• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.1-6
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• 2019

열중량 분석법(TGA)을 이용하여 소방용 합성수지 배관으로 사용되는 CPVC의 활성화 에너지를 측정하였다. 열중량 분석법을 이용한 활성화 에너지는 Kissinger method와 Flynn-Wall-Ozawa method를 이용하여 계산하였다. 활성화 에너지를 계산한 결과 Kissinger method에 의해 128.07 kJ/mol, Flynn-Wall-Ozawa method에 의해 145.60 kJ/mol로 나타났다. Kissinger method와 Flynn-Wall-Ozawa method에 의해 계산된 활성화 에너지의 차이는 해석 방법이 다르다는 점을 감안했을 때 큰 차이가 없다고 판단된다. 향후 가속열화을 이용한 열적 열화평가 및 공기오븐노화시험을 통한 CPVC의 연소특성을 시험하고, 수명을 예측하고자 한다.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.435-440
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• 2009

가황제/가황촉진제의 비율이 서로 다른 CR(chloroprene)로 개질된 NR(natural rubber)고무복합재료에 대한 비등온 TGA 열분해곡선으로부터 Kissinger 및 Flynn-Wall-Ozawa의 해석방법을 적용하여 분해활성화 에너지를 구하였다. 각 샘플에 대해 Kissinger의 해석방법을 적용한 결과 매우 양호한 직선성을 보였으며 기울기로부터 얻은 활성화 에너지 값은 모든 샘플에 대해 $147.0{\pm}2.0$ kJ/mol로 거의 일정하였다. Flynn-Wall-Ozawa의 해석방법을 적용하여 전화율 $0.05{\sim}0.40$ 범위에서 계산된 분해활성화 에너지 값은 전화율의 변화에 따라 계속 변화하였고 전화율이 증가함에 따라 그 값도 증가하는 현상을 보여 주었으며, 평균활성화 에너지 값은 $211.6{\pm}19.0$ kJ/mol 이었다. 두 가지 해석 방법의 비교 연구로부터, 샘플들의 전체 분해반응은 반응 메카니즘이 서로 다른 여러 단계의 다중 반응으로 이루어 있는 것으로 생각할 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권3호
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• pp.331-339
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• 2013

Efforts were made to determine the activation energy and the reaction order by adopting Kissinger and Flynn-Wall-Ozawa analysis methods. All the data were acquired from TGA thermograms for the mixed fuels with different temperature heating rates. It could be known that both the coal and the mixed fuels decomposed thermally at temperature ranges of $300{\sim}700^{\circ}C$. The temperature at the maximum reaction rate, Tp, could be determined by DTG method, which could be obtained by differentiation of TGA thermogram. Kissinger analysis showed the linear relationship with experimental data, showing the activation energy of $319.64{\pm}4$ kJ/mol. From Flynn-Wall-Ozawa analysis, it was shown that the activation energies and the reaction orders did not undergo any significant changes with both the conversions and the heating rates. It was considered from this facts that the combustion mechanism of the mixed fuels could not be affected by the extent of conversion and heating rate. In the present study, the activation energies showed different values according to the different analysis methods. The difference might be originated from the inconsistency of the mathematical data treatment method. In other words, while the activation energies obtained from the Kissinger method indicated the average values for overall reaction, that from Flynn-Wall-Ozawa method showed the average values for the each conversion around Tp.

• Elastomers and Composites
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• 제48권2호
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• pp.161-166
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• 2013

비등온 TGA 실험방법을 이용하여 가교 사이트가 서로 다른 chlorine cure-site ACM 고무와 carboxylic cure-site ACM 고무 두 종류에 대하여 열분해 거동을 연구하였다. 분해 반응이 최대인 점의 온도는 모든 승온 속도에서 carboxylic cure-site ACM 고무의 열분해 특성이 상대적으로 더 안정함을 보여 주었다. Kissinger의 해석 방법에 의한 활성화에너지는 chlorine cure-site ACM 및 carboxylic cure-site ACM 고무에 대하여 각각 118.6 및 105.5 kJ/mol로 나타났으며, Flynn-Wall-Ozawa의 해석방법에서의 전환율 0.1~0.2 범위의 평균과 유사한 값을 나타내었다. 반응차수 해석으로부터 두 시험편 모두 일반적인 고무와 유사한 다중 복합반응에 의하여 열분해 반응이 진행됨을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.1-6
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• 2024

합성한 Diglycidyl ether of 4,4'-dihydroxy-α-methylstilbene (DGE-DHMS)에 1-Methyl Imidazole을 2:1의 비율로 첨가하여 새로운 액정 에폭시 올리고머인 DDA를 합성하여 열안정성을 평가하였다. TGA분석을 통해 얻어진 결과로 볼 때 액정상과 isotropic상에서 열안정성의 차이는 관찰되지 않았고, Flynn-Wall-Ozawa method와 Kissinger method를 이용하여 계산한 열분해 활성화 에너지값의 비교 결과 열분해가 진행되는 동안 일정한 메커니즘이 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.45-50
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• 2004

