• 공업화학
• /
• 제22권3호
• /
• pp.296-300
• /
• 2011

본 연구에서는 열병합 발전소의 원료로서 목질계 바이오매스로 임목 부산물, 폐목재, 야자수 부산물, 야자수 껍질의 연소 특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기를 이용하여 연소 실험을 수행하였다. 목질계 바이오매스의 비교군으로는 일반적인 석탄을 사용하였다. 열중량 분석기 결과로부터, 목질계 바이오매스의 연소는 석탄과 비교하여 낮은 온도인 $280^{\circ}C$에서 $420^{\circ}C$ 구간에서 가장 활발한 연소반응을 보였음을 확인 할 수 있었다. 열중량분석에 의하여 측정된 활성화 에너지에 있어서 임목 부산물은 석탄 및 기타 목질계 바이오매스와 비교하여 가장 낮은 활성화 에너지 값을 나타내었으며, 또한 목질계 바이오매스의 경우 석탄과 비교하여 연소반응속도가 크게 증가함을 확인 할 수 있었다. 이는 목질계 바이오매스의 높은 연소개시 속도를 보이는 것을 나타내며, 이러한 결과는 석탄과 비교하여 낮은 비등점의 휘발분을 많이 포함하는 목질계 바이오매스의 특성에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
• /
• pp.217-220
• /
• 2006

목질계 바이오매스는 신재생에너지원에 비해 국내 잠재량이 가장 풍부한 에너지원 가운데 하나이다. 그러나 주요 공급원인 간벌목 부산물의 10%, 폐목재의 1/3 정도만 활용되고 있다. 따라서 향후 관련법제도 개선 및 지원을 통해 바이오매스의 에너지 활용도를 높일 필요가 있다. 목질계 바이오매스를 이용하여 에너지를 생산할 경우 잠재적 기여도는 2005년 신재생에너지 공급량의 29.4%에 달하며, 신재생에너지의 일차에너지 소비대비 2.13%에서 2.76%로 증가시킬 수 있는 잠재력을 갖고 있다. 본 연구는 전국 16개 시도별로 잠재되어 있는 목질계 바이오매스 생산 가능량을 추정하고 이를 바이오열병합발전소의 주연료로 이용할 경우 지역별 경제적 파급효과를 분석해 보았다. 그 결과 경기, 서울, 전남, 경북, 강원, 충남 등에서 파급효과가 크게 나타났다. 지역별 파급효과를 합할 경우 부가가치 파급효과가 15,736억원, 고용효과가 2,630명으로 나타났다.

• 에너지공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.1-5
• /
• 2015

본 연구는 바이오에탄올을 생산하고자 목질계 바이오매스의 효소당화에서의 반탄화의 영향을 비교분석하였다. 전처리로서, 목질계 바이오매스의 반탄화는 무산소 조건에서 $250{\sim}350^{\circ}C$의 온도로 시행되었다. 또한 비이온성 계면활성제인 Tween-80을 첨가하여 반탄화로 인한 소수성변환에 대처하여 당화효율을 높이기 위한 실험을 진행하였다. 그 결과, 반탄화 전처리한 바이오매스를 효소당화한 후 글루코즈 생산량이 전처리하지 않은 바이오매스의 글루코즈 생산량보다 높았다. 그리고 Tween-80의 첨가하여 효소당화하였을 때 당 전환율이 더 높았다. 이로 인해 반탄화를 목질계 바이오매스의 전처리로 적용할 수 있으며 Tween-80을 첨가하였을 때 효소당화에 영향이 있다는 것을 알 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권1호
• /
• pp.79-88
• /
• 2008

지구온난화에 따른 대체연료의 하나로 바이오에탄올의 생산이 증대되면서 곡물가격 상승과 같은 문제를 야기하고 있다. 차세대 바이오에탄올의 원료로서 목질계 바이오매스는 큰 잠재성에도 불구하고 높은 생산단가로 인하여 상업화 되지는 않고 있다. 생산단가의 절감을 위해 필요한 핵심기술은 가수분해율을 높이고 단당의 회수율을 높이는 것으로 전체 바이오에탄올 생산공정에서 열화학적 전처리이다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 제조공정에서의 열화학적 전처리에 대하여 소개하고 극복해야 할 문제들에 대하여 제시하고자 한다. 산, 알칼리, 열수, 용매, 암모니아, 산소 등을 첨가하는 전처리는 리그닌과 헤미셀룰로오스를 제거하고 셀룰로오스의 결정성을 감소시킨다. 이러한 전처리 방식들은 침엽수, 활엽수, 곡식의 줄기 등 목질계 원료에 따라 최적의 처리 조건들이 확립되어져야 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제52권3호
• /
• pp.302-306
• /
• 2014

