• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.833-844
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• 2008

바이오에너지는 화석연료의 소비를 감소시키는 기회를 제공한다. 태양, 바람, 수력발전 및 지열, 그리고 바이오매스 자원으로부터 생성된 에너지는 재생이 가능하다. 대부분의 바이오에너지들은 태양으로부터 직 간접적으로 생산되기 때문에 화석연료와 달리 신재생에너지의 충분한 공급이 가능하다. 또한 바이오에너지의 이용은 환경적인 측면 뿐 아니라 정치, 경제적으로 이익을 제공한다. 바이오에너지는 이산화탄소의 순증가가 없고 무공해의 에너지 형태를 제공하는 해양 자원으로부터 생산 될 수 있다. 본 총설에서는 지구의 약 75%가 바다로 이루어져 있음을 고려해 볼 때 바이오에너지 생산을 위한 해양 바이오매스의 잠재력에 대해 검토한다.

• 에너지공학
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• 제18권2호
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• pp.132-135
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• 2009

바이오 디젤과 바이오 에탄올과 같은 바이오 연료의 상용화가 최근 주목할 만하며, 특히 2000년 이후에 그 생산량이 급격히 증가하였다. 세계적으로는 바이오 디젤의 생산량이 83억 리터에 이르고 있다. 유럽이 전체생산량의 80%를 생산하고 있으며, 오늘날 많은 국가에서 바이오 디젤을 상용화하고 있고, 세금감면과 재정적인 인센티브로 세계시장규모가 괄목할 만한 성장을 거두었다. 국내의 경우 이미 수송용 연료로 사용되고 있는 반면에 아직 발전용 연료로는 사용되지 않고 있다. 특히 정부에서는 신재생에너지 확대보급 정책에 따라 2012년까지 전체 발전량의 3%를 신재생에너지로 확보할 계획이다. 따라서, 본 논문에서는 바이오 디젤의 발전용 연료화를 통한 기대효과를 분석하였으며, 현재 운영중인 유류발전소 등에 적용시 기대효과에 대하여 평가하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권6호
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• pp.639-643
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• 2007

숲가꾸기 사업에 의해 산출되는 바이오매스 자원과 상업적 벌채지에서의 미이용 잔존 임목 바이오매스 등의 이용은 신고유가 시대에 바이오에너지원으로 각광받을 수 있을 것이다. 이점에 착안하여 이들 사업지에서의 바이오매스 자원량 계산 및 화석연료와의 대체 가능성에 대하여 구명해 보았다. 2005년 연간 숲가꾸기 사업지 면적은 294,115 ha이며, 이중 수집되는 물량은 $143,747m^3$, 이를 바이오매스 및 발열량으로 전환하면, 115천톤, 533, 199 Gcal이다. 그러나 숲가꾸기 후 임내에 잔존하는 가지, 잎, 초두부 등 잠재공급가능한 물량은 2,483천톤이며, 등유 환산가는 약 11,133억원에 이른다. 이는 숲가꾸기에 의해 실제 수집되는 산물의 약 20배에 달하는 화석연료 대체효과를 갖는 양이다. 그리고 용재로서 임목을 이용하기 위한 상업적 벌채지의 미 이용 잔존 바이오매스량은 475천톤, 발열량으로 전환시키면 2,206,235 Gcal이 되며, 실내등유가로 환산하면, 2,211억원으로, 이 역시 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원이 된다. 친환경적이며 재생가능한 자원으로서 임목 바이오매스의 화석연료 대체효과에 관심을 가질 시점이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권5호
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• pp.603-608
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• 2012

요즈음 환경오염 문제와 대체에너지 문제에 관심이 증대되고 있다. 디젤기관은 일반적으로 육상과 해상에서 동력을 생산하는데 사용되고 있는데, 디젤기관의 연소특성과 배기배출물 특성은 기관의 운전시간이 증가함에 따라 연료계통의 마모와 연소실 주위상태의 변화로 달라진다. 본 논문은 약 20여년 사용한 디젤기관에 바이오디젤혼합유를 사용할 경우, 연소특성과 배기배출물 특성에 미치는 연료분사시기의 영향을 고찰하기 위하여 실험적으로 연구하였다. 실험기관의 원래 연료분사시기는 BTDC $22^{\circ}$ CA이었는데, 20여년 운전한 후에 연료소비율과 배기배출물 특성에 대하여 실험적으로 최적의 연료분사시기를 분석한 결과, BTDC $26^{\circ}$ CA로 변경되었음을 알았다.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.335-342
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• 2022

화석연료 사용 비중이 큰 농업분야에서는 최근 불안한 국제정제와 맞물린 에너지 가격 상승과 활발한 스마트팜 보급으로 전력사용량까지 증가하는 에너지 사용 패턴 변화로 새로운 국면을 맞고 있다. 따라서 친환경 분산형 전원으로 연료전지를 이용하며, 바이오매스를 직접 연료로 사용할 수 있는 연료전지 열병합발전 시스템은 농가에 열 및 전기에너지를 동시에 공급할 수 있는 효과적인 에너지시스템으로 인식되고 있다. 본 총설 논문에서는 바이오매스, 특히 농업부산물을 연료로 활용하기 위한 연료전지 기반의 열병합발전 시스템에 대한 공정 구성과 기술적 동향을 제시하고, 통합 연계공정 설계 시 고려해야 할 부분들을 논의하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.420-427
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• 2017

