• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권3호
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• pp.258-268
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• 2011

본 연구는 낙엽송과 백합나무 톱밥을 이용한 펠릿의 제조 과정에서 톱밥의 크기 및 함수율, 펠릿제조 온도 및 성형시간이 펠릿의 내구성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. 수종별 내구성의 비교에서 낙엽송 펠릿의 내구성이 백합나무 펠릿보다 높았으며, 낙엽송 펠릿의 경우 18 mesh (1.00 mm) 이상 크기의 톱밥으로 제조한 펠릿이 8~18 mesh (1.00~2.38 mm)의 톱밥으로 제조한 펠릿보다 내구성이 높았다. 펠릿제조 온도를 높이고 펠릿 성형시간을 연장함에 따라 펠릿의 내구성은 증가하였으며, 톱밥의 함수율이 올라감에 따라 펠릿의 내구성은 향상되는 것으로 나타났다. 한편, 본 연구에서 제조된 낙엽송 및 백합나무 펠릿은 대조구로 사용된 산림조합 및 일도에서 제조한 목재 펠릿보다 내구성은 낮았으나, 대부분의 낙엽송 펠릿은 국립산림과학원에서 고시한 목재펠릿의 내구성 1등급 기준(97.5%)을 만족하였으며, 백합나무 펠릿은 3등급 기준(95%)을 모두 상회하였다. 전자현미경을 이용한 펠릿의 관찰에서 펠릿제조 온도를 높이고 펠릿 성형시간을 연장함에 따라 펠릿내에서 톱밥 간의 거리가 감소하고, 특히 $180^{\circ}C$의 온도에서 3분의 성형시간으로 제조한 펠릿의 경우 대조구 시편과 크게 차이가 없는 것을 육안으로 확인할 수 있었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2007년도 학술논문요약집
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• pp.181-182
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• 2007

본 연구에서는 사용후핵연료봉으로부터 헐(Hull)과 펠릿(Pellet)을 분류하여 수납하는 용기에 관한 것이다. 수납용기는 분리된 헐과 펠릿을 함께 수납하되, 펠릿을 통과시키는 펠릿 통과부가 형성된 헐 수납용기와, 헐 수납용기 하부에 위치한 펠릿을 수납하는 수납용기를 구비하고, 펠릿 통과부를 선택적으로 개폐할 수 있는 헐 차단유닛 등이 있다. 따라서 유해지역인 핫셀(Hot-cell) 내에서 펠릿 조각이나 헐이 분산되는 위험을 피할 수 있어 안전성이 확보되고, 각각의 수납용기에 자동으로 분류 및 수납되는 공정을 도입하여 일괄적으로 작업을 진행시킬 수 있으며, 별도의 공정이 필요치 않아 작업시간을 절약할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.247-247
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• 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 Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.541-552
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• 2018

목재펠릿 사용량이 증가함에 따라 사용하는 사람과 환경에 물리적 화학적 피해가 발생하지 않도록 목재펠릿 자체의 안전성에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 목재펠릿의 안전성평가 기준 제정을 위한 예비조사로서, 국내에서 유통 중인 목재펠릿의 질소, 황, 염소, 비소, 카드뮴, 크롬, 구리, 납, 수은, 니켈, 아연, 세슘방사능의 함유량을 조사하였다. 국내산 목재펠릿의 질소, 황, 염소 및 중금속 함유량은 국립산림과학원의 목재펠릿 품질 1급 기준과 ISO의 비산업용 목재펠릿 A1급 기준 및 목재펠릿 안전성 평가기준을 만족하였다. 그러나 수입 목재펠릿의 경우 일부 목재펠릿의 질소, 황, 염소 및 중금속 함유량이 안전성 평가기준의 허용량을 초과하였다. 국내산 목재펠릿에서는 세슘방사능이 검출되지 않았다. 일본으로부터 수입된 목재펠릿으로부터는 세슘방사능이 검출되었으나, 목재펠릿 안전성평가 기준에 규정된 허용량을 하회하였다. 결론적으로 목재펠릿 안전성 평가기준 설정은 안전한 목재펠릿 이용에 기여할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.315-320
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• 2020

