• Title/Summary/Keyword: 바이오 매스

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Biomass Based Nano Materials and Its Application (바이오매스 기반 친환경 나노소재 개발현황)

  • Han, Seong-Ok;Kim, Hong-Soo;You, Yoon-Jong;Kim, Hee-Yeon;Jeong, Nam-Jo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.434-435
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    • 2009
  • 최근 바이오매스를 친환경 소재로 활용하기 위한 연구개발 및 응용연구가 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 바이오매스를 기반으로 한 대표적인 친환경 소재는 바이오복합재료로서 현재 자동차의 내 외장재료로 사용되고 있으며 응용분야가 전자재료, 포장재료 등으로 다양하게 확대되고 있다. 바이오매스는 이산화탄소 흡수원일 뿐만 아니라 바이오매스를 이용한 바이오복합재료는 경량재료로서 자동차에 사용될 때 연비향상에 의해 이산화탄소 저감에 크게 기여할 수 있다. 최근에는 바이오매스를 기반으로 하여 고강도 특성 등 기존재료에 비해 우수한 특성을 가지는 나노소재를 제조하고 이를 다양한 에너지소재로 활용하기 위한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 바이오매스를 기반으로 한 친환경 소재로서 바이오매스를 기반으로 한 바이오복합재료 및 친환경 나노소재의 연구동향 및 응용분야에 대해 소개하고자 한다.

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A Study on the Condensation Modeling Method for Fast Pyrolysis Gas of Biomass (바이오 매스 급속 열분해 가스의 응축 모델링 기법에 관한 연구)

  • Park, Hun Chae;Choi, Hang Seok;Choi, Yeon Seok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.107.1-107.1
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    • 2011
  • 최근 석유, 가스, 석탄을 비롯한 화석연료의 다량 사용으로 기후변화, 대기오염 등의 환경문제 및 자원 고갈의 우려 때문에 바이오매스는 중요한 화석연료 대체 에너지 자원으로써 큰 관심을 받고 있다. 바이오매스 자원을 에너지로 전환하는 방법 중 하나인 급속 열분해 공정은 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열적으로 분해하여 액상 상태의 생성물을 회수하는 공정으로, 증기상의 열분해 가스를 응축하여 회수하게 된다. 바이오매스의 급속 열분해에 관한 연구는 주로 바이오매스의 종류와 열분해 조건에 따라 회수되는 바이오 원유의 수율 및 물리 화학적 특성에 관한 연구가 수행되고 있으나, 열분해 가스의 응축에 관한 연구는 응축에 수반되는 복잡한 물리적 현상 때문에 미진하다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스의 급속 열분해를 통해 생성되는 증기상의 열분해 가스의 응축 현상을 모사 할 수 있는 모델링 기법에 대해 연구하였다. 급속 열분해 공정을 통해 생성되는 바이오 원유는 수백개의 화합물로 구성되어 있으며, 동일한 바이오매스를 사용한 경우라도 공정조건에 따라 바이오 원유에 포함된 화합물은 달라진다. 따라서 본 연구에서는 바이오 원유의 주요 화합물인 water, propanal, butanal, pentanal, phenol, guaiacol, coniferyl alcohol, formic acid, acetic acid, propanoic acid, butanoid acid를 대상으로 열분해 가스의 응축을 모사하였다. 본 연구에서는 응축 모델링 기법의 검증을 위해 실험결과와 비교하여 정확성을 검증하였으며, 본 연구의 결과를 활용하여 응축 조건 변화에 따른 급속 열분해 가스의 응축률을 예측하고, 이를 이용한 응축 열교환기 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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친환경농업 - 농촌의 다양한 바이오매스 자원과 바이오숯을 이용한 토양탄소 격리기술

  • Seo, U-Deok
    • 농업기술회보
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    • v.50 no.2
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    • pp.25-26
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    • 2013
  • 최근 대체에너지 자원으로 주목받고 있는 농업부문의 바이오매스 잠재발생량이 연간 1,100만톤 이상이며, 이를 잠재 에너지 부존량으로 환산하면 약 460만 TOE에 해당된다. 그러나 농업부산물을 활용한 바이오매스 활용이 농업분야 온실가스 감축 및 에너지 절약에 중요한 역할을 할 수 있음에도 불구하고, 그에 대한 연구가 부족했다. 농업활동 과정에서 발생되는 바이오매스 자원 잠재량을 알아보고 이들 바이오매스를 활용한 토양탄소 격리기술에 대하여 소개한다.

