material", having been designed mechanically and chemically superior in function and characteristic than its individual constituent materials. Composite materials are used not only for aerospace and military, but also heavily used in boat/ship building and general composite industries which we are seeing increasingly more. Regardless of the various applications for composite materials, the industry is still limited and requires better fabrication technology and methodology in order to expand and grow. An example of this is that the majority of fabrication facilities nearby still use an antiquated wet lay-up process where fabrication still requires manual hand labor in a 3D environment impeding productivity of composite product design advancement. As an expert in the advanced composites field, I have developed fabrication skills with the use of machinery based on my past composite experience. In autumn 2011, the Korea government confirmed to fund my project. It is the development of a composite sanding machine. I began development of this semi-robotic prototype beginning in 2009. It has possibilities of replacing or augmenting the exhaustive and difficult jobs performed by human hands, such as sanding, grinding, blasting, and polishing in most often, very awkward conditions, and is also will boost productivity, improve surface quality, cut abrasive costs, eliminate vibration injuries, and protect workers from exposure to dust and airborne contamination. Ease of control and operation of the equipment in or outside of the sanding room is a key benefit to end-users. It will prove to be much more economical than normal robotics and minimize errors that commonly occur in factories. The key components and their technologies are a 360 degree rotational shoulder and a wrist that is controlled under PLC controller and joystick manual mode. Development on both of the key modules is complete and are now operational. The Korean government fund boosted my development and I expect to complete full scale development no later than 3rd quarter 2012. Even with the advantages of composite materials, there is still the need to repair or to maintain composite products with a higher level of technology. I have learned many composite repair skills on composite airframe since many composite fabrication skills including repair, requires training for non aerospace applications. The wind energy market is now requiring much larger blades in order to generate more electrical energy for wind farms. One single blade is commonly 50 meters or longer now. When a wind blade becomes damaged from external forces, on-site repair is required on the columns even under strong wind and freezing temperature conditions. In order to correctly obtain polymerization, the repair must be performed on the damaged area within a very limited time. The use of pre-impregnated glass fabric and heating silicone pad and a hot bonder acting precise heating control are surely required.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권1호
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• pp.32-46
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• 2000

유성 지역의 지열수를 포함한 자연수에 대한 용존이온의 분포 및 거동과 같은 지구화학적 특성을 밝히고 지열수의 지화학적 진화과정, 심부온도 및 물-암석 상호반응특성을 규명하기 위해 유성 지역 내에 부존하는 유형별 자연수 (지열수, 심부 및 천부지하수, 지표수)에 대한 수문지구화학 및 동위원소 ($\delta$$^{18}$ O, $\delta$D, $^3$H, $\delta$$^{13}$C, $\delta$$^{34}$ S, $^{87}$ Sr/$^{86}$Sr) 연구를 수행하였다. 유성 지역 지열수는 순환수 기원의 지하수가 심부 열원에 의해 온도가 상승하였고, 방해석 침전이 수반된 규산염 광물의 가수분해 반응을 거치면서 천부 기원 지하수와 혼합되어 Na-HCO$_3$유형의 지열수로 진화되었다. 인위적 오염의 지시원소인 NO$_3$함량이 일부 지열수 및 심부지하수 시료에서 높은 값을 보이는 것으로 보아 오염에 노출된 지표수가 지하수로 유입되었으며 또한 일부 온천공으로도 유입되었을 것이다. 연구 지역의 $\delta$$^{18}$ 와 $\delta$D의 분포는 지구순환 수선상 주변에 도시되며 유형별로는 뚜렷한 차이를 보이지 않는다. 삼중수소 함량은 유형별로 뚜렷이 구분되나 대부분 지열수의 경우 지표수 및 천부지하수의 혼입활동이 수반된 특징을 보여준다. 탄소 동위원소비에 있어서도 대부분 토양내 유기물 기원의 값에 가까울 정도로 낮은 값을 보이는 것으로 보아 (평균 -16.3$\textperthousand$)전체적인 지하수 순환체계에 걸쳐 지표 토양 환경의 이산화탄소 공급이 이루어지고 있음을 지시하고 있다. 황 동위원소비 역시 지열수와 천부지하수와의 혼합 특성을 보이며, 스트론튬 동위원소비에 의하면 지열수의 Ca기원은 사장석의 용해인 것으로 판단된다. 다성분계 평형상태의 계산은 심부저장지 지열수가 100~1$25^{\circ}C$에서 평형상태에 있었음을 지시한다. 따라서 연구 지역의 지하수는 지하 순환과정 중 심부에서 열원을 만나게 되어 온도가 상승하였고, 물-암석 반응을 거치면서 상승하게 되었고, 이 과정중 천부지하수의 혼합과정이 수반되면서 진화된 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권1호
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• pp.148-156
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• 2015

