• Journal of Biosystems Engineering
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• 제16권2호
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• pp.167-177
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• 1991

곡물 빈에서 벼 건조시 외기 온도에 따른 연료 자동 조절 및 배출공기의 재순환이 에너지 소비, 건조비용 및 건조 시간에 미치는 효과를 분석하기 위해 슬램 II(SLAM II : Simulation Language for Alternative Modeing II)를 이용한 시뮬레이션 모텔을 개발하였다. 따라서 약 64톤의 벼를 연료 자동조절 버너를 갖춘 곡물빈에서 열풍 건조할 때, 절약 가능한 에너지 양과 공기 재순환의 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였으며 이를 실제의 자료와 비교하여 이 모델을 검증하였다. 시뮬레이션에 의한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 배출공기를 재순환 시키지 않는 상태에서 자동 연료조절 버너를 사용할 경우 관행 버너를 이용한 빈 시스템에 비해, 루이지애나 주에서 8월에 25%의 에너지를 절약할 수 있으며 12월에는 8%의 에너지를 절약할 수 있다. 실제의 건조 실험에서는 8월에 약 30%의 에너지를 절감할 수 있었다. 2. 자동 연료조절 버너를 갖춘 빈 시스템에서 제습을 하지 않은 배출 공기의 재순환은 건조 에너지 소비량과 건조 시간을 증가시켰으며 연료 자동조절 장치의 에너지 절약 효과를 감소시켰다. 따라서 배출 공기를 재순환하여 에너지를 절감하고자 할 때에는 반드시 배출 공기를 제습시켜 습도를 재조절 해야만 했다. 또한 제습된 공기의 재순환 효과는 여름보다 겨울에 더 컸다. 3. 연료 자동조절 버너를 갖춘 빈 시스템에서 벼를 건조할 경우 루이지애나 주, 8월에 물벼의 톤당 건조 비용은 $2.13이었으며 관행 버너를 갖춘 시스템에서는 $2.69이었다. 실험에 의한 실제 건조비용은 자동화 시스템에서 $2.17이었고 관행 시스템에서는 $2.62이었다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.105-112
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• 2016

우분을 원료로 하여 구 모양의 펠릿(Spherical pellet) 형태로 가공한 우분 고체연료에 대한 건조실험을 수행하였다. 제조한 구 형태의 우분 고체 연료를 선별기에 투입하여 각 크기별로 분리하였다. 건조방식으로는 대류형 열풍건조 방법과 적외선 조사 건조 방법. 그리고 과열증기 적용에 의한 건조방법을 적용하였다. 제조된 펠릿의 직경에 따라 5 mm, 10 mm, 20 mm 로 구분하여 각 입경별 우분 고체연료 가공품의 수분 감소효과를 분석하였다. 가공된 우분 펠릿의 건조에 소요된 시간은 대류형 열풍기 건조 > 적외선 건조 > 과열증기 건조 방법의 순이었다. 과열 증기 적용에 의한 건조방법의 경우 건조에 소요된 시간은 열풍과 적외선 방법에 비해 상대적으로 짧았다. 건조된 상태인 우분 펠릿의 겉보기 비중은 $250{\sim}350kg/m^3$ 수준이었으며, 건조된 우분 펠릿의 저위발열량은 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 시행규칙 별표 2에서 정한 가축분뇨 고체연료의 성분 등에 관한 기준에 규정된 3,000 kcal/kg 보다 높은 수준이었다. 우분 펠릿의 입자크기가 작을수록 모든 건조방법에서 건조에 필요한 시간이 짧게 소요되었다. 5 mm 크기의 우분 펠릿을 건조하였을 때 시료의 무게 변화가 1% 내외가 될 때까지 소요된 시간은 과열증기 적용 시 약 30분, 적외선 조사 시 약 108분, 대류형 열풍 적용 시 약 120분이 소요되었다. 동일한 건조조건일 경우에는 펠릿 입자의 크기를 작게 하는 것이 가축 분 고체연료의 건조시간을 단축하는 중요한 요소인 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.101-108
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• 2022

본 연구는 유기성 폐기물 중 음식 폐기물의 고형연료제품으로서의 활용 가능성을 평가하기 위해 건조 음식 폐기물의 물리화학적 성질 및 연소 특성을 분석하였다. 기존 고형연료와의 성상 차이를 비교함으로써 건조음식 폐기물의 연료로서의 특성을 분석 하였으며, 연료화 후 연소 특성을 파악하였다.음식 폐기물 시료 2종과 고형연료 제조설비로부터 생산된 고형연료 시료 2종을 이용하여 원소분석, 공업분석, 발열량분석, TGA 분석 실험을 진행 하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 건조 음식 폐기물의 수분함량과 회분함량은 각각 1.7~10.0 wt.%, 7.8~11.7 wt.%로 고형연료 품질기준을 만족하였으며, 건조 음식 폐기물의 저위발열량은 4,000~4,720 kcal/kg으로 고형연료의 품질기준인 3,500 kcal/kg보다 높은 것으로 나타났다. 건조 음식 폐기물의 TGA 분석 결과, 연소반응은 약 200℃에서 시작하여 약 500℃에서 연소 속도가 가장 높았다. 100~200℃ 사이에서 수분 증발 후, 200~500℃ 사이에서 초기 휘발분, 탄소 및 잔류 휘발분의 방출 및 연소가 이루어졌다. 건조 음식 폐기물의 높은 발열량 및 낮은 수분, 회분 함량을 바탕으로 향후 효율적 건조 기술 적용 및 엄격한 품질 기준 검사를 통해 건조 음식 폐기물의 고형연료화가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.26-28
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• 2011

