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유승곤,고경렬,채주승,정종헌,이보성 한국화학공학회 1993 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.31 No.1
석유 핏치로부터 hollow 탄소섬유를 만들고 이를 스팀으로 활성화하여 비표면적이 800-2100 ㎡/g인 새로운 타입의 흡착제, 중공활성탄소섬유(HACF)를 제조하였다. 이들의 등온흡착곡선은 모두 Type I을 보였다. 약 70%의 burn-off에서도 외부표면적은 전체표면적의 약 1.5% 미만이었고, 이것은 내부 세공부피가 대단히 큼을 보여주고 있다. HACF는 ACF와 마찬가지로 요오드 흡착이나 메틸렌블루 탈색 등 액상흡착에서 뛰어난 흡착능력을 보여 주었다. 특히 hollow ACF는 분자체와 마찬가지로 혼합물의 분리 등에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 전망된다. Hollow carbon fiber was prepared from petroleum pitch and activated by steam for the production of new type adsorbent. The hollow activated carbon fibers (HACF) showed 800-2100 ㎡/g of specific surface area. All the adsorption isotherms of HACFs were Type I. The external surface area of 70% burn-off HACF was only about 1.5% of total surface area, which means that the micropore volume is very large. HACFs have excellent iodine adsorption and methylene blue decolorization capacities like an ordinary activated carbon fibers in solution. Especially, it is expected that HACF can be used for the separation of various mixtures as molecular sieves.
유승곤,박방삼,이기봉,채주승 한국화학공학회 1995 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.33 No.3
화상분석기를 사용하여 활성탄소섬유의 미세공 구조와 크기분포를 연구하였다. 특히, burn-off 특성은 같으나 활성화 조건이 다른 4가지 활성탄소섬유의 단면을 TEM으로 촬영하고 그 사진으로 세공도와 흡착특성을 비교하였다. 그 결과, BET 비표면적이 크고 액상흡착능력이 우수한 ACF일수록 미세한 세공분포 특성을 갖는 점을 확인하였으며, 화상분석법을 적용하여 간접적이나마 세공의 구조, 크기분포, 세공부피분포 및 세공단면의 면적분율 등을 포함하는 활성탄소섬유의 세공특성을 정량분석할 수 있음을 제시하였다. Micropore structure and size distribution of activated carbon fibers(ACFs) were studied by image analyzer. Especially, TEM photos of cross sectional view of ACFs with the same amount of burn-off(40%) but different burn-off conditions were prepared for the comparison of microporosity and adsorption characteristics. It is confirmed that the ACF with larger specific surface area in consequence of larger amount of smaller size micropores, shows higher adsorption capacity. Image analysis can be applied for the indirect, yet quantitative analysis of microporosity of ACFs including pore structure. pore size distribution, pore volume distribution and area fraction of cross-section.
김신혁,염기환,문일,채주승,김현수,오민 한국청정기술학회 2014 청정기술 Vol.20 No.4
In the treatment of spent high energetic materials, the issues such as environmental pollution, safety as well as workingcapacity should be carefully considered and well examined. In this regard, incineration has been recommended as one of the mostpromising processes for the disposal of such explosives. Due to the fact that high energetic materials encompass various types andtheir different characteristics, the technology development dealing with various materials is not an easy task. In this study,rigorous modeling and dynamic simulation was carried out to predict dynamic physico-chemical phenomena for research departmentexplosive (RDX). Plug flow reactor was employed to describe the incinerator with 263 elementary reactions and 43 chemicalspecies. Simulation results showed that safe operations can be achieved mainly by controlling the reactor temperature. At 1,200K, only thermal decomposition (combustion) occurred, whereas increasing temperature to 1,300 K, caused the reaction rates toincrease drastically, which led to ignition. The temperature further increased to 3,000 K which was the maximum temperaturerecorded for the entire process. Case studies for different operating temperatures were also executed and it was concluded that themodeling approach and simulation results will serve as a basis for the effective design and operation of RDX incinerator. 수명이 도래한 고에너지물질의 처리를 위해 환경오염 및 안전성, 처리용량 등을 고려해야 하며, 현재 가장 주목 받고 있는처리방식은 소각처리공정이다. 그러나 처리대상 고에너지물질의 종류가 매우 다양하고, 특성 또한 다르기 때문에 범용적기술개발이 힘든 실정이다. 본 연구는 상세 수학적모델링 및 동적모사를 통하여 가장 널리 사용되는 고에너지물질의 하나인고폭약(research department explosive, RDX)을 플러그흐름반응기(plug flow reactor, PFR)에서 소각 시 반응기 내부의 물리-화학적 변화를 예측하였다. 본 연구에서 사용된 RDX반응은 263개의 상세한 기초반응식으로 이루어져 있으며 43개의 성분이 반응에 관여한다. 모사결과 반응기 내부온도를 제어하여 RDX의 민감성을 통제할 수 있었다. 반응기 내부온도를 1,200 K로 유지 할 때 RDX는 분해반응만 일어나 폭발과 같은 큰 에너지 방출을 막을 수 있었으나 공급되는 열원이 높아져 1,300 K이상 반응기 온도가 증가 시에는 3,000 K 이상의 온도상승을 수반하는 발화반응이 일어났다. 본 연구를 통하여 반응기의 운전온도변화에 따른 RDX반응 특성을 제시함으로써 효율적인 RDX소각로 공정설계 및 운전에 기초가 될 것으로 사료된다.
이재은,이상용,김왕수,한상근,채주승,이근득,구기갑 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1
Octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine (HMX)는 군용으로 사용되는 고에너지 물질 중 하나로 높은 결정 밀도와 폭발 열, 빠른 폭발 속도를 가지고 있으나 높은 민감도로 인하여 사고 위험성이 높다. 또한 HMX는 α, β, γ, δ와 같이 네 종의 폴리모프가 존재한다고 알려져 있으며, 그 중에서도 β-HMX는 가장 결정 밀도가 높고 안정하여 상업적으로 이용된다. 고에너지 물질의 민감도를 낮추기 위해 결정의 입도를 감소시키는 것은 널리 알려진 방법이나 HMX의 미세 입자를 제조할 경우 γ-HMX가 제조된다는 단점이 있다. 따라서 solvent-mediated transformation과 같은 추가적인 HMX 상 전환 과정이 필요하다. 본 연구에서는 drowning-out을 이용하여 서브마이크론 크기의 HMX를 제조하였으며, 초음파가 HMX의 solvent-mediated transformation에 미치는 영향을 알아보았다.