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Applicability of Various Biomasses to Pulverized Coal Power Plants in Terms of their Grindability (다양한 바이오매스의 분쇄도 실험을 통한 미분탄 화력발전 적용가능성 연구)

  • Kang, Byeol;Lee, Yongwoon;Ryu, Changkook;Yang, Won
    • Clean Technology
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    • v.23 no.1
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    • pp.73-79
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    • 2017
  • Recently usage of biomass is increased in pulverized coal power plants for reduction of $CO_2$ emission. Many problems arise when thermal share of the biomass is increased, and milling of the biomasses is one of the most important problems due to their low grindability when existing coal pulverizer is used. Grindability of coal can be measured through the HGI (Hardgrove grindability index) equipment as a standard, but method of measuring biomass grindability has not been established yet. In this study, grinding experiment of coal and biomass was performed using a lab-scale ball mill. One type of coal (Adaro coal) and six biomasses (wood pellet (WP), empty fruit bunch (EFB), palm kernel shell (PKS), walnut shell (WS), torrefied wood chip (TBC) and torrefied wood pellet (TWP)) were used in the experiment. Particle size distributions of the fuels were measured after being milled in various pulverization times. Pulverization characteristics were evaluated by portion of particles under the diameter of $75{\mu}m$. As a result, about 70% of the TBC and TWP were observed to be pulverized to sizes of under $75{\mu}m$, which implies that they can be used as alternative biomass fuels without modification of the existing mill. Other biomass was observed to have low grindability compared with torrefied biomass. Power consumption of the mill for various fuels was measured as well, and the results show that lower power was consumed for torrefied biomasses. This result can be used for characterization of biomass as an alternative fuel for pulverized coal power plants.

Optimization of Ammonia Percolation Process for Ethanol Production from Miscanthus Sinensis (억새를 이용한 바이오 에탄올 생산을 위한 암모니아 침출 공정 최적화)

  • Kim, Kyoung-Seob;Kim, Jun Seok
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.48 no.6
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    • pp.704-711
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    • 2010
  • Lignocellulose ($2^{nd}$ generation) is difficult to hydrolyze due to the presence of lignin and the technology developed for cellulose fermentation to ethanol is not yet economically viable. However, recent advances in the extremely new field of biotechnology for the ethanol production are making it possible to use of agriculture residuals and nonedible crops biomass, e.q., rice straw and miscanthus sinensis, because of their several superior aspects as agriculture residual and nonedible crops biomass; low lignin, high contents of carbohydrates. In this article, as the basic study of AP(Ammonia Percolation), the properties and the optium conditions of process were established, and then the overall efficiency of AP was investigated. The important independent variables for AP process were selected as ammonia concentration, reaction temperature, and reaction time. The percolation condition for maximizing the content of cellulose, the enzymatic digestibility, and the lignin removal was optimized using RSM(Response Surface Methodology). The determined optimum condition is ammonia concentration; 11.27%, reaction temperature; $157.75^{\circ}C$, and reaction time; 10.01 min. The satisfying results were obtained under this optimized condition, that is, the results are as follows: cellulose content(relative); 39.98%, lignin content(relative); 8.01%, and enzymatic digestibility; 85.89%.

Estimation of Forest Biomass for Muju County using Biomass Conversion Table and Remote Sensing Data (산림 바이오매스 변환표와 위성영상을 이용한 무주군의 산림 바이오매스추정)

  • Chung, Sang Young;Yim, Jong Su;Cho, Hyun Kook;Jeong, Jin Hyun;Kim, Sung Ho;Shin, Man Yong
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.98 no.4
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    • pp.409-416
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    • 2009
  • Forest biomass estimation is essential for greenhouse gas inventories and terrestrial carbon accounting. Remote sensing allows for estimating forest biomass over a large area. This study was conducted to estimate forest biomass and to produce a forest biomass map for Muju county using forest biomass conversion table developed by field plot data from the 5th National Forest Inventory and Landsat TM-5. Correlation analysis was carried out to select suitable independent variables for developing regression models. It was resulted that the height class, crown closure density, and age class were highly correlated with forest biomass. Six regression models were used with the combination of these three stand variables and verified by validation statistics such as root mean square error (RMSE) and mean bias. It was found that a regression model with crown closure density and height class (Model V) was better than others for estimating forest biomass. A biomass conversion table by model V was produced and then used for estimating forest biomass in the study site. The total forest biomass of the Muju county was estimated about 8.8 million ton, or 128.3 ton/ha by the conversion table.