시료의 입경 및 투입량 차이에 따른 바이오오일의 특성변화를 알아보기 위하여 0.5~2.0 mm 크기의 굴참나무(Quercus variabilis) 시료 300~900 g을 $465^{\circ}C$에서 1.6초 동안 급속열 분해하여 바이오오일을 제조하였다. 입경 및 투입량 차이에 따른 열분해 생성물의 수율변화에는 눈에 띠는 경향은 없었지만, 바이오오일 수율이 가장 많아 약 60.3~62.1%를 차지하였고, 미응축가스, 바이오차 순이었다. 바이오오일을 냉각관으로 응축하여 얻은 1차 바이오오일과 전기집진장치로 얻은 2차 바이오오일로 구분하여 수율을 측정한 결과, 1차 바이오오일의 수율이 2차 바이오오일 수율의 약 2배 이상을 나타내었다. 그러나 발열량은 2차 바이오오일이 1차 바이오오일 보다 약 2배 이상 높았으며, 최대 5,602 kcal/kg을 나타내었다. 1차 바이오오일의 수분함량이 20%이상으로 2차 바이오오일의 수분함량 10% 이하였다. 또한 2차 바이오오일의 원소분석 결과, 1차 바이오오일보다 탄소함량이 높고, 산소함량이 낮았기 때문에 수분함량과 원소조성 특성도 발열량에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 바이오오일의 저장온도가 높을수록 또는 저장기간이 길수록 점도가 증가하며, 2차 바이오오일의 점도 증가 정도가 1차 바이오오일보다 컸는데, 저장기간 중에 바이오오일 성분 간의 화학적 결합에 의한 바이오오일의 고분자화가 진행되는 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제2권2호
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• pp.8-16
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• 1970

69종(種)의 각종 식물체(植物體)를 대상으로 하여 이것을 마쇄(磨碎)한 slurry로부터 총질소(總窒素)의 추출상황(抽？狀況)을 조사(調査)하고, 추출액(抽出液)으로 부터의 LPC의 제조방법(製造方法)을 검토(？討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 원료(原料)의 총질소(總窒素)의 함량(含量)이 클수록 총질소(總窒素)의 추출비(抽出比)는 커지며, 원료(原料)로부터의 추출(抽出)은 적어도 2회추출(回抽出)까지 필요(必要)하다. 원료엽체(原料葉體)로부터의 1차(次) 추출액(抽出液) $(E_1;\;%)$, 2次 抽出液$(E_2;\;%)$와 (T; %)사이에는 $E_1=0.8168T,\;E_2=0.1830T$의 1차(次) 관계식(關係式)이 성립(成立)한다. 2. pH 처리(處理)에 의한 LPC 생성(生成)에 있어서 pH 3 이하(以下)에서는 생성(生成)된 LPC의 색택(色擇)이 갈변(褐變)되고 제품(製品)의 탄력성(彈力性)이 커지며, 그 정도는 pH가 낮아질 수록 현저(顯著)해진다. pH 처리(處理)에 의한 LPC 생성(生成)의 지적(至適) pH 는 $3.5{\sim}4.5$ 라고 할 수 있다. 3 추출액(抽出液)으로 부터의 LPC의 생성(生成)은 TCA 처리(處理)> pH 4> pH 3> 열처리(熱處理)의 순서(順序)가 되며, TCA 처리(處理)에 비(比)하여 pH 4 처리(處理)는 10%감(減), pH 3 처리(處理)는 11.4%감(減), 열처리(熱處理)는 14.8%감(減)이었다. 4. pH 처리법(處理法)은 열처리법(熱處理法) 보다 LPC의 생성량(生成量)이 다소 높으나 대량처리시(大量處理時)의 pH 조절(調節)의 복잡성(複雜性)과 생성제품(生成製品)의 품질(品質)로 보아 열처리(熱處理)에 의한 LPC의 생성방법(生成方法)이 효과적(效果的)이고 간편(簡便)하다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.122-134
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• 2015

