• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
• /
• v.57 no.5
• /
• pp.81-88
• /
• 2015

바이오매스는 유망한 신재생 에너지이다. 바이오매스는 액체 및 기체 연료로 전 환 할 수 있고, 다양한 공정을 통해 열 및 전력을 생산시키는데 사용된다. 바이오매스 가스화 공정은 바이오매스를 일산화탄소, 이산화탄소, 수소 및 메탄으로 이루어진 합성 가스로 전환시키는 기술이다. 바이오매스를 이용한 합성 가스 생산 및 활용은 세계적으로 늘어나는 에너지 필요성을 충족시킬 수 있는 대체에너지이다. 현재, 바이오매스 가스화의 주요 원료는 목질계 우드 칩을 주로 사용하고 있지만, 일반적으로 우드칩의 경우 수분을 다량 함유하고 있기 때문에 가스화 공정을 위해서는 별도의 건조처리를 필요로 한다. 우드칩의 건조에는 많은 에너지가 소요되고, 다량의 우드칩 건조에는 시간과 기상 및 공간적인 환경에 영향을 받는다. 본 연구에서는 미건조 우드칩의 가스화 공정을 위하여 미건조 우드칩에 숯을 각각 10, 30, 50 % 비율로 혼합하여 실험을 수행하였고, 실험결과 생산된 합성가스의 CO 농도 는 숯의 비율에 따라 14.9 ~ 25.6 % 증가되는 경향을 나타내었지만, 반대로 $CO_2$ 및 $CH_4$ 농도는 감소하였다. 이에 따라 합성가스 생산을 위한 미건조 우드칩과 숯의 최적혼합비율은 약 30 %로 판단되며, 발열량은 $1285.7kcal/Nm^3$, Gas yield는 $2.3Nm^3/kg$ 로 나타났다. 이에 적절한 숯의 혼합사용은 미건조 우드칩의 직접적인 가스화에 도움이 될 것으로 사료되며, 바이오매스 건조 공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.20 no.2
• /
• pp.451-457
• /
• 2019

In this study, the characteristics of coffee grounds were reviewed by making them from solid fuel through heat-drying and oil-drying method. The differences in the higher calorific power by each dried sample were compared. And industrial analysis using the thermogravimetric analyzer was considered for applicability to organic waste and oily samples. Before and after drying, the surface of the specimen was observed with SEM equipment and the ingredients were measured through the EDS equipment. As a result, no other hazardous substances, such as heavy metals, were measured. Next, The differences between thermal decomposition and combustion reactions were considered through the TG and DTG curves. As a result, it is that the oil-dried coffee grounds is longer to burn than the heat-dried coffee grounds. Finally, the combustion gases emitted through the thermogravimetric analyzer were collected and the carbon monoxide and carbon dioxide performed qualitative and quantitative analysis using GC over time.

• Korean Journal of Poultry Science
• /
• v.20 no.3
• /
• pp.141-149
• /
• 1993

In order to develop a poultry manure dryer, a pilot dryer was designed and drying experiments were conducted to investigate the drying characteristics of poultry manure. According to the results, the pilot dryer could be operated without any air pollution problems. When poultry manure was dried from 79.2%(w.b. basis) moisture content, the final moisture content ranged from 38.7% to 57.9% depending upon the drying conditions. The drying results showed that drying rate was 189.8~198.0 kg/h and moisture evaporation rate was 124.0~125.4kg-$H_2$O/L. For this drying, electricity requirement was 9.5~19.3 Wh/kg and fuel consumption rate was 6.9~9.3 kg-$H_2$O/L with 50.2~65.1% thermal efficiency.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.11a
• /
• pp.329-331
• /
• 2006

연료전지용으로 많이 사용되는 전불소계 고분자인 Nafion은 좋은 기계적, 화학적 안정성 및 높은 이온전도도에도 불구하고 고가의 생산단가, 높은 메탄올 투과도, 그리고 MEA 재활용 문제 등으로 인해 상업적 응용에 제한이 있다. 본 연구는 불소그룹을 함유한 술폰화된 아릴렌이서계 블록 공중합체 고분자 전해질막의 제조 및 연료전지 특성에 관한 것이다. 이러한 고분자를 제조하기 위하여 양말단에 불소계 비닐기를 가지면서, 상온에서 술폰화 가능한 biphenyl계 단량체와 술폰화가 불가능한 sulfonyl계 단량체를 각각 합성하였으며, 이들로부터 다양한 몰조성과 분자량을 갖는 올리고머를 포함한 일련의 perfluorocyclobutane기를 포함하는 블록 공중합체를 열적 고리화 부가중합을 사용하여 합성하였다. 제조된 블록 공중합체를 상온에서 술폰화제인 chlorosulfonic acid를 이용하여 선택적으로 후술폰화시켜 강산 이온기인 sulfonic acid를 블록 올리고머에 도입하였다. 합성된 고분자들의 연료전지 특성을 Nafion-115와 비교하였다. 술폰화가 되는 올리고머 블록의 비율 증가에 따라 이온교환능력이 증가하였고, 그에 따라 높은 함수율과 이온 전도도를 나타내었으며 건조 및 습윤 상태에서도 기계적 강도가 우수하였다. 최적화된 블록공중합체를 대상으로 MEA를 제조하여 연료전지 초기성능을 측정한 결과 Nafion과 유사한 전기화학적 성능을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.11a
• /
• pp.91.1-91.1
• /
• 2011