Gasification of woody biomass in a fluidized bed reactor (유동층 반응기에서 목질계 바이오매스의 가스화반응)

  • Kim, Seung-Soo;Kim, Jinsoo;Seo, Young-Hoon;Cho, Won-Jun;Baek, Young-Soon;Song, Taek-Yong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.102.1-102.1
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    • 2010
  • 바이오매스(Biomass)는 지구상에서 에너지원으로 이용될 수 있는 모든 식물과 미생물을 총칭하는 의미로 사용된다. 최근 바이오매스를 에너지자원화 시키는 방법으로 주목받는 열화학적 전환(Thermo-chemical conversion) 반응은 산소가 없이 혹은 희박한 조건에서 바이오매스에 열과 압력을 가하거나 공기나 수증기 등의 가스화제와 반응하여 바이오오일(Bio-oil) 및 합성가스(Syngas)로 변화하는 프로세스를 의미한다. 바이오매스로부터 바이오 DME(Di-Methyl Ether) 생산을 위한 합성가스를 제조하기 위해서 국내 산림자원을 대상으로 열분해반응 특성연구를 수행하였다. 또한 이들 물질로부터 바이오 DME 합성을 위해 최적의 합성가스 제조를 위한 타당성 연구를 수행하였다. 반응온도 $800{\sim}900^{\circ}C$에서 가스화 수율은 78~80%, 촤 수율은 17~20%, 타르 수율은 4~10%였고, 합성가스($H_2$/CO)비는 0.9~1.6였다.

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Analysis of Biomass Energy Potential and Density in Korea (국내(國內) 바이오매스 에너지 잠재량(潛在量) 및 밀집도(密集度) 분석(分析))

  • Kook, Jin Woo;Shin, Ji Hoon;Yoo, Ho Seong;Lee, See-Hoon
    • Resources Recycling
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    • v.22 no.5
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    • pp.56-62
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    • 2013
  • The biomass resources is one of promising ways to solve energy exhaustion issues and global warming issues at the same time. To evaluate domestic biomass resources potential such as agricultural wastes, forestry wastes, livestock wastes and municipal solid wastes, statistics data from various organizations were collected and analyzed in this study. Also, space energy densities of each districts in Korea were calculated and analyzed. The results from the evaluation of biomass energy potential and space energy densities in Korea might be useful to estimate the availability of biomass energy conversion processes and to choice a appropriate process to convert domestic biomass into energy.

Aboveground Biomass Estimation of Pinus rigida Stands in Muju Region (무주지역 리기다소나무 임분의 지상부 바이오매스 추정)

  • Seo, Yeon-Ok;Lee, Young-Jin
    • Journal of agriculture & life science
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    • v.45 no.1
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    • pp.15-20
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    • 2011
  • The objective of this study was to develop allometric equations and stem density and biomass expansion factor for Pinus rigida stands in Muju region. The coefficient of determination of the allometric equations in independent variable (dbh) and dependent variable (biomass) was more than 95% with the exception of leaf (78%) and branch(83%). The total biomass was $102Mg\;ha^{-1}$ ($65.9 Mg\;ha^{-1}$ from stem wood, $9.5Mg\;ha^{-1}$ from stem bark, $19.6Mg\;ha^{-1}$ from branch and $7.0Mg\;ha^{-1}$ from leaf). Biomass distribution ratio of Pinus rigida stands showed the highest in stem wood with 64.6%, followed by the branch with 19.2%, stem bark with 9.3% and the leaf with 6.9%. The results indicated that the stem density $(g/cm^{3})$ and the biomass expansion factor were 0.453 and 1.344, respectively.

Research Trend of Bio-oil Production from Biomass by using Fast Pyrolysis (바이오매스로부터 급속 열분해를 통한 바이오오일의 생산기술 연구동향)

  • Kim, Jae-Kon;Park, Jo Yong;Yim, Eui Soon;Ha, Jong Han
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.31 no.3
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    • pp.453-465
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    • 2014
  • The paper provides a review on bio-oil production technology from biomass by using fast pyrolysis to use heating fuel, power fuel and transport fuel. One of the most promising methods for a small scale conversion of biomass into liquid fuels is fast pyrolysis. In fast pyrolysis, bio-oil is produced by rapidly heating biomass to intermediate temperature ($450{\sim}600^{\circ}C$) in the absence of any external oxygen followed by rapid quenching of the resulting vapor. Bio-oil can be produced in weight yield maximum 75 wt% of the original dry biomass and bio-oils typically contain 60-75% of the initial energy of the biomass. In this study, it is described focusing on the characterization of feedstock, production principle of bio-oil, bio-oil's property and it's application sector.