목재 부산물 등을 활용하여 제조되는 목재펠릿(pellet)은 가공되는 방식과 추가되는 부산물의 종류, 목재펠릿난로의 종류에 따라 완전연소가 아닌 불완전연소가 일어나는 경우가 있다. 이에 본 연구에서는 불완전연소로 인한 환경오염과 에너지 낭비를 줄이기 위해 목재펠릿난로 연소 작용의 핵심부인 연소기를 개발하였다. 현재 시중에서 유통되고 있는 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하고 있는 연소기의 한계점을 넘기 위해 다층구조(Multi Layer)방식이라 명명하는 새로운 구조의 연소기 방식을 창안하고, CAD (Computer Aided Design) program으로 설계 후 3D 프린터를 활용하여 실현 가능성을 검증하였다. 검증된 데이터를 바탕으로 다층구조(Mulit Layer)방식의 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하는 연소기의 시제품(Prototype)을 설계, 제작하여 실험을 진행하였다. 실험의 신뢰도를 위해 동일한 날짜, 장소, 연료를 사용하여 현재 시중에서 유통되어 판매되고 있는 목재펠릿난로의 연소기와 본 연구에서 개발한 목재펠릿난로의 연소기를 비교실험하였다. 실험의 결과로 환경적인 측면에서 일산화탄소(Carbon Monoxide) 배출량의 감소를 확인하였고, 에너지 효율면에서 상대적으로 높은 열효율 결과를 도출하여 긍정적인 결과를 나타냈다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권1호
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• pp.36-42
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• 2010

본 연구에서는 소나무재와 굴참나무재의 톱밥을 이용하여 제조한 목재펠릿과 두 수종의 톱밥에 목타르를 혼합하여 제조한 펠릿의 특성에 대해서 조사하였다. 펠릿은 상온에서 만능강도측정기를 이용하여 2000 kgf/$cm^2$의 압력을 가하여 제작하였다. 목재펠릿의 밀도는 굴참나무 톱밥으로 제조한 것이 소나무 톱밥으로 제조한 것보다 다소 높았고, 미세분 발생량은 굴참나무 톱밥으로 제조한 펠릿이 소나무 톱밥으로 제조한 펠릿보다 낮았다. 발열량은 소나무 톱밥으로 제조한 펠릿이 굴참나무 톱밥으로 제조한 펠릿보다 다소 높았다. 톱밥과 목타르를 혼합하여 제조한 펠릿은 목타르 함량이 증가함에 따라 함수율, 밀도 및 발열량이 높게 나타났고, 미세분 발생량은 적었다. 이상의 결과로부터 목타르는 고품질 펠릿제조를 위한 원료로서의 이용이 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.224-230
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• 2015

본 연구는 반탄화 처리한 낙엽송 및 백합나무 칩을 이용하여 제조한 펠릿의 내구성에 대한 영향 인자를 조사하기 위하여 펠릿 제조 및 내구성 측정, 그리고 제조된 펠릿의 현미경 관찰을 수행하였다. 또한 반탄화 펠릿의 내구성 향상을 위하여 수분 및 바인더를 첨가하여 펠릿을 제조하고, 이에 대한 내구성을 측정하여 수분 및 바인더가 펠릿의 내구성에 미치는 영향을 분석하였다. 반탄화 낙엽송 및 백합나무 목분으로 제조한 펠릿의 내구성은 무반탄화 펠릿과 비교하여 낮았으며, 반탄화 펠릿의 내구성은 $230^{\circ}C$/30분의 조건에서 가장 높았다. SEM-EDX를 이용한 펠릿의 관찰에서 무반탄화 펠릿의 표면에는 리그닌이 광범위하게 분포하고 있었으며, 반탄화 펠릿에서는 리그닌이 국부적으로 응집하여 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 펠릿 제조시 목분에 수분 첨가는 반탄화 낙엽송 펠릿의 내구성 향상에 기여하였으나, 반탄화 백합나무 펠릿의 내구성은 수분 첨가와 함께 감소하였다. 한편 반탄화 펠릿의 내구성은 바인더의 첨가와 함께 향상되었으며, 리그닌과 단백질이 전분보다 내구성 향상에 효과적인 것으로 조사되었다. 결과를 종합하면, 반탄화 낙엽송 및 백합나무를 이용한 펠릿 제조시 $230^{\circ}C$ 이하의 온도와 30분 이하의 조건에서 반탄화 처리하는 것이 펠릿의 내구성 유지를 위한 적절한 반탄화 조건이라 판단된다. 또한 반탄화 처리한 고비중의 목재를 펠릿의 원료로 이용할 경우 내구성 향상을 위하여 원료에 대한 적절한 함수율 조절이, 그리고 저비중 목재는 함수율 조절보다 반탄화 처리 조건의 조절을 통하여 펠릿 제조용 원료로 이용하는 방안이 효과적일 것으로 생각한다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.211-220
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• 2014