본 연구는 낙엽송을 이용한 반탄화 펠릿의 제조 가능성을 확인하기 위하여 수행하였다. 낙엽송 칩을 230, 250, $270^{\circ}C$ 및 30, 50, 70분의 조건에서 반탄화 처리를 각각 실시하였으며, 반탄화 낙엽송 칩의 함수율, 수분흡착률, 발열량, 회분을 측정하여 각 조건에 대한 반탄화 조건의 영향을 분석하였다. 또한 반탄화 낙엽송 칩의 표면을 광학현미경, FE-SEM, SEM-EDXS를 이용하여 관찰하였다. 낙엽송 시편의 리그닌 함량은 반탄화 온도 및 시간 증가와 함께 증가한 반면, 전섬유소 함량은 감소하였다. 함수율은 반탄화 처리하지 않은 칩과 비교하여 급격히 감소하였으며, 수분흡착률은 반탄화 온도가 높을수록 감소하였다. 낙엽송의 발열량 및 회분함량은 반탄화 온도가 높아짐에 따라 증가하였으나, 반탄화 낙엽송 펠릿의 내구성은 무반탄화 낙엽송 펠릿과 비교하여 현저히 낮았다. 낙엽송 칩의 단면을 광학현미경 및 FE-SEM으로 관찰한 결과 반탄화 조건이 강해질수록 재색의 농색화 및 세포벽의 부분적 붕괴를 확인할 수 있었으며, SEM-EDXS 분석을 통하여 반탄화에 따른 리그닌의 분포 확산 및 양의 증가가 확인되었다. 결과를 종합하면, 연료적 특성의 측면에서 $270^{\circ}C$/50분이 낙엽송의 최적 반탄화 조건인 것으로 판단되나, 낙엽송 반탄화 펠릿의 내구성 결과에 따르면 $230^{\circ}C$/30분과 같이 반탄화 처리조건이 강하지 않은 경우에 대하여 고려할 필요성이 있을 것으로 생각한다.

• 한국농공학회지
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• 제26권1호
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• pp.52-72
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• 1984

