• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.250-256
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• 2013

휘발유는 온도 및 햇빛 노출 등의 저장환경에 따라 산화에 의해 유기산 및 중축합 고분자 물질(검질)이 생성되어 금속재료의 부식과 고무수지 등의 열화 및 연료공급 시스템의 축적물로 남아 차량 문제를 유발시킬 수 있다. 최근에 LPG와 휘발유 겸용 차량에서 장기간 사용하지 않은 휘발유가 차량문제를 유발하거나, 옥탄가가 비이상적으로 낮은 연료들이 출현하고 있지만 명확한 원인규명이 되지 않은 상황이다. 이에, 휘발유의 산화에 대한 명확한 규명을 통해 저장환경, 품질변화 추정 등 관리방안을 제시하고자 하였다. 휘발유의 산화특성 규명을 위해 현재 유통되고 있는 자동차용 휘발유와 향후 보급가능 바이오에탄올 혼합연료(바이오에탄올 10%)에 대해 저장용기(차량 연료탱크, 폴리에틸렌(PE) 재질 및 철재 용기) 별, 저장환경(햇빛 노출(옥상), 햇빛 비노출(창고)), 대기 중 공기노출 등에 대한 산화열화 영향을 산화가 일어나기 쉬운 여름철(6월~10월)에 18주간 저장평가하여 실제 품질기준 항목에 미치는 영향을 분석하였다. 폴리에틸렌(PE) 재질 용기의 경우 마개 틈 또는 표면으로의 고옥탄가 저비점 성분의 증발로 옥탄가의 품질기준이 벗어나는 경우가 있었다. 특히 햇빛 노출의 상태에서는 휘발유 산화와 저비점 성분의 증발로 옥탄가 및 증기압이 급격히 감소하였고, 검(gum)질도 과량 생성되었다. 바이오에탄올 혼합연료도 유사한 결과를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제27권4호
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• pp.343-352
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• 2016

지구상에는 1조 6880억 배럴의 원유매장량으로 현재 추세로 채굴하면 향후 53.3년 채굴 가능할 것으로 예측되고 있다. OPEC은 원유값이 10년 내에는 $100이 넘지 않을 것으로 예상하지만, 감산 정책의 정치적 이슈가 등장하면 원유값은 급격히 상승할 수도 있다. 따라서 일반 원유의 고갈에 대비해 비재래형 원유자원인 오일샌드나 비튜맨과 같은 중질유에 대한 관심이 높아지고 있다. 중질유는 일반적으로 레진이나 아스팔텐이라 부르는 탄소수가 60이 넘는 분자량이 높은 화합물 함량이 높아 점도가 높고 끓는점이 높다. 일반 원유를 감압 증류할 때 부생되는 감압잔사유(vacuum residue)는 물리화학적 물성들이 중질유와 비슷하다. 중질유의 채굴을 위해서는 점도를 낮추는 기술이 중요한데 본 리뷰논문은 상업적으로 사용되고 있는 aquathermolysis 기술을 검토하여 보았고 감압잔사유에 적용하여 보았다. 감압잔사유에는 니켈(Ni)과 바나듐(V)과 같은 전이금속이 함유되어 있는데, 이를 고도화하기 위해서는 전이금속 제거가 선행되어야 한다. 본 리뷰 논문에서는 감압잔사유로부터의 전이금속 제거 기술에 대한 최근 연구결과를 정리하여 보았다.

• 에너지공학
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• 제17권1호
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• pp.15-22
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• 2008

본 연구는 감압증류장치(Vacuum Distillation Unit)를 이용하여 캐나다산 아사바스카 오일샌드 역청 (Athabasca Oilsands Bitumen)의 증류액(Distillates)및 잔사유(Residue)에 대한 물리화학적 특성변화를 살펴보기 위하여 수행되었다. 감압증류장치를 이용하여 생성된 증류액 및 잔사유의 원소분석, SARA 분석, 비점분포 분석, 분자량 측정, API 비중 등을 측정하였으며, 감압증류실험장치는 6 l 용량의 Vessel, 충진컬럼, 응축기, 리플럭스, 증류액 포집플라스크, 온도제어장치 등으로 구성되었다. 증류액의 구분 조건은 최대 감압 및 최대 $320^{\circ}C$의 승온조건 하에 총 4단계로 수행되었다. 분석 결과 오일샌드 역청에 비해 증류액의 황분 및 평균분자량은 현저히 감소하였다. 증류액의 온도가 고온으로 갈수록 증류액의 수소함량은 감소하고, 황 함량 및 평균분자량은 증가하는 경향을 보였다.

