• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.3
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• pp.211-220
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• 2014

This study reports the formation characteristics of tar, ash and clinker due to a wood pellet grade and the performance analysis of wood pellet boiler in terms of the moisture contents change of the wood pellet. Tar was accumulated on the heating surface according to combustion of wood pellet, the ash was yielded on the floor of combustion chamber in a wood pellet boiler and the clinker was solidified at the burner due to combustion of the 3rd grade wood pellet. Especially, the moisture contents is important factor to define the grade. Wood of logging residues has a non-uniform moisture contents after the field process, yields of tar, ash and clinker are increased in case of combustion due to the high ash contents. For these reasons, emission of harmful compounds in the exhaust gas, decrease of boiler efficiency and the system operating errors are observed. In the performance analysis of wood pellet boiler in terms of the moisture contents change of the 1st grade wood pellet, the boiler efficiency was reduced by 27.08% with 6.6% moisture contents increase. The optimum moisture contents of wood pellet is needed to improve the boiler performance and efficiency.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.247-247
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• 2010

본 연구는 주류 제조과정에서 발생하는 생전분발효 부산물을 펠릿(pellet)연료로 전환하는 과정에서 효율적인 방법에 대해 기술한다. 술을 정제하는 과정에서 발생하는 주박을 펠릿화하고 재생청정에너지인 폐자원의 효율성을 높이기 위한 방법을 제안한다. 술을 정제하고 남은 지게미를 주박(酒粕, 술지게미)이라 하고 흔히 부드러운 것을 단단하게 뭉친 알갱이를 펠릿이라 한다. 현재 펠릿화는 폐목재를 분쇄후 성형, 가공하여 목재펠릿을 만들어 상용화하고 있다. 목재펠릿은 성형, 가공하는데 비용이 주박보다 많이 들고 열량도 더 낮음을 확인하였다. 목재소에서 나온 나무(톱밥)와 주박을 열량측정기를 이용하여 측정한 결과로 나무는 약 1850 Kcal이고 주박은 약 1989 Kcal가 측정되었다. 나무는 일반 목재소 세 곳에서 채취한 것이고 주박은 막걸리, 약주 및 청주의 술지게미를 실험에 사용한다. 주류업체에서도 술을 정제하고 남은 주박을 처리하는데 많은 곤란과 비용이 든다. 또한 주박을 해양에 투척하여 처리해 왔으나 2012년부터 해양투기가 금지되어 더욱 처리에 곤란을 겪게 된다. 최근 주박을 토양개량제(비료)로 개발하여 사용하기도 하나 본 연구에서 제안하는 장점은 농산물을 재배해서 주류제조시 발생되는 주박을 펠릿화하여 연료로 사용하고 남은 재를 토양개량제로 사용하는 장점이 있다. 제품의 전체 라이프 사이클을 통해 환경으로 방출되는 모든 것을 가능한 한 0(zero)으로 하는 활동인 제로-이미션(zero-emision)이 된다. 이는 단순히 배출량만을 줄이는 것이 아니라 폐기물을 유용한 자원으로 활용한다는 측면이 가장 큰 이점이 된다. 주박의 효율성을 높이기 위해 주박을 종류별로 주박과 목재를 섞는 방법으로 열량을 측정하였다. 먼저 열량이 높은 순서로 막걸리 주박과 약주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 두 번째 막걸리 주박과 청주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 세 번째 막걸리 주박과 나무 톱밥의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2로 섞어서 열량을 측정하였다. 열량이 높은 순서는 세 번째(2015Kcal), 두 번째(1995Kcal), 첫 번째(1868Kcal)의 순이었다. 가장 열량이 높은 막걸리 주박과 나무 톱밥을 섞은 것이 가장 효율성이 높다. 주박 펠릿의 장점은 친환경적인 소재이고 지속적으로 재생이 가능한 에너지원이다. 더욱이 주박 펠릿은 발열량이 높고 다른 바이오매스 원료에 비해 청정하다는 큰 장점을 지니고 있다. 또한 사용에 소요되는 유지 관리비용을 최소화할 수 있고 자동화가 가능하여 사용에 편리하다. 가격면에서 화석연료에 비해 안정적이고 체적 또한 작아 이송의 큰 장점을 가지고 있다. 현재 펠릿의 경우는 목재펠릿이 제품화되어 있지만 주박을 이용하여 제품의 펠릿화를 통한 연료원으로 사용하는 경우는 전 세계 전무한 상태로 폐자원을 재사용하는 효율성이 제시된다. 향후 과제로 주박을 이용한 펠릿 연료원의 기술이 개발되고 기계적인 시스템을 개발하면 저탄소 녹색성장 신재생에너지 연료의 획기적인 미래형 에너지시스템이 될 것이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.2
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• pp.120-128
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• 2015

