석탄 열분해 과정에서 미량 에틸렌(C₂H₄) 표시 가스의 온라인 식별 및 검출을 실현하기 위해 파장 변조 및 장광로 기술을 결합하여 석탄 열분해 에틸렌 온라인 레이저 흡수 분광 검출 장치를 구축하였다. 통신 파장 대역의 중심 파장 1620 nm DFB 레이저를 광원으로 사용하였고, 유효 광로 15 m의 다중 경로 흡수 셀을 시료 흡수 셀로 하였으며, SR830을 이용해 파장 복조를 수행하고 이차 고조파 신호 역산을 통해 에틸렌 농도를 얻었다. 고정밀 유량 조절기를 사용해 고순도 질소로 에틸렌을 희석하여 10×10⁻⁶에서 90×10⁻⁶까지의 표준 에틸렌 시료 가스를 제작하였으며, 선형 피팅 상관 계수 R²는 0.9989였다. 20×10⁻⁶ 농도의 에틸렌에 대해 4000초 동안 연속 앨런 분산 분석을 실시한 결과, 검출 한계는 121×10⁻⁹이었다. 다른 가스 분위기에서 석탄 열분해 중 에틸렌 농도의 변화를 연구하기 위해 가스 유량을 150 mL/min로 제어하고 질소, 공기 및 합성 공기에서 에틸렌 표시 가스 방출 과정을 각각 열중량 분석 실험으로 진행하였다. 연구 결과, 온도가 500℃ 미만일 때 3가지 가스 환경에서 에틸렌 방출량이 적고 거의 동일했으며, 온도가 500~700℃일 때 질소 환경에서 에틸렌 방출량이 다른 두 가스보다 훨씬 많았으나 공기 중 에틸렌 방출 증가 속도가 가장 빨랐고, 최대 방출량은 약 40×10⁻⁶였으며, 700℃ 이상에서는 에틸렌 방출량이 모두 감소하기 시작하였다. 이 결과는 석탄 열분해 중 에틸렌 생성 메커니즘을 더 깊이 탐구하기 위한 이론 및 실험적 기초를 제공한다.

조정 가능한 반도체 레이저 흡수 분광 기술;에틸렌;앨런 분산;파장 변조;석탄 열분해