고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell이하 SOFC)는 연료가 갖는 화학에너지를 연소과정 없이, 공기와 H2, CO, CH4와 같은 환원성 가스를 공급받아 $600{\sim}1000^{\circ}C$에서 전기화학적 반응을 통하여 직접 전기를 얻는 방식이다. SOFC는 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 고체산화물이 연료와 공기가 반응하여 전기와 열을 동시에 생산하기 때문에 carnot cycle의 제한을 받지 않아 발전효율이 40% 이상으로 고효율이고, NOx 및 SOx를 배출하지 않아 무공해이며, moving parts가 없어 소음이 나지 않고, 건설과 증설이 지역이나 기후 조건에 제약 없이 용이하고, 다양한 용량이 가능하며, 고가의 백금 촉매를 사용하지 않으며, 수소, 석탄가스, 천연가스 등의 연료를 사용할 수 있는 장점이 있음, 또한 다향한 형태로 제작할 수 있으며 전해질이 고체에서 전해질 손실 및 보충에 문제가 없고 타 연료전지에 비해 개질기가 필요 없어 발전시스템이 간단하고 경량화가 가능하다. 전사법은 paste를 제작하여 전사용지에 Screen printing하여 건조 후 coating하는 방법으로 기존의 여러 coating 방법보다 제작이 용이하고 소재의 크기, 두께조절이 간편하며, 구성층의 표면조도나 굴곡에 대응이 용이한 방법이다. 본 실험에서는 paste 제조, 전사법을 이용하여 Anode, AFL, Electrolyte, CFL, Cathode전사지를 제작하고 이를 세라믹 평관형 지지체에 변수로 두께 조건별 Coating 한 후 $1400^{\circ}C$ 소결을 진행하여 SEM 분석으로 미세구조 관찰, 출력특성 및 Impedance을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.41-47
• /
• 2012

Recently, due to the rapid rise of the international oil price, the burden of fuel oil expense is relatively increasing in a ship. And the international restriction of the greenhouse gas which was generated from the burning of fuel oil is also rapidly strengthened. Therefore, to reduce the greenhouse gas and fuel oil consumption, many shipping company adopted the low speed navigation and it was focused on the improvement of fuel consumption efficiency and the usage of alternative energy in the marine engine development field. In this paper, the fuel oil consumption according to the ship's speed was measured in the actual seas and analyzed the shop test results in the shipyard and the ship navigation data from the abstract log. And then it was proposed that the ship's economic speed was 14~15kts and the optimum rpm was 140~150 in specific sea conditions.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
• /
• 2008.04a
• /
• pp.298-302
• /
• 2008

In this study, we have carried out the test to examine the ignition characteristics, such as a relation of moisture content and combustibility, and ignition temperature using KRS-RG-9000 tester, living leaves and dead leaves of significant 7 species of Young Dong Provinces of Korea after and before the rainfall. After 144 hours at normal temperature, the percentage of water content of the needle-shaped leaves was less than 10%. So it is suppose to be ignite easily. On the other hand, the self-temperature to ignite of broadleaf is higher. So the retard time at lower temperature is more long than needle-shaped leaf. Consequently, the fire-resistant qualities of broadleaf is higher than needle-shaped leaf.

• Food Engineering Progress
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.308-313
• /
• 2009

