• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2008.05a
• /
• pp.229-234
• /
• 2008

Korea Electric Power Corporation (KEPCO) has started the nation's first biogas-microturbine project in the city of Gongju as an effort to encourage the utilization of wasted biogas containing useful energy source in the form of $CH_4$. The goal of the project is to set up the biogas microturbine co-generation system for utilizing biogas as an energy source and improving the economics of the wastewater treatment plant. Wastewater treatment processes were investigated in depth to find improvement possibility. Changes in internal recirculation ratio and pre-treatment degree are needed to optimize plant operation and biogas production. Biogas pre-treatment system satisfies Capstone's fuel condition requirement with the test result of 99.9% and 90.2% of hydrogen sulphide and ammonia is removal performance. Installation of microturbine and manufacture of heat exchanger to warm anaerobic digester has been done successfully. Expected economic profit produced by the system is coming from energy saving including electricity 115,871kWh/year and heat contained in exhaust gas 579GJ/year.

• Microbiology and Biotechnology Letters
• /
• v.37 no.4
• /
• pp.293-305
• /
• 2009

Methane, as a greenhouse gas, is some 21~25 times more detrimental to the environmental than carbon dioxide. Landfills generally constitute the most important anthropogenic source, and methane emission from landfill was estimated as 35~73 Tg per year. Biological approaches using biocover (open system) and biofilter (closed system) can be a promising solution for older and/or smaller landfills where the methane production is too low for energy recovery or flaring and installation of a gas extraction system is inefficient. Methanotrophic bacteria, utilizing methane as a sole carbon and energy source, are responsible for the aerobic degradation (oxidation) of methane in the biological systems. Many bench-scale studies have demonstrated a high oxidation capacity in diverse filter bed materials such as soil, compost, earthworm cast and etc. Compost had been most often employed in the biological systems, and the methane oxidation rates in compost biocovers/boifilters ranged from 50 to $700\;g-CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$. Some preliminary field trials have showed the suitability of biocovers/biofilters for practical application and their satisfactory performance in mitigation methane emissions. Since the reduction of landfill methane emissions has been linked to carbon credits and trading schemes, the verified quantification of mitigated emissions through biocovers/biofilters is very important. Therefore, the assessment of in situ biocovers/biofilters performance should be standardized, and the reliable quantification methods of methane reduction is necessary.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.19 no.12
• /
• pp.523-531
• /
• 2018

The purpose of this paper is to derive priorities and implications for the organic resource conservation policy in the livestock sector. We conducted a survey on the importance-performance of the organic waste resource reclamation of livestock sector using a 5-point Likert scale. The importance average for the resource recycling of livestock organic waste was 3.63 and the average of performance was 3.04. As a result of the IPA on livestock manure recycling measures, it is necessary to improve feed quality, establish a local recycling system, increase demand for compost and liquid, enhance customer linkages, and develop cost reduction technologies. It requires intensive support for promoting the spread of odor reduction technologies and integrated management of biomass. It is necessary to introduce mid- and long-term measures such as the revival of feed in tariff, promote by-product feeding, establish solid fuel process management standards, create hygiene safety standards, develop eco-beads and promotion of feed conversion. It is required to strengthen support for the development of odor reduction technologies and prepare consultative organizations among related departments, develop eco-friendly solid fuel technology, and support policies for renewable energy certification.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.57-63
• /
• 2011

Development of alternative energy is needed as the fossil is started to be exhausted. This alternative energy should be environmental friendly and renewable. Currently, the alternative energy which gets the most attraction is hydrogen. Hydrogen can be produced by a number of different processes. Among those methods, hydrogen production in biological way is considered as the most environmental friendly method. However, productivity of biological hydrogen production is not good enough to be commercialized yet. Thus, many researchers are trying to improve productivity and yield of biohydrogen production. Here, progress in the diverse developmental approaches on biological hydrogen production, is reviewed.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 2010.04a
• /
• pp.188-188
• /
• 2010

수소 에너지는 화석연료의 한정된 매장량과 연소시 발생되는 환경문제를 해결하기 위해 가장 이상적인 대체에너지로서 주목을 받고 있다. 그러나 현재까지의 기술로는 경제성 있는 수소 제조가 쉽지 않다. 그 방법 중 바이오매스 및 유기성폐기물의 가스화를 통한 수소제조분야는 자원의 재순환, 페기물 처리, 열원의 이용, 직접적인 $CO_2$ 삭감 등의 부수적인 효과가 높아 경제성 있는 수소제조법으로 평가되고 있다. 이에 본 연구에서는 수소 생산을 목적으로 하는 가스화기와 초고온개질기로 구성된 Twin-Bed 가스화 시스템을 개발하고, 이를 이용한 Wood pellet(미송)의 가스화 특성 및 생성 가스의 초고온개질 특성을 고찰하는 것을 목적으로 한다. 가스화기의 시간변화에 따른 생성 가스 수율에 대한 결과, 생성 가스 수율은 약 20분경과 후 안정화되었으며, 실험 2시간 동안의 $H_2,\;CH_4,\;CO,\;CO_2$의 평균 수율은 각각 17.77, 11.94, 42.13, 28.16 Vol.%의 결과를 보였다. 가스화기로부터 생성된 가스는 down-draft 형태의 고온개질기로 도입시켜, $1100^{\circ}C$의 초고온에서 개질반응을 수행하였다. $CH_4$의 경우 11.95 Vol.%에서 0 Vol.%로 거의 대부분 분해되었으며, $H_2$는 17.77 Vol.%에서 25.46 Vol.%로 약 65.8% 증가하는 결과를 나타냈다. 또한 수소 생성량은 평균 5 L/min kg-Biomass이었다. 냉가스 효율은 72.1%로서 나타나, 일반적으로 폐기물의 냉가스 효율인 약 50% 전후의 결과에 비하여 높은 효율을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.247-247
• /
• 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 the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.19 no.8
• /
• pp.552-561
• /
• 2018