600V용 비닐절연전선의 절연체로 사용되는 PVC의 열적 열화 특성을 열중량분석과 가속열화시험을 이용하여 연구하였다. TGA를 이용한 활성화에너지는 Kissinger method와 Flynn-Wall-Ozawa method를 이용하여 측정하였다. 활성화에너지를 계산한 결과 600V용 PVC 절연전선은 89.29 kJ/mol～111.39 kJ/mol, 내열 PVC절연전선은 97.80 kJ/mol～119.25 kJ/mol로 나타났다. 또한, 저온인 80, 90, 10$0^{\circ}C$에서 장기가속열화를 통한 활성화에너지를 아레니우스 방정식을 이용하여 계산하였다. 그 결과 PVC 절연전선은 92.16 kJ/mol,내열 PVC절연전선은 97.52kJ/mol로 나타났다. 연구결과에 있어 600V내열 PVC절연 전선이 PVC 절연전선에 비해 활성화에너지가 큼을 알 수 있었으며, 사용 수명을 예측함에 있어서도 장기적으로 안정함을 예측할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.676-682
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• 2009

본 연구에서는 국내 원주에서 생산되고 있는 RDF의 열분해 특성을 조사하기 위해 열중량 분석기(TGA)를 이용하여 비등온 실험(10, 20, $30^{\circ}C/min$)을 수행하여 분석하였다. 다양한 성분의 물질을 함유한 RDF는 승온 속도에 따라 차이가 있으나, 대체로 $350{\sim}700^{\circ}C$ 사이에서 열분해 및 연소되었으며, 최대 열분해 반응속도를 나타내는 온도는 석탄의 그것에 비해 매우 빠름을 알 수 있었다. Friedman 및 Flynn-Wall-Ozawa의 방법을 이용하여 평균한 활성화에너지 값은 각각 14.44, 18.40 kcal/mol이었으며, Friedman의 방법을 통해 반응 차수는 1.219, 빈도인자 $3.02{\times}10^5(s^{-1})$의 값을 얻었다. 또한 Coats Redfern의 방법을 통해 앞서 계산한 활성화에너지 값과의 유사성을 비교하여 고체상의 연소반응 메커니즘을 판단할 경우, 개별 입자들 사이에서 하나의 핵에서 핵화되는 반응인 1차 화학 반응($F_1$)이 가장 유사한 반응 메커니즘으로 판단되었다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권12호
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• pp.945-952
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• 2020

이 연구에서는 저궤도 우주 환경(LEO) 조건에서 나노실리카 에폭시 복합소재의 실리카 농도가 재료의 열화 거동에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 실리카 입자를 에폭시 수지에 10%와 18% 두 가지 서로 다른 무게비로 나노복합소재를 제작하여 저궤도 우주 환경 모사장치에서 열화시켰다. 열화된 나노복합소재를 대상으로 열중량분석(Thermogravimetric Analysis, TGA)를 수행하였고 등변환법(Iso-conversional Method)에 기반한 Friedman 방법, Flynn-Wall-Ozawa(FWO) 방법, Kissinger 방법, 그리고 DAEM(Distributed Activation Energy Method)으로 활성화에너지를 계산하였다. 그 결과 나노입자가 섞이지 않은 샘플은 열화가 진행되면서 중가함을 보였다. 그러나 10%와 18%는 열화 싸이클이 15회일 때까지 증가하였으나 그 이후에는 감소하였으며, 따라서 나노 입자가 열화 거동에 부정적인 영향이 있음을 보였다. 또한 활성화에너지 계산에 적용된 방법에 대해 토의하였다.

• 한국가스학회지
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• 제26권5호
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• pp.41-48
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• 2022

2-Chloro-N-(Cyano-2-thienyl methyl) acetamide(CCTA)는 농약을 합성하는데 사용하는 중간체로써 상온 및 상압에서는 안정하지만 열축적 시 분해될 수 있다. 본 연구에서는 열중량분석기(TGA) 실험을 통해 온도에 따른 질량 변화 측정으로 분해거동을 확인하고, 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 열분해특성을 평가하였다. CCTA는 약 91℃에서 발열 분해반응이 급격하게 발생하였으며, Kissinger method, Kissinger-Akahira- Sunose(KAS) method, Flynn-Wall-Ozawa(FWO) method를 이용한 활성화 에너지 계산 결과, 각각 162 kJ/mol, 140 kJ/mol, 139 kJ/mol 으로 나타났다. 활성화에너지를 이용하여 계산된 24시간 이내 최대발열속도에 도달하는 온도인 T_D24는 52~55 ℃로 평가되었다.