최근 화석연료의 고갈, 지구온난화 그리고 환경오염이 세계적인 공공의 문제로 대두됨으로써 신재생에너지에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다. 이러한 신재생에너지들 중 바이오연료는 다루기 쉬울 뿐만 아니라, 낮은 가격과 풍부한 자원성이 미래에 화석연료를 대체할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 바이오연료 중 본 연구에서 사용한 급속 열분해유는 폐목재나 억새, 갈대와 같은 비식용작물에서부터 추출되었고, 이는 무한한 자원성 때문에 디젤엔진에서 디젤유를 대체할 신재생에너지로 주목받고 있다. 하지만 열분해유는 낮은 세탄가, 높은 점도, 높은 산도 그리고 낮은 발열량으로 인해 디젤엔진에 직접적으로 적용하기가 어렵다. 따라서 이러한 낮은 물질적 특성을 개선하기 위해서 본 연구에서는 에탄올과 같은 알코올계 연료와 혼합하여 투입하였다. 알코올계 연료인 에탄올이 열분해유의 저장 및 보관성에도 도움을 줄뿐 아니라 점도를 낮춰주어 엔진에 적용하기 수월하게 만들기 때문이다. 열분해유-에탄올 혼합연료를 파일럿 분사한 디젤유 이후 분사하여 연소시켜 이때의 연소 및 배기특성에 대해 고찰해 보았고, 그 결과로 미연탄화수소와 일산화탄소는 증가하는 경향을 띄지만 NOx와 PM이 현저히 줄어든 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권3호
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• pp.219-226
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• 2010

본 논문은 바이오매스 발전소 연료 단가에 대하여 중국 바이오매스 발전소를 중심으로 경제성 분석을 통해 연료 한계 단가를 연구하였다. 연료 단가 범위는 150~300위안으로 하였으며, 150위안부터 10위안 차이로 증가시켜 내부 수익률, 순현재가치, 부채상환계수, 적정 운전 시간을 분석하였다. 분석 결과, 내부 수익률 민감도는 평균 1.35%로 일정하게 수익성이 감소되었으며, 순현재가치민감도는 연료 단가가 260위안과 270위안에서 20%로 가장 큰 차이를 발생하였다. 또한 타인 자본에 대한 부채상환계수는 연료 단가가 242위안일 경우 1.0으로 나타났으며, 이 이상의 단가에서는 타인 자본에 대한 안정적인 원금과 이자 상환이 어려울 것으로 평가되었다. 그리고 발전소 가동 시간은 기준 가동 시간 대비 약 88%의 가동율을 확보해야 부채상환계수 1.0 이상을 유지할 수 있다. 따라서 발전소 건설 및 운영시 연료 단가가 미치는 영향을 우선적으로 고려하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권4호
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• pp.836-847
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• 2016

본 연구는 바이오매스를 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. MDO(Marine Diesel Oil)와 수상오일을 유화시켜 생성된 에멀젼 연료의 특성과 배출가스를 연구 하였다. 바이오매스로는 톱밥을 사용하였고 $500^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 물과 탄화수소를 응축시켜서 수상오일을 얻었다. 수상오일을 MDO에 10~20% 까지 혼합 후 유화시켜 에멀젼 연료를 만들었다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험한 결과 바이오매스오일 함유량 20%인 유화연료의 NOx 감소량은 약 25%, smoke의 총감소량은 약 60%, 그리고 약 15%의 출력손실을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제20권2호
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• pp.208-212
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• 2009

동식물의 유지로부터 합성된 바이오디젤은 기존 석유디젤을 대체할 수 있는 친환경적인 연료로 알려져 있다. 하지만 바이오디젤은 석유디젤에 비해 낮은 온도에서 연료특성이 열악한 것으로 알려져 있기 때문에 다양한 원료별 바이오디젤의 저온특성 분석이 필요하다. 본 연구에서는 12종류의 다양한 식물성오일로부터 트란스에스테르화를 시킨 결과, 86~96%의 높은 수율로 바이오디젤을 얻을 수 있었다. 이렇게 합성된 바이오디젤을 운점, 유동점, 저온필터막힘점을 측정한 결과, 올레핀 함량이 높은 들기름으로부터 합성된 바이오디젤의 저온특성이 가장 우수하였다.

• 미생물과산업
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• 제14권3호
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• pp.33-36
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• 1988

대체에너지를 개발하고자 할때 반드시 고려햐야 할 사항으로는 새롭게 개발된 대체에너지가 산업의 석유의존도를 낮출 수 았어야 하고, 환경을 오염시키지 않으며, 공급이 안정되고 필요에 따라서는 언제라도 재생이 가능해야 한다. 이러한 제 조건을 충족시킬 수 있는 대체에너지로서 가장 유망한 것이 무한한 태양에너지를 생물학적 전환방법을 통해 연료화할 수 있는 바이오에너지이다. 바이오에너지란 광합성을 통해 형성된 바이오매스를 생물학적인 시스템을 이용하여 여러가지의 에너지형태로 전환시킨 것이다. 바이오매스의 생물학적 전환과정에서 가장 중요한 역할을 담당하는 것이 생태계에 널리 분포하고 있는 미생물이며 이들 미생물의 독특한 물질대사와 환경조건에 따라 다양한 형태의 바이오에너지가 얻어지는 것이다.