Biomass, a carbon-neutral resource, is an alternative energy source for exhaustion of fossil fuel and environmental problems. Most of energy production systems using biomass operate with a thermal chemical conversion method. Amongst them, gasification generates syngas and applies to boilers or engines for the production of heat and electricity. However, Tar could be formed during the production of syngas and it is condensed at low temperature which may cause to clog the pipelines and combustion chamber, ultimately resulting in decrease of process efficiency. Thus this work utilized water and oily materials such as soybean oil, waste cooking oil and mineral oil for scrubbing liquid. The removal efficiency of Tar appeared 97%, 70%, 63% and 30% for soybean oil, waste cooking oil, mineral oil and water respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.413-413
• /
• 2021

한강유역은 수도권 대부분을 포함하는 공간규모를 가지고 있으며, 사회·경제적 영향력으로 가장 중요하게 관리되고 있는 유역이다. 지속가능한 물환경관리를 위해서 통합물관리가 필요하며, 통합 물관리를 가능하게 하는 사회수문학적 프레임워크를 한강유역을 대상으로 구축할 필요가 있다. 사회수문학적 프레임워크는 역사사회수문학적 접근 방법에서 먼저 이해되어야 하며, 이를 위해 한강유역 물환경시스템의 역사사회수문학적 공진화 과정을 조사 및 분석할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 한강유역 주요지점에 대한 수질측정망 자료를 활용하여 주요 수질인자(BOD, DO, T-N, T-P 등)들의 장기 변동 특성을 분석하고, 수질변화와 인간활동의 상호작용과 공진화 과정을 고찰하였다. 본 연구 결과는 과정사회수문학에 근거한 사회수문모형 구축을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.50-50
• /
• 2022

한국농어촌공사 산하의 농업용저수지 중 3786개소에 대한 수질조사를 '19년도에 실시한 결과, TOC 기준 4등급 초과 저수지 비율은 약 20%로써, 도심 근교 저수지에서 녹조현상 빈발로 인해 수질, 악취, 미관 등의 환경문제 개선 민원이 다수 발생하고 있다. 현재 녹조 발생 사후관리를 위해 주로 사용되고 있는 대형 조류제거선은 저수심 수변부에서의 적용성에 한계가 있고, Al 기반의 응집제를 사용하여 조류를 수거해서 폐기하고 있는 실정이다. (주)이엔이티는 농어촌연구원, (주)코레드, (주)삼호인넷과 함께 호소나 정체하천의 수변지역에 적용될 수 있는 저에너지형 유해조류 포집시스템 개발과, 수거된 조류부산물을 무독화하여 농업재료로 재활용하는 방안을 연구하고 있다. 저수지나 정체수역의 녹조는 바람, 수면유동 등에 의해 수변에 집적되는 특성이 있어, 인공지능 기술로 녹조현상을 감시하여 조류 밀집구간에 접근할 수 있는 자율이동식 수상이동장치를 개발 중이다. 수상이동장치는 조류포집장치를 탑재하기 위한 부력체, 원격 운전이 가능한 무인항법장치, 수변식생대 및 저수심지역 이동을 고려한 수차방식 추진체, 전체 장치의 전원 공급을 위한 고성능 배터리 등으로 구성하여 상세 도면 설계를 진행하고 있다. 조류포집장치에는 표층에 주로 분포하는 남조류를 선택 흡입하는 포집 부표를 적용하였고, Al계 응집제 사용을 배제한 분리막 실험을 통해 침지형 막분리조 및 가압형 농축조를 설계하였다. 유해조류 포집 및 농축은 수상에서 이동체에 탑재하여 이뤄지고, 육상에서는 자원 회수가 가능하도록 회분식 응집공정으로 구분하였다. 조류 밀집지역에서 수거된 조류의 무독화 및 농업재료 자원화 타당성 평가를 위해 특용 버섯균주를 활용한 시료별 분석항목을 선정하고 실험 매트릭스에 따라 실증실험을 수행하였다. 수거조류를 전처리하여 성분 및 발열량을 분석하고 버섯재배 전후의 마이크로시스틴 독소(LR, RR, LR)를 포함한 성분 분석을 수행하여, 고체연료, 비료 및 사료로 활용방안을 검토하였다. 무인자율이동 조류포집장치는 실증화 규모로 제작하여 기선정된 테스트베드에서 현장적용성 평가를 수행할 예정이다. 본 연구를 통해 개발된 유해조류 포집 시스템은 기존의 녹조제거 방안을 보완하여 정체수역의 생태계 복원 및 친수공간의 환경개선 등에 적용되며, 무독화가 입증된 유해조류의 농업재료 자원화 기술은 고부가 상품 개발 및 환경폐기물 감축에 활용될 것이다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.34 no.3
• /
• pp.207-212
• /
• 2023

Near-infrared (NIR) absorbing dyes have been applied to various applications such as optical filters, biotechnology, energy storage and conversion, coating additive, and traditionally information-storage materials. Because image sensors used in cellphones and digital cameras have sensitivity in the NIR region, the NIR cut-off filter is essential to achieving more clear images. As energy storage and conversion have been important, diverse NIR absorbing materials have been developed to extend the absorption region to the NIR region, and NIR absorbing materials-based research has proceeded to improve device performances. Adding NIR-absorbing dye with a photo-thermal effect to a self-healable coating system has been attractive for future mobility technology, and more effective self-healing properties have been reported. In this report, the chemical structures of representative NIR-absorbing dyes and state of the art research based on NIR-absorbing dyes are introduced.