지구 온난화를 방지를 위한 국제적 환경규제가 강화되고 이에 따른 선박의 배기가스 규제가 현실화됨에 따라 친환경 선박의 개발 및 운영이 필수적이다. 따라서 세계적인 친환경 선박의 개발 추세를 분석한 결과 최적으로 고려되는 LNG연료를 사용하는 선박의 효용성을 구체적으로 살펴보고 이의 건조를 위한 IMO 법령 등 국제적 동향을 살펴보았다. 또한 이를 근거로 LNG 연료선박의 국내 도입을 위하여 우리나라 관련 법령의 제정 노력 결과와 선박건조 시범사업을 소개하고 향후 추진해야 할 사항을 점검하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.349-354
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• 2002

쌀 소비량은 생활 수준 향상과 외식 및 식품 산업의 발달로 감소하고, 고품질 쌀을 요구하는 성향이 높아지고 있다. 현재, 고품질 쌀을 생산할 수 있는 기술과 제반 요건은 구비되어 있으나, 수확 후 건조·저장 중에 쌀의 품질이 저하된다. 특히 건조 중 품질 저하는 고온건조에 의한 동할 발생 및 과건조가 주요 원인이다. 이를 해결하기 위해 원적외선 건조 시스템에 관한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 방사율이 높고, 접착성 및 내열성 등이 강한 곡물 건조기용 방사체 코팅원료를 개발하고, 이 원료를 원적외선 방사체에 코팅한 후 방사체의 형태와 크기에 따라 표면 온도 분포 및 연료 소비량 등을 측정 분석하여 방사체의 특성과 적정 조건을 규명하고자 하였다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 세라믹 코팅 원료의 배합비는 세라믹분말 40%와 결합재 60%가 접착력과 가열경화 후 표면이 양호한 것으로 나타났다. (2) 노즐의 유량 및 분무각에 따른 버너의 화염길이 및 폭은 노즐유량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. (3) 방사체 위치별 표면온도편차는 방사체 길이가 1350mm인 것이 작은 것으로 나타났고, 열풍유동관 직경이 Rounding type의 경우 76.3mm, Right angle type의 경우 89.1mm일 때 표면 온도편차가 적었다. (4) 연료소비량은 열 풍유동관 직경이 클수록, 방사체 길이가 길수록 증가하는 경향을 나타내었고, Right angle type이 Rounding type에 비하여 연료소비량이 약간 높은 것으로 나타났다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제53권2호
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• pp.101-109
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• 2015

본 연구는 장기 냉동저장 오디에 대해 현재 사용하고 있는 방법이 보관 및 유통비용 등이 커 농가에 부담이 되므로, 이에 고가 건조기를 대체할 수 있는 값이 저렴한 상용화된 다목적농산물건조기를 통한 건조기 개량 및 반건조기술을 개발하였다. 연료와 히터의 건조온도를 $60^{\circ}C$로 설정하고, 상온통풍은 상온보다 온도를 낮추어 건조시험 한 결과 연료 3시간, 히터 1시간, 상온통풍 51시간인 조건에서 다른 조건과 비교해서 연료소모 및 전기사용량 면에서 가장 양호하였고, 품질에 있어서도 다른 조건에 비해 현저히 끈기가 있는 반 건조 특성을 나타내었으며, 완료된 건조시료의 상태도 상품성이 뚜렷한 암갈색을 나타냈다. 경도(압축력)은 건조 전보다 건조 후에, 항온보다는 변온에서 높게 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.241-246
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• 2002

본 연구는 농산물을 건조할 때 배풍구로 버려지는 열을 회수하여 건조열원으로 재이용할 수 있는 배풍열 회수장치를 개발하여 연료절감 및 열회수장치의 성능을 분석한 연구 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 가. 농산물건조기의 열수지를 분석한 결과 투입열량을 100%로 하였을 경우, 배기열은 13.2%, 배풍역량 77.7%, 관류열량은 9.1%로 나타났다. 나. 고추를 건조시 배풍구입구온도가 55-6$0^{\circ}C$일 때 배풍구 출구온도 41-43$^{\circ}C$, 일때 흡입구 입구온도는 25-28$^{\circ}C$, 흡입구 출구온도는 41-43$^{\circ}C$로 나타나 건조실로 41-43$^{\circ}C$의 높은 온도를 투입할 수 있었다. 다. 배풍열 량이 단위 시간당 4700kca1에서 6000kca1로 증가할 때, 흡입 열량은 2200kca1에서 3000kca1로 나타났다. 라. 고추의 초기함수율이 80%에서 15%까지 떨어지는데 관행건조는 약 27시간이 경과했으며, 배풍연회수건조를 할 경우는 약 24시간이 경과했으며 그 결과 배풍열 회수건조가 약 3시간정도 소요시간이 단축되었음을 알 수 있었음. 마. 배풍열 회수장치를 사용하여 농산물건조기 투입량의 47%, 배풍열량의 64%의 열량을 회수할 수 있었다. 바. 배풍열 회수 농산물건조기 성능시험 결과 고추 100kg 건조시 연료소모량은 43%, 건조 소요비용은 21% 감소시킬 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.401-408
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• 2021