• 에너지공학
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• 제17권1호
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• pp.38-45
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• 2008

본 연구는 캐나다산 아사바스카 오일샌드 역청(Athabasca Oilsands Bitumen)의 용매 불용분 실험(Solvent-Insolubles Experiment)을 통하여 아스팔텐(Asphaltenes : Solvent-Insolubles) 및 말텐(Maltenes : Solvent-Solubles)에 대한 다양한 물리 화학적 특성변화를 살펴보기 위하여 수행되었다. 용매는 n-Heptane, n-Hexane, n-Pentene의 3가지 용매를 사용하였고, 아스팔텐의 분리는 ASTM D 3279 방법을 응용하여 실시하였다. 역청, 아스팔텐, 말렌에 대한 분석항목은 원소분석, 분자량 분포, 비점 분포, 중금속 함량, API 비중, 점도, SARA 분포 등이다. 분석 결과 모든 말텐의 황 함량, 중금속 함량 및 분자량은 역청에 비하여 낮은 경향을 보였다. 그리고 n-Pentane 용매를 사용한 경우가 다른 용매에 비하여 말텐의 점도가 감소하였고, 황, 중금속 함량 및 분자량도 상대적으로 낮게 측정되었다. 따라서, 본 실험결과는 합성원유(SCO) 생산을 위한 역청의 경질화 공정에 필요한 기초자료로 활용할 수 있다고 판단된다.

• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.382-387
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• 2012

산화에틸렌($C_2H_4O$, Ethylene oxide, EtO)은 에탄올아민 같은 공업적으로 중요한 물질이나 에틸렌 글리콜의 생산 원료 또는 살균제로 이용되는 물질이다. 산화에틸렌은 불화탄화수소를 분사제 또는 바탕가스로 하여 액화혼합가스로 제조되어 열에 약한 의료기기나 저장시설의 소독에 널리 사용되고 있다. 액화혼합가스의 생산 및 사용 시 품질관리 및 안전관리를 위해 각 성분의 몰분율을 정확히 측정할 필요가 있다. 휘발성 액체시료 중 각 기체성분들은 증기압이나 끓는점 등과 같이 물리 화학적 성질이 다르므로 몰분율 측정 시 실린더 내부의 상층에 평형을 이루고 있는 기체시료 또는 하층의 기화되지 않은 액체시료를 직접 측정기기에 주입하는 방법에 따라 측정 결과가 다를 수 있다. 본 연구에서는 액화혼합가스를 액체 또는 기체 상태로 주입할 수 있는 새로운 온라인 시료도입장치를 고안하고 GC/AED (gas chromatograph-atomic emission detector)를 사용하여 산화에틸렌과 불화탄화수소 액화혼합가스를 측정하였으며 AED의 검출특성, 기기에 주입 시 시료의 상태, 측정파장에 따른 측정결과의 정확성 및 반복성을 조사하였다.

• 폴리머
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• 제34권2호
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• pp.178-183
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• 2010

