• 한국농공학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.55-62
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• 2014

Torrefaction is considered as a promising pre-treatment for thermochemical utilization of biomass. Torrefaction temperature and time are the critical operation parameters. In this study, investigated were the effects of reaction temperature and time on product composition of torrefaction. scanning electron microscope (SEM) images and thermo gravimetric analyzer (TGA) results were also compared for the effects of the operating parameters. SEM images showed that the pores were observed at the temperature of $250^{\circ}C$ for 30 minutes. Rapid decreases in weight were observed the temperature between 200 and$400^{\circ}C$. Higher heating value of the torrefied biomass was over 5,000 kcal/kg at the temperature of $250^{\circ}C$ for 45 minutes. Energy density, which is defined as the ratio of the energy yield over the mass yield was 1.36 at the temperature of $250^{\circ}C$ for 45 minutes. The energy density was higher up to 1.6 at the temperature of $280^{\circ}C$, which indicates greater loss in mass. The major components of the gas produced in the torrefaction were $CO_2$ and CO, with traces of methane. The total amount of gas was 31.54 l/kg and the calorific value of the gas was $1,164.4Kcal/Nm^3$ at the temperature of $250^{\circ}C$ for 30 minute reaction time. Based on the results of this study, the temperature of effective torrefaction is about $250^{\circ}C$ for 30 to 45 minutes of reaction time. Considering the heating value, it is desirable to utilize the gas for efficient process of torrefaction.

• 신재생에너지
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• 제8권4호
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• pp.21-29
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• 2012

The extensible supply of New & Renewable energy resources desperately needs to counter the high dependence on imported energy, recent high oil prices and the Climate Change Conference, and the government has operated the 'Renewable Portfolio Standard' (RPS) as one of the renewable energy policy from 2012. By analyzing the operation case of combined heat and power plant using the woodchip biomass, we drew the price of wood chip fuel, plant capacity factor, electricity selling price, heat selling price and LCOE value. After analyzing the economic feasibility of 3MWe combined heat and power plant based on the operating performance, the minimum of economic feasibility has appeared to be secured according to the internal rate of return (IRR) is 6.34% and the net present value (NPV) is 3.6 billion won as of 20 years life time after installation, and after analyzing the cases of the economic feasibility of the price of wood chip, plant capacity factor, electricity and heat selling price are changed, the economic feasibility is valuable when the price of wood chip is over 64,000 won/ton, NPV is minus, and the capacity factor is above 46.9%, the electricity selling price is 116 won/kWh and the heat selling price is above 75,600 won/Gcal. When going over the new installation hereafter, we need the detailed review of the woodchip storage and woodchip feeding system rather than the steam-turbine and boiler which have been inspected many times, the reason why is it's hard to secure the suitable quality (constant size) of woodchip by the lack of understanding about it as a fuel because of the domestic poor condition and the calorific value of woodchip is seriously volatile compared with other fuels.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권3호
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• pp.187-192
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• 2023

The use of biomass is increasing as a response to the convention on climate change. In Korea, a method applied to replace fossil fuels is using wood chips in a cogeneration plant. To remove air pollutants generated by burning wood chips, a selective denitrification facility (Selective catalytic reduction, SCR) is installed downstream. However, problems such as ash deposition and descaling of the equipment surface have been reported. The cause is thought to be unreacted ammonia slip caused by ammonia ions injected into the reducing agent and metal corrosion caused by an acidic environment. Element analysis confirmed that ash contained alkali metals and sulfur that could cause catalyst poisoning, leading to an increase in the size of ash particle and deposition. Measurement of the size of ash deposited inside the facility confirmed that the size of ash deposited on the catalyst was approximately three times larger than the size of generally formed ash. Therefore, it was concluded that a reduction in pore area of the catalyst by ash deposition on the surface of the catalyst could lead to a problem of increasing differential pressure in a denitrification facility.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.339-339
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• 2020