This study reports the combustion characteristics, such as burner temperature and the concentration of exhausted gas ($O_2$, $CO_x$, $NO_x$) due to the different types and pitches of the fuel supply feeder of the wood pellet boiler. The 1st grade wood pellets composed of mainly larch have been used for the experiment. In case of using the spring feeder, mean temperature of burner was approximately $821.76^{\circ}C$, and the mean concentration of oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide and nitrogen oxide were approximately 8.88%, 93.35ppm, 12.15% and 139.83 ppm, respectively. The test result with the spring feeder was shown to approach the condition of complete combustion compared to that of a screw feeder and were in good agreement with authentication judgement standard. Furthermore, the combustion efficiency was improved according to the growth of screw pitch. The control of air flow rate from the blower and ventilator is needed to achieve the complete combustion.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.246.2-246.2
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• 2010

본 연구는 저탄소 녹색성장의 국가 정책에 맞추어 주류 제조과정에서 발생하는 생전분발효 부산물인 주박(酒粕, 술지게미)을 펠릿화(pellet) 하는 것이 목적이다. 주류 제조과정에서 발생하는 주박을 100g당 물 100ml 비율로 섞어 충분히 반죽 후 녹즙기로 압축 성형화 하는 과정을 대신 하여 주박을 뽑았다. 이 주박을 온열 건조기에서 20시간이상 건조 시키면 완성이 된다. 주박펠릿은 폐기물을 재활용한 것이기 때문에 열량-가격대비를 비교해 보았을 때 등유 8950kcal-1000원/L, 경유 9050kcal-1433원/L, 면세경유 9050kcal-821/L, 우드 1812kcal-400원/kg, 주박 1989kcal-200원/kg으로 훨씬 저렴하며 열량도 높다. 주류업체에서 주박을 폐기물 처리하므로 가격 책정은 어렵다. $CO_2$ 발생량도 적어 온실가스를 절감시킬 수 있는 친환경적인 청정연료이다. 또한 연료로서 운송, 저장 및 보관이 편리하다. 주류업체도 주박 처리로 인해 연간 12억 정도 사용된다. 폐기물을 에너지화 함으로써 타 신재생에너지에 비해 초기 투자 비용이나 연료비가 저렴하다. 그리고 태우고 남은 회분은 토양개량제로 다시 재활용 되기 때문에 무해백익하다. 현재 폐목재를 사용한 우드펠릿은 원료를 수입해야 한다는 점과 삼림자원의 부족시 문제가 발생할 수 있다. 그리고 폐목재를 분쇄한 후 가공 및 성형을 해야 하기 때문에 주박이 효율성이 좋다. 현재 세계에서 가장 많이 사용되고 있는 석유나 화석연료의 매장량이 고갈 되어가고 있다. 하지만 주박은 술이 사라지지 않는 한 계속적으로 발생하기 때문에 무궁무진하게 사용이 가능하다. 또한 주류 제조시 발생하는 주박은 바로 성형 및 가공이 용이하다. 현재 주박으로 만든 펠릿은 전 세계적으로 전무하다. 막걸리 및 전통술의 특화사업으로 주박량은 더욱 증가하고 있다. 더욱이 2012년부터 해양 투기 금지로 주박 폐기물 처리가 힘들어진다. 주박 폐기물을 펠릿화해서 에너지원으로 사용하면 해결이 된다. 주박의 에너화를 통해 재생산의 열원으로 사용되고 펠릿을 연료원과 더불어 기계적인 시스템을 개발한다면 저탄소 녹색성장인 국가 정책과 부합된 미래형 에너지가 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.307-319
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• 2005

인류에게 있어 가장 중요한 연료의 역할을 충실히 해왔던 임산자원이 화석계 에너지원의 고갈과 환경오염 문제의 급부상으로 임산자원의 신재생에너지원으로서의 잠재력이 다시 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 임산자원의 에너지화와 그 산업적 응용을 위하여 원료의 수급체계를 검토, 확립하는 한편, 폐목질자원을 펠릿화한 목재펠릿 연료의 제조공정을 국내 환경을 고려하여 고효율화하는 동시에 본 연료를 효과적으로 이용할 수 있는 시스템을 개발하고자 하였다.