This study was performed to obtain the basic data which can be applied to the use of epoxy resin mortars. The data was based on the properties of epoxy resin mortars depending upon various mixing ratios to compare those of cement mortar. The resin which was used at this experiment was Epi-Bis type epoxy resin which is extensively being used as concrete structures. In the case of epoxy resin mortar, mixing ratios of resin to fine aggregate were 1: 2, 1: 4, 1: 6, 1: 8, 1:10, 1 :12 and 1:14, but the ratio of cement to fine aggregate in cement mortar was 1 : 2.5. The results obtained are summarized as follows; 1.When the mixing ratio was 1: 6, the highest density was 2.01 g/cm$^3$, being lower than 2.13 g/cm$^3$ of that of cement mortar. 2.According to the water absorption and water permeability test, the watertightness was shown very high at the mixing ratios of 1: 2, 1: 4 and 1: 6. But then the mixing ratio was less than 1 : 6, the watertightness considerably decreased. By this result, it was regarded that optimum mixing ratio of epoxy resin mortar for watertight structures should be richer mixing ratio than 1: 6. 3.The hardening shrinkage was large as the mixing ratio became leaner, but the values were remarkably small as compared with cement mortar. And the influence of dryness and moisture was exerted little at richer mixing ratio than 1: 6, but its effect was obvious at the lean mixing ratio, 1: 8, 1:10,1:12 and 1:14. It was confirmed that the optimum mixing ratio for concrete structures which would be influenced by the repeated dryness and moisture should be rich mixing ratio higher than 1: 6. 4.The compressive, bending and splitting tensile strenghs were observed very high, even the value at the mixing ratio of 1:14 was higher than that of cement mortar. It showed that epoxy resin mortar especially was to have high strength in bending and splitting tensile strength. Also, the initial strength within 24 hours gave rise to high value. Thus it was clear that epoxy resin was rapid hardening material. The multiple regression equations of strength were computed depending on a function of mixing ratios and curing times. 5.The elastic moduli derived from the compressive stress-strain curve were slightly smaller than the value of cement mortar, and the toughness of epoxy resin mortar was larger than that of cement mortar. 6.The impact resistance was strong compared with cement mortar at all mixing ratios. Especially, bending impact strength by the square pillar specimens was higher than the impact resistance of flat specimens or cylinderic specimens. 7.The Brinell hardness was relatively larger than that of cement mortar, but it gradually decreased with the decline of mixing ratio, and Brinell hardness at mixing ratio of 1 :14 was much the same as cement mortar. 8.The abrasion rate of epoxy resin mortar at all mixing ratio, when Losangeles abation testing machine revolved 500 times, was very low. Even mixing ratio of 1 :14 was no more than 31.41%, which was less than critical abrasion rate 40% of coarse aggregate for cement concrete. Consequently, the abrasion rate of epoxy resin mortar was superior to cement mortar, and the relation between abrasion rate and Brinell hardness was highly significant as exponential curve. 9.The highest bond strength of epoxy resin mortar was 12.9 kg/cm$^2$ at the mixing ratio of 1:2. The failure of bonded flat steel specimens occurred on the part of epoxy resin mortar at the mixing ratio of 1: 2 and 1: 4, and that of bonded cement concrete specimens was fond on the part of combained concrete at the mixing ratio of 1 : 2 ,1: 4 and 1: 6. It was confirmed that the optimum mixing ratio for bonding of steel plate, and of cement concrete should be rich mixing ratio above 1 : 4 and 1 : 6 respectively. 10.The variations of color tone by heating began to take place at about 60˚C, and the ultimate change occurred at 120˚C. The compressive, bending and splitting tensile strengths increased with rising temperature up to 80˚ C, but these rapidly decreased when temperature was above 800 C. Accordingly, it was evident that the resistance temperature of epoxy resin mortar was about 80˚C which was generally considered lower than that of the other concrete materials. But it is likely that there is no problem in epoxy resin mortar when used for unnecessary materials of high temperature resistance. The multiple regression equations of strength were computed depending on a function of mixing ratios and heating temperatures. 11.The susceptibility to chemical attack of cement mortar was easily affected by inorganic and organic acid. and that of epoxy resin mortar with mixing ratio of 1: 4 was of great resistance. On the other hand, when mixing ratio was lower than 1 : 8 epoxy resin mortar had very poor resistance, especially being poor resistant to organicacid. Therefore, for the structures requiring chemical resistance optimum mixing of epoxy resin mortar should be rich mixing ratio higher than 1: 4.

• 자원환경지질
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• 제47권6호
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• pp.563-569
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• 2014