도시화로 인한 불투수면적의 증가와 기후 변화로 인한 강우패턴의 변화 자연적 물순환 체계에 악영향을 미치며. 이를 해결하기 위하여 국내에서는 도시 내 빗물관리 및 비점오염원 저감이 가능한 저영향개발(Low Impact Development, LID)를 적용하고 있다. 건기시 도로, 주차장등 차량통행 및 유동인구가 많은 지역에서는 입자상 물질들이 많이 발생되어 노면에 축적되어 있다가 강우시 강우유출수를 통해 시설로 유입된다. 이로 인해 시설 내 오염물질 및 퇴적물이 축적되어 여재 공극막힘현상 및 침투율저하의 문제가 발생되어 시설 내 효율이 감소된다. 따라서, 레인가든의 장기 모니터링을 통해 시설 내 유입되는 오염물질의 성상 분석 및 시설 내부의 퇴적물 분석을 통해 LID시설 운영의 효율성 평가를 수행하였다. 모니터링은 강우시 모니터링과 건기시 집수구역, 침강지, 시설 상부, 중부, 하부 등 총 5곳에서 채취하여 분석을 수행하였다. 모니터링은 평균 선행건기 일수는 5.46±4.7 days, 평균 강우량은 14.31±11.4 mm, 평균 강우강도는 5.33±6.7 mm/hr의 강우사상에서 모니터링을 수행하였다. 시설 내 평균 유입수농도는 TSS 98.0 ± 32.7 mg / L, COD 133.6 ± 6.3 mg / L, TN 5.77 ± 4.05 mg, TP 0.54 ± 0.03 mg / L으로 분석되었다. 유입부 내 퇴적물 종류는 Sandy Clay Loam으로 나타났으며, Cr 0.36mg / kg, Cu 5.17 mg / kg and Pb 6.04 mg / kg으로 중금속의 함유량이 높은것으로 분석되었다. 퇴적물은 침강지 및 시설 유입부에서의 입자크기는 49-113㎛ 약 60%의 퇴적물이 축적되어 제거되는 것으로 나타났다. 시설 내 침강지에서 50㎛ 이상의 입자들이 여과, 흡착 및 침전으로 인하여 40% 이상의 입자들이 제거되는 것으로 분석되었으며, 50㎛ 미만의 입자들은 시설 내 중간부, 유출부에서 제거되는 것으로 분석되었다. 침강지에서 유입수 대부분의 입자상물질들이 흡착 및 여과로 인한 제거가 이루어지기에 침강지 여재부는 넓은 표면적, 우수한 흡착능 및 여과율을 고려하여 선정하영 하며, 잦은 교체를 위하여 중량성이 낮은 우드칩 등이 적당한 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.228-236
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• 2015

도시화는 불투수면의 증가를 초래하여 자연적인 물순환 시스템의 왜곡, 비점오염물질 유출 증가, 하천의 수질악화 및 수생태계 훼손 등의 문제를 발생시킨다. 불투수면 증가로 인한 수리수문학적, 생태학적 및 환경적 영향을 저감하기 위하여 선진국에서는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법을 주요한 대안으로 적용하고 있다. 국내에서도 2012년에 비점오염원관리종합대책을 통하여 LID 기법을 비점오염 관리의 주요 방안으로 추진하고 있다. LID 시설은 물순환 구축을 통한 강우유출수의 유출저감과 함께 식물, 미생물, 여재에서의 다양한 물리화학적 및 생물학적 기작을 이용하여 오염물질을 제거하는 기술이다. 이러한 LID 시설에는 다양한 여재가 사용되고 있으나 여재의 오염물질 저감능력 평가를 위한 흡착과 탈착 특성 등에 대한 종합적인 비교평가가 수행되지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 LID 시설에 사용되는 다양한 여재 중에서 모래, 자갈, 바이오세라믹, 우드칩 및 바텀애쉬에 대하여 중금속(Pb, Cu)에 대한 흡착 및 탈착 특성 분석을 통해 여재의 환경성 평가를 수행하였다. 분석결과, 연구에 사용된 모든 여재에서 Pb에 대한 흡착 선호도가 Cu에 비하여 높게 나타났으며 흡착 kinetic 모델에서는 Pseudo second order equation의 적용성이 높게 평가되었고, 흡착등온식 모델에서는 Langmuir-3 isotherm이 높은 적용성을 보였다. 특히 여재 중에서 바이오 세라믹과 우드칩의 경우 Pb에 대한 뛰어난 흡착능을 보이는 것으로 평가되었다. 여재의 탈착 실험 결과 모든 여재에서 환경부 유해물질 기준에 초과하지 않아 LID시설에 다양하게 적용 가능한 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권3호
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• pp.140-151
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• 1996

