국산 침·활엽수재의 열분해 및 해부학적 특성에 관한 연구 (A Study on Pyrolytic and Anatomical Characteristics of Korean Softwood and Hardwood*1)

서지정보

· 발행기관 : 한국목재공학회
· 수록지 정보 : 목재공학 / 35권 / 6호 / 31 ~ 42페이지
· 저자명 : 김대영, 강성호, 정헌영

초록

국산 침⋅활엽수재의 열분해 및 해부학적 특성에 관해 조사하기 위해 침엽수재 3종(소나무, 리기다소나무, 낙엽송) 및 활엽수재 3종(단풍나무, 물푸레나무, 굴참나무)의 화학적 성분분석, TG-DTA (Thermogravimetric Analysis & Differential Thermal Analysis), 메틸렌블루 흡착성능(MBA) 및 SEM 관찰을 하였다. TG-DTA에서 시료는 1 ℓ/min로 N2 가스가 유입되는 조건하에 10oC/min의 승온속도로 최대 800oC까지 탄화되었다. 화학적 성분분석 결과 모든 시료에서 전형적인 목재 주성분의 함량을 나타냈다. TG-DTA 결과, 침엽수재의 탄화수율이 활엽수보다 높았으며 목재 주성분 중 리그닌의 탄화수율이 가장 높았다. 모든 시료가 전형적인 목재 열분해의 TGA, DTG, DTA 곡선을 나타냈지만 침⋅활엽수재 간에 몇 가지 차이점이 나타났다. 리그닌의 함량이 열분해에 큰 영향을 미쳤으며, 리그닌의 분자구조에 따라 중량감소와 탄화수율이 크게 달라졌다. 메틸렌블루 흡착성능 시험 결과 침엽수재의 MBA가 활엽수재보다 높았으며 소나무의 MBA가 가장 높았지만, 활성탄이나 백탄보다는 약 23배, 4씩 낮았다. SEM 관찰 결과 탄화 과정에서 전체적인 목재의 구조와 목재 섬유의 섬유구조가 그대로 유지됨을 확인하였다.

영어초록

To investigate the pyrolytic and anatomical characteristics of Korean softwood, Pinus densiflora, Pinus rigida and Larix leptolepis, and hardwood, Acer palmatum, Fraxinus rhynchophylla and Quercus variabilis, chemical components analysis, TG-DTA (Thermogravimetric Analysis & Differential Thermal Analysis), MBA (Methylene Blue Adsorption) test and SEM observation were carried out. For TG-DTA, samples were carbonized up to 800oC at the heating rate of 10oC/min under N2 flows 1 ℓ/min using thermogravimetric analyzer. Chemical component analysis of all samples resulted in typical contents of major wood component. In TG-DTA results, softwood showed higher char yield than hardwood, and lignin displayed the highest char yield among the major wood components. All samples showed typical TGA, DTG and DTA curves for wood pyrolysis except a few differences between softwood and hardwood. Content of lignin influenced its pyrolysis characteristics, while molecular structure of lignin affected not only the weight loss but also the yield of char. In MBA test results, MBA of softwoods was higher than that of hardwoods. Char of Pinus densiflora showed the highest MBA, but its degree was lower than activated carbon or fine charcoal about 23 and 4 times, respectively. SEM observation showed carbonization process preserves wood structure and retain the micro-structure of wood fibers.

참고자료

· 없음