의료용 금속스텐트는 관상동맥계 심장질환을 앓고 있는 환자에 시술되어 상대적으로 생존율을 높여 준다. 그러나, 재협착 및 후기 혈전증으로 인하여 새로운 스텐트의 개발이 시급하게 되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 신생내막 과대증식을 막을 수 있는 것으로 알려진 alpha lipoic acid(ALA)를 생분해성 고분자인 poly(lactide-coglycolide)(PLGA), poly(L-lactide)(PLLA) 및 poly($\varepsilon$-caprolactone)(PCL)과 혼합하여 전기분사 방식으로 스테인레스 스틸 표면 위에 코팅하였다. 코팅된 고분자로부터 약물방출 거동은 고분자의 종류와 농도, 용출속도 및 용매의 종류에 따라서 조사하였다. 약물방출 속도는 유리전이온도($T_g$)가 낮은 PCL에서 가장 빨랐으며 PLGA, PLLA 순서를 보였다. 고분자 표면의 거친정도는 용출속도가 증가함에 따라서 증가하였고, 용매의 비등점의 차이에 의해서 약물방출속도가 변화됨을 알 수 있었다. 이러한 약물방출 거동을 조절함으로써 ALA가 담지된 생분해성 고분자로 코팅된 약물방출 스텐트를 실제 임상적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권10호
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• pp.742-748
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• 2004

비등점이 낮은 용매인 isopropanol에 용질농도 0.7mol/$\iota$ Zn acetate를 용해시키고 dopant로 Al chloride를 첨가하여 균일하고 안정한 sol을 합성하였다. 졸-겔법에 의한 Al-doped ZnO(AZO) 박막의 제조시 $500\~700^{\circ}C$의 범위에서 후열처리 온도를 제어하여 박막의 전기 및 광학적 특성을 조사하였다. 후열처리 온도가 증가할수록 (002) 면으로의 c-축 결정배향성은 증가하였고, 박막 표면은 균일한 나노입자의 미세구조를 형성하였다. 광 투과도는 $650^{\circ}C$ 이하의 후열처리 온도에서 $86\%$이상이었으나, $700^{\circ}C$에서는 감소하였다. 박막의 전기 비저항 값은 $650^{\circ}C$ 이하에서 열처리 온도가 증가함에 따라 73에서 22$\Omega$-cm로 감소하였으나 $700^{\circ}C$에서 580$\Omega$-cm로 급격히 증가하였다. 후열처리 온도 $700^{\circ}C$에서 AZO 박막의 전기 및 광학적 특성의 열화는 XPS 분석결과, 박막 표면에 석출된 $Al_2O_3$ 상에 기인하였다. AZO 박막의 전기 및 광학적 특성 향상을 위한 최적의 후열처리 온도는 $600^{\circ}C$였다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권1호
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• pp.37-45
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• 2006

대량 발생되어 환경 문제를 유발하는 폐플라스틱의 처리방법으로 열분해에 의한 대체 연료유 생산 기술이 부각되고 있다. 본 연구에서는 국내 폐플라스틱의 발생 현황, 국내외 유화 기술 현황, 유화의 기본적인 공정 기술과 문제점, 그리고 한국에너지기술연구원에서 개발된 유화의 신기술을 소개하였다. 이 공정의 특징은 열가소성 폐플라스틱이 혼합된 원료에 대해 공정 운전의 자동화에 의한 연속 운전이 가능하고, 반응 공정이 무촉매이지만 왁스 생성을 최소화한 순환식 분해 반응 공정이며, 또한 생성 가스의 재 사용과 슬러지로 부터 오일 회수에 의한 배출 산사물의 양을 줄이는 등의 특징을 가진 경제적, 환경적으로 많은 장점을 가지고 있다. 연간 300톤 규모의 파이롯트 플랜트 실험 결과는 정상 운전이 3일 이상의 연속 운전에 의해 오일 수율을 $81\%$ 정도 얻었다. 증류탑 상단과 하단에서 얻은 생성유는 각각 가솔린과 디젤인 경유보다 조금 높은 끊는점 분포를 보였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제6권1호
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• pp.125-137
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• 1996

