Silicon carbide(SiC) layer is particularly important tri-isotropic (TRISO) coating layers because it acts as a miniature pressure vessel and a diffusion barrier to gaseous and metallic fission products in the TRISO coated particle. The high temperature deposition of SiC layer normally performed at 1500-1650˚C has a negative effect on the property of IPyC layer by increasing its anisotropy. To investigate the feasibility of lower temperature SiC deposition, the influence of deposition temperature on the property of SiC layer are examined in this study. While the SiC layer coated at 1500˚C obtains nearly stoichiometric composition, the composition of the SiC layer coated at 1300-1400˚C shows discrepancy from stoichiometric ratio(1:1). 3-7μm grain size of SiC layer coated at 1500˚C is decreased to sub-micrometer (＜ 1μm) -2μm grain size when coated at 1400˚C, and further decreased to nano grain size when coated at 1300-1350˚C. Moreover, the high density of SiC layer (≥3.19g/cm3) which is easily obtained at 1500˚C coating is difficult to achieve at lower temperature owing to nano size pores. the density is remarkably decreased with decreasing SiC deposition temperature.

Today, the modification of carbon foam for high performance remains a major issue in the environment and energy industries. One promising way to solve this problem is the optimization of the pore structure for desired properties as well as for efficient performance. In this study, using a sol-gel process followed by carbonization in an inert atmosphere, hollow spherical carbon foam was prepared using resorcinol and formaldehyde precursors catalyzed by 4-aminobenzoic acid; the effect of carbonization temperature and re-immersion treatment on the pore structure and characteristics of the hollow spherical carbon foam was investigated. As the carbonization temperature increased, the porosity and average pore diameter were found to decrease but the compression strength and electrical conductivity dramatically increased in the temperature range of this study (700˚C to 850˚C). The significant differences of X-ray diffraction patterns obtained from the carbon foams carbonized under different temperatures implied that the degree of crystallinity greatly affects the characteristics of the carbon form. Also, the number of re-impregnations of carbon form in the resorcinol-formaldehyde resin was varied from 1 to 10 times, followed by re-carbonization at 800˚C for 2 hours under argon gas flow. As the number of re-immersion treatments increased, the porosity decreased while the compression strength improved by about four times when re-impregnation was repeated 10 times. These results imply the possibility of customizing the characteristics of carbon foam by controlling the carbonization and re-immersion conditions.

인피섬유로 한지를 제조하고 남은 닥나무 목질부를 고부가치화 하기 위하여 닥나무 목질부로 제조된 파티클보드를 이용하여 탄화온도 변화에 따른 닥나무재료 우드세라믹을 제조하여 물성을 검토하였다. 밀 도, 휨강도성능, 브리넬 경도, 압축강도 등은 탄화온도가 증가할수록 증가하였으며 밀도와 휨강도성능, 경도, 압축강도사이에는 유의성이 인정되는 밀접한 상관관계를 나타내었다.

전세계적으로 에너지 부족문제가 대두됨에 따라 신재생에너지의 필요성이 증가하고 있다. 신재생에너지 원별 생산량의 50% 이상이 폐기물을 통해 생산된다. 폐기물을 처리할 경우 발생되는 환경 문제를 최소화하면서 에너지를 생산한다는 장점이 있기 때문이다. 이와 동시에 최근 커피선호도가 지속적으로 증가하면서 커피전문점 점포수가 급격하게 증가하고 있다. 결과적으로 2014년 커피 원두의 수입량이 139천톤을 기록하였으나, 마시는데 사용되는 커피의 양은 커피 원두야 약 0.2%만을 차지하며 나머지는 커피찌꺼기의 형태이며 폐기물로 버려지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근 커피전문점에서는 커피찌꺼기를 활용할 수 있도록 소비자에게 배포하고, 재활용 방법을 알리고 있으나 이렇게 재사용되는 커피찌꺼기의 양은 발생되는 양에 비해 미비한 수치이다. 따라서 본 연구에서는 막대한 양이 발생하는 커피찌꺼기 폐기물을 이용하여 SRF(Solid Refuse Fuel) 연료를 생산하는 방법으로 수열탄화를 사용하였으며, 이 과정에서 적합한 처리온도를 찾고자 하였다. 수열탄화 방식은 열화학적 처리 방식으로 시료내의 물리 화학적 특성을 변화시켜 개선된 연료를 생산하는 방법이다. 이러한 방식으로 생산된 SRF는 원소분석, 공업분석, 발열량측정 등을 통해 분석한 결과, SRF의 특성이 저급석탄과 비슷하였다. 이러한 결과 수열탄화를 거친 SRF의 특성이 개선된 것으로 판단되었으며, 최종적으로 에너지 회수효율을 평가하였다. 그 결과 본 연구의 반응온도 범위(180℃-330℃)에서 가장 좋은 효율은 210℃에서 나타났다.