본 연구에서는 목재펠릿의 연소 시 발생되는 타르, 재, 클링커의 생성 특성 분석과 더불어, 1등급 목재펠릿의 함수율에 따른 목재펠릿보일러의 성능 분석이 수행되었다. 타르는 목재펠릿이 연소됨에 따라 생성되어 연소실 전열면에 부착되었고, 전열면에 부착되거나 배기가스와 함께 배출되지 못한 재의 경우, 바닥면에 축적되었으며, 클링커는 3등급 목재펠릿의 연소 중에 버너부에서 생성, 고형화되는 것으로 나타났다. 목재펠릿의 등급이 결정되는 요인으로써 함수율은 중요한 요인으로 작용된다. 벌채부산물을 이용한 목재펠릿은 불균일한 함수율로 인해, 연소 생성물의 발생량이 증가되는 경향을 나타내었으며, 이에 따른 연소시스템에서의 효율 저하, 시스템 작동 오류 등의 문제점이 발생되었다. 특히, 목재펠릿의 함수율에 따른 목재펠릿보일러의 성능 분석에서, 1등급 목재펠릿의 함수율이 6.6%p 증가하였을 때, 보일러효율이 약 27.08%p 감소되는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권6호
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• pp.475-489
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• 2013

본 연구는 낙엽송과 백합나무 톱밥을 이용한 펠릿의 제조 과정에서 바인더로 일정량의 유채박, 커피부산물, 수피, 솔방울, 리그닌 분말을 첨가하여 바인더의 종류 및 첨가량이 내구성을 포함한 펠릿의 품질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. 바인더와 함께 제조한 펠릿의 품질은 국립산림과학원에서 고시한 목재 펠릿 품질 규격 1등급 기준을 대부분 상회하였으며, 일부 과다한 양의 바인더를 첨가하여 제조한 펠릿에서만 높은 회분 함량으로 2~3등급 기준을 만족하는 것으로 조사되었다. 바인더 종류 및 첨가량에 따른 펠릿의 내구성은 리그닌, 유채박 그리고 커피부산물을 첨가하여 제조한 펠릿에서 우수하였으며, 백합나무 펠릿은 첨가량의 증가와 함께 내구성도 향상되었다. 한편 낙엽송 펠릿의 경우 첨가량의 증가에 따른 내구성 향상 효과는 크지 않았으며, 수피와 솔방울을 바인더로 사용하였을 때 첨가량의 증가와 함께 내구성이 감소하였다. 제조된 펠릿의 광학/전자현미경 관찰을 통하여 바인더의 종류에 따른 차이를 명확하게 확인할 수 없었으나, 첨가량에 따른 차이는 명확하게 관찰할 수 있었다. 결과를 종합하면, 바인더의 첨가는 목재 펠릿의 품질 향상에 대부분의 항목에서 기여하였으며, 특히 커피부산물을 바인더로 사용하여 제조한 펠릿의 경우 모든 품질에서 뚜렷한 향상을 확인할 수 있었다. 향후 저렴한 바인더의 안정적인 확보가 이루어진다면 바인더의 첨가로 인하여 연료적 품질이 향상된 목재 펠릿의 상용화가 가능할 것으로 확신한다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권1호
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• pp.29-36
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• 1999

비소성 펠릿법은 종래의 소성 펠릿법의 대체 공정으로, 함철더스트류를 고로에서 재활용하기 위한 괴상화공정이다. 비소성 펠릿의 결합제로 사용되는 시멘트를 저가의 소재로 대체함으로서 펠릿의 제조원가절감을 목적으로 하였다. 본 논문에서는 결합제로서 고로 슬래그를이 용한 비소성 펠릿의 강도변화를 고찰하였다. 비소성 펠릿의 결합제인 고로 슬래그를사용함에 따라 종래의 시멘트 첨가량의 약 절반으로서 강도는 150kgf에 도달하는 것을 확인하였으며, 그에 따른 결합제들의 물리화학적인 특성에 대하여도 조사하였다.