목질계 분해효소 활성 증대를 위해 밀짚을 이용한 고체발효에서 주요 발효인자의 최적화를 수행하였다. Trichoderma reesei와 Aspergillus niger를 이용한 혼합배양에서 고체발효에 주요한 영향을 미친다고 알려진 배양온도, pH, 수분함량과 고체기질 크기를 순차적 최적화를 진행하였다. 실험에 적용 된 인자 모두 목질계 분해효소 활성에 유의한 효과를 주었으며, 발효온도 $40^{\circ}C$, pH 7, 수분함량 75%와 고체기질 크기 0.25~0.5 mm가 목질계 분해효소 생산을 위한 최적 조건임을 알 수 있었다. 최적조건 하에서 밀짚을 이용한 고체발효를 수행하였을 때, 효소활성 기준 cellulase 10.3 IU, endoglucanase 100.3 IU, ${\beta}$-glucosidase 22.9 IU와 xylanase 2261.7 IU/g dry material을 배양 96시간에 확인할 수 있었다. 본 결과는 기존 효소활성 대비 각각 72.6, 48.7, 55.2와 51.9% 증가한 수치로 혼합배양과 순차적 최적화를 적용하여 효과적인 목질계 분해효소 활성 증대가 가능함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권5호
• /
• pp.622-628
• /
• 2016

본 논문에서는 최근 목질계바이오매스를 원료로 한 수송용(transportation) 바이오연료의 국제적 상용화 기술의 흐름과 산업체 동향에 대하여 조사하였다. IEA, Bioenergy Task 39에서 집계한 수송용 바이오연료 관련 산업체에서 목질계 원료를 사용하는 산업체는 93개 업체였고, 그중에서 Commercial type의 산업체를 기준으로 생화학적 전환기술을 채택한 업체는 전체의 84%로 나타나 생화학적 전환공정이 목질계 바이오연료 분야의 주류 기술인 것으로 밝혀졌다. 생화학적 전환공정을 채택한 Commercial type 산업체의 주요 생산품은 바이오에탄올로서 연간 약 115만 5천 톤, 바이오오일은 약 12만 톤으로 전 세계의 수송용 연료에 혼입목표량을 대체하기에 매우 부족한 상황인 것으로 밝혀져 수송용 바이오연료 시장은 기술과 규모 면에서 기술개발과 상용화 노력이 더욱 요구됨이 시사되었다. 또한 pilot type의 산업체에서 생화학공정 및 열화학공정기술을 활용한 실험적 생산이 다수 진행되고 있어, 향후 목질계 원료에 의한 액체바이오연료 기술이 다양하게 실용화될 가능성이 큰 것으로 시사되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.522-528
• /
• 2016

본 연구에서는 3종류의 목질계 바이오매스와 4종류의 해조류 바이오매스를 전처리와 효소가수분해 과정을 통하여 얻은 환원당을 이용하여 C. saccharophila를 배양하였다. 얻어진 가수분해물을 활성탄 처리 유무에 따라 배양한 결과, 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스 가수분해물을 활성탄 처리하지 않은 경우에는 C. saccharophila의 성장이 저해되었다. 목질계 바이오매스인 유채대와 보리대 그리고 볏짚과 해조류 바이오매스인 미역, 다시마, 파래 그리고 꼬시래기 가수분해물의 경우 활성탄 등으로 처리한 경우에서 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스 가수분해물에서 C. saccharophila의 성장이 관찰되었다. 미세조류의 생산성과 oil 함량, chlorophyll 등을 고려하였을 때 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스는 C. saccharophila의 product 생산을 위한 배양에 이점을 가지며, 특히 chlorophyll 생산에 보다 유용하리라 판단된다.

• 주류공업
• /
• 제14권2호
• /
• pp.71-77
• /
• 1994

• 에너지공학
• /
• 제20권3호
• /
• pp.231-235
• /
• 2011

목질계 등 유기성 바이오매스는 탄소중립(Carbon Neutral) 특성으로 인해 이산화탄소 배출이 없고, 기존의 석탄화력 혼소시에도 별도의 설비개조 없이 연료로 사용이 가능하며 연료 수급에도 안정성을 유지할 수 있다. 이러한 목질계 바이오매스를 석탄화력발전소에서 혼소하여 생산한 전력을 계통망에 공급하는 사업에 대해 CDM사업을 추진할 경우, AM0085 방법론을 적용할 수 있으며, kWh당 연료비도 유연탄보다 상대적으로 높아 경제적 추가성 입증이 가능하다. 그리고 바이오매스의 탄소중립 특성으로 목질계 바이오매스를 이용하여 생산 한 전력은 석탄을 통해 생산한 동일한 전력에 비해 1 MWh 당 $0.6737tCO_2$의 온실가스 저감효과가 존재한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권10호
• /
• pp.704-710
• /
• 2014

바이오매스는 지구온난화에 중요한 기여자인 이산화탄소와 같은 온실가스를 해결할 수 있는 대체에너지로 간주된다. 또한 바이오매스 에너지는 열화학적 전환 공정을 통해 다양한 형태로 전환된다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스의 가스화를 위해 연속식 가스화기를 제작하였다. 목질계 바이오매스는 폐목재를 사용하였다. 이산화탄소 가스화 실험은 가스화 온도, 함수율 그리고 주입 이산화탄소 농도 변화에 따라 진행하였다. 실험결과는 가스화 온도가 증가함에 따라 생성가스 발생량이 증가함을 보였다. 경질타르는 중질타르의 열적 분해에 의해 증가되었고, 주사현미경 분석을 통해 촤 세공형성이 발달되는 것을 확인하였다. 일산화탄소 농도는 부다 반응에 의해 이산화탄소 주입농도 증가함에 따라 증가하였다. 변수별 실험에 의해, 최적 실험 조건에서 수소와 일산화탄소는 32.91%와 48.33%가 생성되었다.