This study was designed to investigate effects of relative humidity on the breakthrough of charcoal tubes at a fixed vapor concentration and sampling time during mixed organic vapor sampling. A vapor generator was used to generate three different concentrations of mixed organic vapor and a stainless steel chamber was fabricated and utilized to maintain three different percentages of relative humidity while maintaining a constant temperature. The results were as follows; 1. At high relative humidity, breakthrough of mixed organic vapor occurred quickly at low vapor concentration than at high vapor concentration because of the reduced adsorption volume of charcoal tube due to humidity. 2. Breakthrough by competitive adsorption of vapors onto charcoal tube was observed at first from n-hexane having the lowest boiling point and highest vapor pressure among the three organic vapors investigated, followed by TCE. No breakthrough was observed from toluene under all experimental conditions. 3. For n-hexane, breakthrough was observed after 2 hours of sampling and breakthrough rates were increased as relative humidity increased. For TCE, breakthrough was found after 3 hours of sampling and breakthrough rates by sampling time were increased as vapor concentration increased. 4. The adsorbed amount of mixed organic vapor at breakthrough was shown to have statistically significant correlations with sampling time, relative humidity, and vapor concentration in descending order of correlation. Relative humidity and sampling time for n-hexane and sampling time and concentration for TCE were both statistically significantly correlated. 5. Relative humidity was found to affect the amount of breakthrough of mixed organic vapor and n-hexane. Among three percentages of relative humidity investigated, the amount of breakthrough at 85 % relative humidity was significantly larger than those of at lower percentages of relative humidity. No statistically significant difference was found between 25 % and 55 % relative humidity. 6. The results of multiple regression analysis between breakthrough and relative humidity, vapor concentrations showed that the coefficient of determination of mixed organic vapor was 0.263 and those of n-hexane and TCE were 0.275 and 0.189, respectively. 7. Flow rates of sampling pumps used were found to be affected by relative humidity present. At 25 %, 55 %, and 85 % relative humidity, the relative errors of sampling pump were 1.4 %, 13.4 %, and 18.6 %, respectively. In conclusion, the results of this study showed that high relative humidity could reduce the adsorption volume of charcoal tubes and subsequently increase breakthrough rates. Therefore, to prevent breakthrough when sampling mixed organic vapors, it is suggested that either sampling volume be reduced on the flow rate be lowered so as to minimize breakthrough of the most volatile organic vapor in the mixture. In addition, since the flow rates of a sampling pump can be adversely affected by high relative humidity, it is recommended to use a constant flow mode pump when sampling in the highly humid environment.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제6권2호
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• pp.1-8
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• 1982

The objective of this study was to find out the technical feasibility of ethanol-diesel fuel blends as a diesel engine fuel. Fuel properties essential to the proper operation of a diesel engine were determined for blends containing several concentrations of ethanol in No. 2 diesel fuel. A single-cylinder diesel engine for a power tiller was used for the engine tests, in which load, speed and fuel consumption rate were measured. The fuels used in tests were No. 2 diesel fuel and a blend containing 10-percent ethanol and 90-percent No. 2 diesel fuel. The results of the study are summarized as follows. 1. It was not possible to blend ethanol and No. 2 diesel fuel as a homogeneous solution even though anhydrous ethanol was used. The problem of blending ethanol in No. 2 diesel fuel could be solved by adding butanol about 5% of the amount of ethanol in the blends. 2. Because ethanol had a much lower boiling point ($78.3^{\circ}C$ under atmospheric pressure) than a diesel fuel, it was necessary to store ethanol-diesel fuel blends airtight in order to prevent them from evaporation losses of ethanol. 3. The addition of ethanol to No. 2 diesel fuel lowered the fuel viscosity and the cetane rating, but a blend of 10% ethanol and 90% diesel fuel had a viscosity and a cetane rating well above the KS minimum values for No. 2 diesel fuel. 4. At the rated speed, the specific fuel consumption of No.2 diesel fuel was lower than that of the 10% ethanol blend for the almost entire range of load. However, under the overload condition the specific fuel consumption was lower for the 10% ethanol blend. 5. Under the variable-speed full-load tests, both fuels produced approximately the same torque and power. At the speeds of 1600rpm or below, the specific fuel consumption of No. 2 diesel fuel was lower than that of the 10% ethanol blend. At the speeds of 1600rpm or above, however, the specific fuel consumption was lower for the 10% ethanol blend. 6. At the ambient temperature above $15^{\circ}C$, the use of the 10% ethanol blend in the engine created a vapor lock in the fuel injection pump and stalled the engine. The vapor locking problem was overcome by chilling the surroundings of the fuel injection pump and the cylinder head with water.