• Journal of Agricultural Extension & Community Development
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• v.25 no.3
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• pp.149-160
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• 2018

This study aimed to analyze the replacement investment of the diesel fuel system with the pallet fuel system in the Korean farming sector. Equivalent annual annuity approach was used to resolve a discrepancy of useful life in capital goods and to facilitate investment analyses in an independent perspective. Data was obtained from previous studies on economic analysis of greenhouse tomato, paprika and cucumber. Results showed that the replacement with the pallet fuel system was acceptable irrespective of the remaining period of useful life for the diesel fuel system. In addition, sensitivity analysis with government support level, repair cost, and light and heat energy cost show ed robustness in the possibility of replacement with the pallet fuel system while the speed of replacement was accelerated with an increase in the amount of diesel fuel used and price of diesel fuel, and a decrease in price of the pallet fuel. The result implied that the replacement investment rather than a new investment was appropriate for existing greenhouse farmers and the pallet fuel system was acceptable to replace existing diesel fuel system in producing greenhouse tomato, paprika and cucumber.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 2012.03a
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• pp.451-456
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• 2012

This study was carried out to evaluate thermal performance of the renewable hybrid heat supply system with solar thermal system and wood pellet boiler for Zero Carbon Green home of apartment houses. The hybrid heat supply system was set up at Korea Institute Energy Research in 2011. The system was comprised of the wood pellet boiler unit with heat capacity designed as 20,000 kacal/hr, a evacuated tubular solar collector 3.74 $m^2$ of aperture area at the $20^{\circ}$ install angle, a 0.3 $m^3$ hot water storage tank, a 0.15 $m^3$ hot water storage tank for space heating. Thermal performance tests for one-house of apartment house were carried out by hot water load and heating load in winter season through the hybrid heat supply system. As a result, hot water energy supplied by the hybrid heat supply system was 11kWh in a day. Solar thermal energy portion was 2.99kWh which is 27% of the total hot water energy supply. wood pellet boiler supply portion was 8.017kWh which is 73% of the total hot water energy supply.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.32 no.6
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• pp.53-59
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• 2012

This study was carried out to evaluate thermal performance of the renewable hybrid heat supply system with solar thermal system and wood pellet boiler for Zero Carbon Green home of apartment houses. The hybrid heat supply system was set up at Korea Institute Energy Research in 2011. The system was comprised of the wood pellet boiler unit with heat capacity designed as 20,000kcal/hr, a $0.15m^3$ hot water storage tank for space heating, a evacuated tubular solar collector $3.74m^2$ of aperture area at the $20^{\circ}$ install angle, a $0.3m^3$ hot water storage tank. Thermal performance tests for one-house of apartment house were carried out by hot water load and heating load in winter season through the hybrid heat supply system. As a result, hot water energy supplied by the hybrid heat supply system was 11kWh in a day. Solar thermal energy portion was 2.99kWh which is 27% of the total hot water energy supply. wood pellet boiler supply portion was 8.017kWh which is 73% of the total hot water energy supply.

• Resources Recycling
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• v.31 no.5
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• pp.67-76
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• 2022

The furniture industry has a high possibility to create value-added and a high potential to create new occupations due to the characteristics of the industry, which mainly consists of small and medium-sized enterprises (SMEs). However, the used furniture, which has sufficient reuse value, is also crushed and used as solid refuse fuel (SRF) recently. Besides, the number of waste treatment companies continues to decrease, and it occurs congestion of wood waste. As a way to solve the issue, a business model development of remanufacturing used furniture can be suggested as an alternative due to its high circular economic efficiency. Remanufacturing business including furniture industry creates positive effects in various aspects such as economic, environmental and job creation. In other words, remanufacturing is an effective recycling way to reduce input resources and energy in the production process. The results of economic analysis show that the expected annual revenue from the single worker furniture remanufacturing site was 104 million won which is 3.11 times more than the average income of a single-worker household in Korea and its B/C ratio was estimated about 30 which means high business feasibility. Revenue through furniture remanufacturing also showed 320 times higher than that of SRF production from the perspective of weight. In addition, it is shown that the GHGs reduction from the furniture remanufacturing is 2.2 ton CO₂-eq. per year, which is similar to the amount of GHGs absorption effect of 937 pine trees or 622 Korean oak trees annually. Thus the results of this study demonstrate that it is important to adopt an appropriate recycling method considering the economic and environmental effects at the end-of-life stage.