In this paper, we analyze the variations of thermal characteristics of LD (laser diode) arrays packaged by a flip-chip bonding method. When we simulate the temperature distribution in LD arrays with a BEM (boundary element method) program coded in this paper, we find that thermal crosstalks in LD arrays packaged by the flip-chip bonding method increases by 250-340% compared to that in LD arrays packaged by previous methods. In the LD array module packaged by the flip-chip bonding technique without TEC (thermo-electric cooler), the important parameter is the absolute temperature of the active layer increased due cooler), the important parameter is the absolute temperature of th eactiv elayers of LD arrays to thermal crosstalk. And we find that the temperature of the active layers of LD arrays increases up to 125$^{\circ}C$ whenall four LDs, without a carefully designed heatsink, are turned on, assuming the power consumption of 100mW from each LD. In order to reduce thermal crosstalk we propose a heatsink sturcture which can decrease the temeprature at the active layer by 40%.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.81-88
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• 2018

본 연구는 축산분뇨를 퇴비화 하는 과정에서 흔히 사용되는 수분조절제인 톱밥, 왕겨 등을 대체하여 사용할 수 있고 또한 재사용 여부를 판단하기 위하여 수분조절제 6종을 대상으로 특성을 분석하였다. 그 결과 본 실험에 사용한 수분조절제의 종류에 관계없이 유해성분의 함량은 0.0~34.1ppm으로써 농촌진흥청에서 제시하고 있는 유해성분의 최대함량인 5.0~900.0ppm보다 상당히 적은 것으로 나타나 톱밥이나 왕겨 등을 대체가 가능할 것으로 판단되었다. 그리고 수분조절제 원상태의 함수율은 최소 12.4%에서 최대 16.6%까지 측정되어 적정 함수율인 60%이하 보다는 낮아 수분조절제로서의 기능이 충분한 것으로 나타났다. 흡수율은 최소 31.9%에서 최대 600.0%까지 나타나 수분조절제의 종류에 따라 큰 차이를 보였지만, 가장 적절한 수분조절제는 우드펠릿인 것으로 나타났다. 우드브리켓만 보면, A사 제품이 가장 높게 나타났고 그 다음으로 C사 및 B사 제품 순으로 나타났다. 전단강도는 전단강도를 측정할 수 없었던 재료를 제외한 5가지 종류에서 원상태의 경우, 평균 271.7N정도로서 가장 크게 나타났다. 그 다음으로 건조 및 흡수상태로서 평균 전단강도가 각각 78.0N 및 27.7N정도로 나타났다. 우드브리켓의 경우, A사 제품이 B, C사 제품보다 상대적으로 전단강도가 현저히 작게 나타났다. 전체적으로 볼 때, 전단강도는 흡수율이 작으면 상대적으로 크게 나타나는 경향이 있었다. 특히 소나무 우드칩이나 참나무 절단목의 경우, 흡수상태에서도 전단강도가 다른 재료에 비해 상대적으로 크기 때문에 돈분과의 교반시 어느 정도의 동력을 견딜 수 있을 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제25권6호
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• pp.893-902
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• 2011

본 연구의 목적은 마을 주변의 전통 소나무숲을 선정하여 숲의 구조와 생장실태를 조사하고, 양호한 생장과 보전을 위한 관리방안을 수립하는 것이었다. 연구대상 소나무숲은 강원도 영서지역에 분포하는 12개소를 선정하였다. 숲의 조성시기는 개소별로 최소 50~최대 200년 전이었고, 소나무의 평균 흉고직경과 밀도는 각각 27~52cm, 0.5~9.3주/$100m^2$이었다. 생장기반인 토양환경은 소나무 생장에 대개 양호한 편이었으나, 토성이 사토로서 보비력이 낮은 2개소의 경우 토양양분이 현저하게 낮았다. 일부 숲은 복토, 답압 등으로 인해 근계생장 장해에 따른 수세저하가 나타났다. 수간의 수피탈저 및 공동피해가 6개소에서 발생하였고, 그 원인은 인위적 외상, 전정 부주의, 동해 등이었다. 병해는 그을음잎마름병, 갈색무늬병 등이 6개소에서 발생하였고 피해정도는 경미하였다. 충해의 경우는 솔잎혹파리에 의한 피해로서 피해정도는 6개소에서 경미하였으나, 2개소에서는 상대적으로 더 현저하였다. 이와 같이, 연구대상 소나무숲의 생장저해를 야기하는 주 요인은 양분부족, 복토 및 답압, 수간훼손, 병충해 등이었다. 이들 원인별 문제점을 개선하여 해당 소나무숲을 보전할 관리방안을 모색하였다. 관리방안은 유기물과 석회 시용, 복토 제거, 토양굴기와 자갈포설, 목도설치 또는 우드칩 포장, 목책 및 보호틀 제공, 수간 외과수술, 수세강화, 수간주사 등 생장환경을 개선하거나 수간훼손과 병충해를 제어할 대책을 포함하였다.