에너지 분권 및 신재생에너지 정책에 따라 연료용 목재칩 보급도 증가하고 있는 추세이다. 본 연구는 연료용 목재칩(Wood chip)을 이용하여 농촌지역에 난방에너지를 공급하는데 필요한 기술적 방법을 제시하는데 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 10톤의 목재칩을 적재할 수 있는 간이 자연환기건조장을 설치하여 8개월 동안 자연건조의 효과를 파악하고 이를 바탕으로 연료용 목재칩 품질기준을 충족하기 위한 자연건조 방법을 도출하고자 하였다. 연구결과 농촌지역에서 쉽게 조달할 수 있는 재료로 자연환기건조장을 갖춘다면 약 90일간의 건조 기간을 거쳐 함수율 20% 이하의 고품질 연료용 목재칩을 생산할 수 있음을 확인하였다. 또한 규격에 부합하는 흡기 및 배기 시스템을 갖출 경우 목재칩 품질에 영향을 주는 곰팡이의 번식과 발효의 효과적인 차단이 가능하였다. 이와 같은 연구결과는 고비용 강제건조 설비를 도입하지 않더라도 농촌지역의 여건에 부합하는 저비용의 자연건조시스템을 통해서도 품질기준을 충족하는 양질의 목재칩 생산이 가능함을 증명한다. 따라서 미이용 산림바이오매스를 활용한 연료용 목재칩 자연건조기술 개발사업, 농촌보급용 소규모 자연건조장의 성능 및 설계기준 등과 관련한 정책수립이 요구된다.

• 유기물자원화
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• 제28권3호
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• pp.45-49
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• 2020

본 연구는 하수슬러지와 건조연료를 혼합한 혼합물에 대해 토지개량효과를 검토하기 위한 연구이다. 혼합물은 하수슬러지와 건조연료를 중량대비 1:1 비율로 혼합하여 만들었다. 1개의 대조군(0 %)부지와 혼합물을 10 %, 20 %, 30 % 시비한 3개의 비교군을 조성하였다. 토양의 유효인산 함량변화는 혼합물을 시비한 비율에 따라 상관관계가 높은 것으로 확인되었다(P<0.05). 케나프를 90일 재배 후 수확량을 비교한 결과 10 %투입된 배지에서 줄기의 길이가 대조군 대비 73 %증가를 보였으며, 잎 수확량의 경우 20 %배지에서 227 % 가장 높은 증가율을 보였다. 30 %에서는 다른 배지보다 꽃의 개화가 먼저 된 것으로 보아 성장률이 다른 배지보다 빠른 것으로 판단되며 엽록소 함량은 71.6(SPAD)으로 가장 높은 수치를 보여 조단백질의 함량이 다른 배지에 비해 높을 것으로 판단된다. 따라서 건조연료 혼합물의 투입을 통해 전체적으로 식물이 생육하기 좋은 토질로 개선하는데 효과가 있는 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제22권1호
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• pp.11-19
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• 2014

본 연구에서는 건조 하수슬러지의 화석연료와의 혼소 가능성 평가를 연소특성, 경제적 이익 2가지 관점에서 평가하였다. 공업분석 결과 A하수처리장의 건조 하수슬러지의 휘발분은 36.48%, B하수처리장은 40.10%로 석탄에 비해 매우 높았으며, 연료비는 0.12, 0.14로 매우 낮아 연료로써의 품질은 낮은 것으로 조사되었다. 특히 연소성 지수가 30,000kcal/kg 이상으로 연료의 기준인 3,000~5,000kcal/kg을 크게 초과하여 건조 하수슬러지의 개질이 필요할 것으로 판단된다. 건조 하수슬러지의 경제성 평가 결과 석탄의 절감에 따른 이익은 연간 73.4억원, REC인증 이익은 56.4억원이 발생하는 것으로 산정되었다. 반면에 회분처리비용 증가에 따른 손실은 2.6억원, 건조 하수슬러지의 혼소에 소요되는 설비의 투자 및 운영비가 4.2억원으로 산정되어 건조 하수슬러지의 혼소에 따른 경제적 이익은 연간 123억원으로 추산되었다. 다만, 건조 하수슬러지의 생산에 소요되는 동력 및 건조 하수슬러지의 혼소로 인한 환경오염 등에 대한 비용은 본 연구에서 고려되지 못하였으며 향후 이에 대한 연구가 추가적으로 필요할 것이다.