This study was conducted to design and fabricate a heat pump that can produce some weather conditions similar to those of the dry season of the rough rice in Korea, and to investigate basic performances of the apparatus. During the drying test, the amount of energy consumption and drying characteristics were measured at four different temperature levels ranging between 20$^{\circ}C$ and 50${^{\circ}C}$. In the psychrometric chart, the freezing capacity and refrigerant circulation ratio of the heat pump were 173 kJ/kg and 49.6 kg/hr, respectively. Therefore, coefficient of performance was 5.5, which was superior to that of refrigerant R-22 (4.0) in standard refrigeration cycle. In addition, the time to reach target drying temperature (30${^{\circ}C}$) and relative humidity (40%) were 6 minutes and 7 minutes, respectively. Temperature differences between the drying temperature and the rice were 1.5${^{\circ}C}$ and 8.5${^{\circ}C}$ at the drying temperatures of 21.9${^{\circ}C}$ and 48.7${^{\circ}C}$, respectively. This result demonstrated that the increased temperature of the rice in the drying section decreased sufficiently in the tempering section. At the drying temperatures of 21.9, 30.7 38.8, and 48.7${^{\circ}C}$, drying rates were 0.29, 0.61, 0.85, and 1.26%/hr, respectively, which were similar to those of commercial dryer. In addition, the amounts of energy consumption were 325, 667, 692, and 776 kJ/kg, respectively. These results showed that this dryer saved up to 86% of energy consumption compared with the commercial dryer, which uses 4,000-5,000 kJ/kg of fossil fuel.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• v.45 no.3
• /
• pp.258-267
• /
• 2017

In this study, pitch pine (Pinus rigida, PIR) and Mongolian oak (Quercus mongolica, QUM) pellets were fabricated with bark or/and drying waste liquor (DWL) of larch (Larix kaempferi, LAK) as an additive. Based on the results of fuel characteristics of the pellets, optimal conditions for producing the high-quality pellets were provided. In the analysis of chemical composition, bark contained holocelluose and lignin of 90% and over. DWL had 0.1% solid assumed to sugars which are generated from the oven-drying of LAK logs. QUM showed high ash content (2.2%) by containing of bark in the sawdust. Bark and DWL of LAK had high ash content of 4% and over. Calorific values of all specimens and additives were higher than that of the $1^{st}$-grade standard of wood pellets designated by NIFOS (18.0 MJ/kg). PIR and QUM pellets were fabricated with additive of 2 wt% based on the solid weight of oven-dried sawdust using a piston-type flat-die pelletizer, and thus ash content and calorific value of the pellets did not affect by the use of additive. Durability of the pellets increased with the use of additive. Durabilties of pellets, which were fabricated with bark as an additive and DWL as a controller of moisture content for sawdust, did not differ from those of pellets without additives and were lower than those of pellets either with bark or DWL. However, use of both bark and DWL for the production of wood pellets might be favorable because it can make a profit from the collection process of DWL. Based on the results of fuel characteristics of the pellets, QUM and PIR pellets were produced by a flat-die pelletizer. Moisture content (MC), bulk density and durability of the pellets improved with the use of additive. Particularly, sawdust MC of 10% and the addition of bark or DWL for PIR as well as sawdust MC of 12% and the addition of bark for QUM might be optimal conditions for the production of high-quality pellets. Except for the ash content of QUM pellets, other properties of PIR and QUM pellets exceeded the $1^{st}$-grade wood pellets standards of NIFOS.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.137-137
• /
• 2017

Al-Mg 합금은 비중이 적고 강도가 우수하기 때문에 해양 환경에서 구조용 재료로 많이 사용되고 있으며, 특히 선박용 재료로 사용될 경우 선체의 중량을 줄일 수 있어 연료비가 절감되며 선속의 고속화가 가능하다. 그러나 해양환경에서의 재료 특성에 관한 지식 및 관련 기술 부족으로 알루미늄 선박 건조는 활성화 되지 못하고 있는 실정이다. 알루미늄 합금은 공기 중에서는 우수한 내식성을 지니는 것으로 알려져 있으나 해수환경에서는 염소이온에 의한 부동태 피막 파괴로 인해 내식성이 저하되며 공식 및 응력부식균열 등에 의한 손상이 발생할 수 있다. 특히 용접부의 경우, 모재에 비해 부식손상에 취약하며 기공과 같은 용접 결함을 포함하고 있어 구조물 파괴의 시발점이 될 수 있으므로 선박 및 구조물 건조시 대비가 필요하다. 그러나 이에 관한 충분한 연구가 이루어지지 않아 국내 중소형 조선소의 경우 알루미늄 선박 건조에 어려움을 겪는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 선박 건조 및 해양 구조물에 널리 사용되는 Al 5083-H321 합금 용접부에 대하여 해수 내 부식 특성을 연구하고자 한다. 부식특성 파악을 위한 전기화학적 실험에 앞서 화학적 에칭을 통해 미세부위별 실험을 수행하였다. 기준전극은 은/염화은 전극을 대극은 백금전극을 사용하였으며, 타펠 분석을 위한 분극실험은 OCP를 기준으로 -0.25 ~ +0.25 V까지 실시하였고 양극분극실험은 OCP ~ +3.0 V까지 실시하였다. 양극분극 실험 후 부식된 표면은 주사전자현미경과 3D 분석을 통해 용접부 조직에 따른 전기화학적 특성을 관찰하였다.