• 한국습지학회지
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• 제18권2호
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• pp.194-200
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• 2016

도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 도시열섬효과, 비점오염물질 유출 등의 다양한 문제를 유발한다. 이러한 환경적 영향을 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID 기술의 주요 기작은 토양, 여재, 미생물과 식물 상호간의 수문학적 및 환경학적 기능이 포함되며, 이 중에서 여재는 LID 시설에서의 토양 내 투수율과 저류율 확보에 있어 중요한 구성요소이다. 따라서 본 연구는 LID 시설에 다양하게 활용되고 있는 제올라이트(Zeolite), 우드칩(Woodchip), 바텀애쉬(Bottom ash), 바이오세라믹(Bioceramic) 등의 여재를 단층 또는 복층으로 구성하여 강우유출수내 오염물질 저감 효율을 평가하기 위하여 수행되었다. 실험에 사용된 모든 여재는 강우유출수에 포함된 입자상 물질과 중금속을 60% 이상 제거하는 것으로 나타났으며 여재층을 복층구조로 배치할 경우에 여재 입자간의 다양한 크기의 공극과 여재 내의 미세공극(micro-pores)을 충분히 확보할 수 있기에 입자상물질 및 중금속 저감에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 유입수 내의 효과적인 중금속의 저감을 위해서는 중금속의 입자 및 용존성 함량비율에 따른 여재의 선정과 배치가 중요한 인자로 나타났다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.304-305
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• 2009

시설재배지의 토양화학성 변화는 작물재배 기간 시비한 화학비료에서 유래된 무기성분 뿐만아니라, 가축분퇴비의 질소성분의 토양잔류량이 요소비료 보다 9.4배 많아 염류집적 주 요인이라는 보고('05 경기도)가 시사하는 봐와 같이 유기자원으로 시용하는 가축분 등의 부산물비료의 무기화에서 유래된 비료성분이 토양염류집적 및 토양환경악화에 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 시설재배지의 유기물자원 시용기준이 토양의 특성에 관계 없이 작물에 따라 양적인 시험성적이 주로되어 있으며, 토양검정에 의한 시용기준도 유기물함량에 따라 볏짚, 우분, 돈분 및 계분으로 돠어 있다. 일반노지와 달리 시설재배지에서는 유기물함량이 토양의 비옥도 및 작물생육에 영향을 미치는 것 보다는 토양의 전기전도도(EC)가 더 중요한 작물생육 조건이 될 수 있다. 따라서 토양의 특성에 따라 물질순환에 의한 유기자원 시용기준으로 개선할 필요성이 있다. 시설재배지의 장기적인 토양관리를 위하여 유기물자원에 의한 토양환경 개선 효과를 구명하고자. 무처리, 가축분부산 물비료 관행 시용 기준 대비 볏짚 등 5개의 유기자원을 토양의 무기태질소 함량 대비 유기자원의 탄소함량을 C/N율 10 조절량을 시용하여 시험하였고, 또한 토양의 전기전도도(EC)가 상이한 3개( <2.0 dS/m, 2.0~6.0 dS/m, 6.0 dS/m<)토양에 유기물자원(우드칩)을 C/N율 10, 20, 30 조절하여 수박을 시험작물로 비닐하우스에서 재배하여 수행하였다. 시험 후 토양의 전기전도도(EC)는 시험 전에 비하여 시험 후 토양에서 가축분부산물비료는7% 증가되었으나 유기물자원 처리는 26~33% 경감되는 효과가 있었다. 수박의 과중은 무처리를 제외하고 처리간에 차이가 없었다. 유기물자원 C/N율 조절간에는 시험전 토양의 EC에 따라 차이가 있어 C/N 10 조절에서는 26~44%, C/N 20 조절에서는 30~51%, C/N 30 조절에서는 27~48% 경감효과가 있었으며, 3토양의 평균 토양EC 경감율은 C/N 10, 20, 30 조절에서 각각 34, 39 및 38 % 이었다. 수박의 생육 및 과중은 토양의 C/N율 조절간에는 차이가 없었으나, 토양의 EC 간에는 토양의 EC가 6.0dS/m 이상 토양에서 가장 낮았다. 따라서 탄소원의 유기자원을 C/N율 조절에 의한 시용기준 개선으로 토양의 무기태질소와 토양의 전기전도도(EC)를 경감시켜 친환경적 토양관리와 수박의 수량과 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 평가되었다.