화석연료 고갈 및 환경문제 해결을 위한 대체 에너지원 확보에 대한 연구가 여러 분야에서 활발히 진행되고 있다. EU의 경우 신재생에너지 보급률의 80% 정도를 바이오매스로 달성하고 있을 정도로, 바이오매스는 자원의 순환적 이용과 재생산 가능한 청정에너지원으로 주목을 받고 있다. 일반적인 바이오매스는 밀도가 낮고 함수율이 높기 때문에, 바이오매스를 펠렛화하여, 연료로 사용하는 방법이 주로 이용되고 있다. 물리적인 압축을 통해 밀도를 높인 펠렛의 발열량은 약 4,000kcal/kg 정도로, 일반연료유(휘발유)의 발열량인 8,000 kcal/kg의 약 50% 정도 수준으로, 에너지밀도가 높은 바이오매스 연료 생산이 필요하다. 반탄화(Torrfaction)는 반응온도 200~300℃ 범위에서 무산소 조건에서 일어나는 열화학적인 공정으로 부분적인 탈휘발화 반응 및 열분해 반응을 통하여 에너지 밀도가 높은 탄화물을 제조하기 위한 방법이다. 본 연구에서는 실험실 규모의 고정층 반응기를 이용하여 말레이시아에서 자생하는 바이오매스 중 Leucaena를 반응시간 30분인 조건에서 반응온도를 228, 266, 290, 315 및 350℃로 변화시켜 생성된 반탄화물에 대한 기초성분 및 SEM 분석 등을 통하여, 반응온도의 영향을 검토하였다.

바이오매스는 화석연료의 사용으로 인한 온실가스 및 에너지고갈 문제를 모두 해결 할 수 있는 탄소중립적인 에너지원으로서 주목을 받고 있다. 세계 2대 팜오일 생산국인 말레이시아의 경우 팜오일을 생산한 후 발생되는 농업부산물이 총 바이오매스의 85% 이상을 차지하는 것으로 알려져 있다. 2010년 말레이시아에서 발생되는 팜 바이오매스는 약 8,000만 톤이며, 2020년까지 약 1억1,000만 톤까지 늘어날 것으로 전망되고 있다. 하지만 발생량의 대부분은 소각 또는 매립이 되고 있는 실정이며, 일부만이 퇴비 및 펠렛으로 이용되고 있어 말레이시아 정부는 다각도로 활용방안을 모색 중이다. 국내의 경우, RPS(Renewable Portfolio Standard, 신재생에너지 공급의무화)제도의 시행으로 인한 대체에너지원 확보가 필요한 상황이지만, 국내 바이오매스는 지역 및 월별 발생량의 편차로 인하여 원료 수급 및 활용 등에 문제점을 가지고 있다. 해외로부터 낮은 밀도와 높은 함수율의 바이오매스를 수급할 경우 운송비가 전체비용의 40% 이상을 차지하므로, 에너지 밀도가 높은 바이오매스의 수급이 필요한 상황이다. 반탄화란 반응온도 200 ~ 300℃ 범위에서 무산소 조건에서 일어나는 열화학적인 공정이며, 부분적인 탈휘발화 반응 및 열분해 반응이 주반응인 공정으로, 바이오매스의 에너지 밀도를 증가시키는 공정이다. 본 연구에서는 간접가열방식의 1kg/h급 로타리킬른 반응기를 이용하여 EFB의 반탄화 특성에 대한 반응온도의 영향을 살펴보았다. 반응온도를 250, 270 및 300℃로 증가시킨 결과 가스와 액체 생성물의 수율은 증가하는 반면 고체생성물의 수율은 감소하는 것으로 나타났다.

Activated carbons were prepared from Korean coal by steam activation in this study. The variation of pore structure of the activated carbons were investigated according to different carbonization temperatures. Yield, surface area, pore volume and pore structure of this activated carbon were compared with those of activated carbon prepared without carbonization. The investigated carbonization temperature ranged from 700℃ to 1,000℃. Carbonization was carried out in nitrogen atmosphere for 70 minutes and activation was performed by steam at 950℃ for 210 minutes. Surface area and pore volume of the resulting activated carbons increased with carbonization temperature. Also pore volume increased by 20% compared to the activated carbon without carbonization. Especially, in mesopore region, the activated carbon carbonized at 900℃ had more pores by 60% than that of activated carbon carbonized at other temperature.