루비는 유색보석 중에서 가장 선호도가 높은 보석인 동시에 열처리에 의해 부가가치를 높일 수 있어 학문적인 연구 대상으로서도 그 관심이 높다. 세계적으로 많은 지역에서 루비가 산출되고 있음에도 불구하고, 고품질의 천연 루비는 미얀마, 스리랑카, 태국, 탄자니아 등 일부 제한된 국가에서만 산출되며, 오랜 기간 채광으로 인해 고품질의 원석이 고갈되어가고 있는 실정이다. 이 연구에서는 최근 새로운 산지가 확인되어 관심이 높은 탄자니아산 루비 원석을 사용하여 전통적인 단순 열처리방법과 화학적 열처리 방법에 의한 광물학적 및 보석학적 특성을 파악하고, 열처리에 의한 탄자니아산 루비의 품질개선 효과를 검토하였다. 미얀마의 Mogok산과 Mong Hsu산 루비에 효과적인 방법으로 알려진 전통적인 단순 열처리 실험은 T=$1,600^{\circ}C$에서 6시간 동안 실시하였다. 그 결과, 비교적 균일한 암적색을 지닌 탄자니아산 루비의 색상과 투명도는 색채 색차계와 자외선-가시광선 분광분석(UV-Vis Spectrometry) 결과, CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값(X, Y)이 원시료 (0.365, 0.321) 및 (0.346, 0.363)에서 (0.337, 0.322)로 감소함이 확인되어, 전통적인 단순 열처리 방법이 탄자니아산 루비의 품질개선에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 단순 열처리를 수행한 탄자니아산 루비의 X-선형광분석(XRF) 결과, 루비의 적색을 발현 시키는 $Cr^{3+}$함량이 0.72~1.04 wt.%로 증가 되었으나, 갈색의 보조색상을 발현시키는 Fe의 함량이 함께 증가되어 순수한 적색이 아닌 어두운 적색을 띄는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 단순 열처리에 의해 루비에 함유되어 있는 $Fe_2O_3$의 응집현상으로 어두운 색으로 변한 것이라 판단된다. 또한 열처리에 의해 $SiO_2$의 함량이 특징적으로 높게 나타났는데, 이는 열처리 과정동안 용융되었다가 다시 재결정화 되면서 생기는 현상으로 투명도의 개선에 효과적이지 않음을 알 수 있었다. 탄자니아산 루비 중 표면에 균열이 있는 시료를 선별하여 납(Pb)을 주성분으로 하는 화학적 첨가제를 사용한 열처리 실험 결과, 색상 뿐 만아니라, 투명도가 현저하게 개선되었다. CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값이 원시료 (0.386, 0.304) 및 (0.395, 0.313)에서 (0.405, 0.308)로 적색영역에 도시되었다. 이는 첨가제가 열처리 과정동안 용융되어 루비의 균열부분을 채워준 것으로 확대경으로도 관찰이 가능하다. 또한 루비의 표면과 균열부분에 대한 전자현미분석(EPMA)의 선분석(line scanning)에 의해서도 확인되었다. 이 첨가제는 균열부분을 충진함으로써 내구성과 투명도가 개선되었다. 첨가제의 용융체는 루비와 굴절률이 매우 비슷하기 때문에 입사된 빛이 루비 내부로 더 쉽게 통과하여 전반적으로 색상이 향상된 것으로 판단된다. 이 연구에서 화학적 열처리가 탄자니아산 루비의 품질향상에 적합한 방법임을 확인할 수 있었으며, 사파이어 등 강옥군 광물의 유색보석에 대한 색과 투명도 개선에 매우 유용할 것으로 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.874-882
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• 2019

본 연구에서는, Lab-scale 기포 유동층 가스화기(직경 : 0.11 m, 높이 : 0.42 m)에서 미이용 산림 바이오매스 4종과 폐목재 1종의 가스화 특성을 살펴보았다. 실험은 온도와 연료 주입량을 각각 $800^{\circ}C$, 1 kg/h로 고정하고, ER 0.15-0.3, 가스 유속 $2.5-5U_0/U_{mf}$으로 변화시키면서 진행했다. 층 물질로는 silica sand와 olivine을 사용하였다. 생성 가스의 조성은 NDIR 분석기와 GC를 통해 분석하였으며, 분석 결과 평균적으로 $H_2$ 3~4 vol%, CO 15~16 vol%, $CH_4$ 4 vol%, $CO_2$ 18~19 vol.%으로 미이용 산림바이오매스와 폐목재 모두 비슷한 조성을 보였으며, 생성 가스의 평균 저위발열량은 $1193{\sim}1301kcal/Nm^3$을, 고위발열량은 $1262{\sim}1377kcal/Nm^3$을 나타내었다. 또한, 타르 저감 효과를 알아보고자 층 물질로 olivine을 사용 시 silica sand에 비해 생성 가스 내 C2 이상 성분이 대부분 감소하였고, $H_2$ 함량이 증가하여 타르의 cracking 반응이 생겼음을 확인하였다. 비응축성 타르는 72% ($1.24{\rightarrow}0.35g/Nm^3$), 응축성 타르는 27% ($4.4{\rightarrow}3.2g/Nm^3$) 가량 감소하는 효과를 확인하였다.