• 기계저널
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• 제52권3호
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• pp.47-50
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• 2012

이 글에서는 가연성 폐기물을 이용한 고형연료 제품의 특성과 폐기물고형연료, 유연탄 흔소 유동층 보일러의 구성 및 익산 열병합발전설비 적용사례 등을 소개하고 새로운 신재생에너지 사업으로 부각되는 폐기물고형연료 열병합 발전설비에 대한 이해를 돕고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.207.2-207.2
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• 2010

자원자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 폐기물 고형연료에 관한 조항 등 폐기물 고형연료에 관한 제반 규정이 도임된 2006년 이후 폐기물 고형연료 에너지화에 대한 관심이 크게 대두되고 정부 및 산업계의 사업추진이 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구는 국내에서 최초로 RDF를 전용으로 연소하는 pilot plant급 순환유동층 보일러를 제작 건설하고 RDF 연료를 연소하여 성능특성과 운전특성을 연구 분석한 것이다. 연구 과정에서 8ton/h급 순환유동층 보일러를 독자적으로 설계하고 건설하였으며, 건설 전 과정을 연구진이 감리하고 관리하였다. 보일러의 스팀사양은 $450^{\circ}C$와 38ata로 하였다. 또한 시운전 및 정상운전을 위한 운전체계를 자체적으로 수립하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계 자료를 확보하였다. 운전특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 연소실험을 수행하고 그 특성 자료를 비교하였다. 폐기물 고형연료는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 특성을 나타내었으며 배연특성도 양호하였다. 성형된 RDF는 장기간의 운전에서도 안정적인 연소특성을 나타내었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 60ton/h급 상용규모 RDF 전용 순환유동층 보일러를 설계하였다. 보일러의 용량은 10MWe 발전과 12ton/h 증기 공급에 적합한 규모로 산업체나 지역난방용 열병합 보일러에 적합한 사양이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.220-227
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• 2010

폐기물을 이용한 고형연료의 제조는 온실가스 저감과 대체연료로써의 이윤 창출 목적으로 많은 연구가 진행되었고, 이로 인해 상용화가 이루어 질 정도로 기술적인 발전을 거듭 하였다. 하지만, 단일폐기물에 대한 고형연료의 제조는 성분 변화가 별로 없지만 여러 가지 폐기물을 혼합하여 고형연료를 만들 경우에는 주의가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 폐기물을 이용하여 제조한 고형연료의 특성 분석을 하였다. 특성분석 결과 성형 전 폐기물과 성형 후 고형연료는 발열량 차이가 크게 나타났으며, 그 원인으로는 폐기물의 성상, 수분, 혼합정도에 기인되었다. 균일 혼합 후 폐기물 고형연료는 발열량이 6,000kcal/kg을 넘었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.158.1-158.1
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• 2010

국내 최초의 생활폐기물고형연료(RDF) 생산플랜트인 원주시 RDF플랜트의 2009년도 운영실적을 정리하여 폐기물 처리단가를 분석하였으며 에너지 생산 효과도 분석하였다. 실적분석에 사용된 자료는 원주 RDF플랜트 위탁운영업체가 운영비를 청구 및 정산하기 위해서 원주시에 상시 측정 및 보고하는 항목으로서, 내용은 트럭으로 플랜트에 반입되는 폐기물 전체량, RDF생산 전체량, 불순물 매립 전체량, 건조 및 탈취용 연료사용 전체량, 전기사용 전체량 등이다. 2009년도 원주시 RDF플랜트에 반입된 폐기물 량은 총 17,504톤이었고, RDF를 총 7,044톤 생산하였으며, 4,120톤의 불연물을 선별하였다. 1년간 사용한 건조 및 탈취용 연료는 총 596,268 리터였으며 연료인 부생유의 가격은 리터 당 평균 864.6원이었다. 사용한 전기량은 총 2,435,397 kWh였고, 이 중에서 성형공정에 사용된 전기량은 총 사용량의 19%였다. 이상의 기록자료들을 분석해 본 결과, 폐기물 1톤을 처리하는데 전기 비용이 14,334원이었고, 연료비가 29,452원이었다. 여기에 폐기물 1톤당 불연물 매립비 6,573원과 위탁인건비를 합하면 폐기물 1톤당 처리비용은 약 116,573원으로 나타났다. 현재 원주시 RDF는 톤당 25,000원에 판매되고 있으므로 이 비용을 감안하면 폐기물 1톤당 처리비용은 105,298원으로 산출되었다. 현재 알려진 유사 규모의 소각로 운영비가 폐기물 1톤당 136,736원인데, 이것은 RDF기술보다 31,438원/톤-폐기물 정도 처리비용이 비싸다. 따라서 100톤 이하 규모의 폐기물처리시설 설치를 할 경우에는 RDF 시설이 경제적으로 타당함을 나타낸다. 원주시 RDF플랜트의 물질수지를 분석해 본 결과, RDF생산 수율은 40.2%였으며 총 투입된 에너지는 8,0587 Gcal였다. 생산된 에너지 총량은 RDF발열량 4,500 kcal/kg으로 했을 때 31,699 Gcal로 나타났다. 투입대비 생산에너지 비율은 25.4%로 계산되었고, 전기의 발전효율을 40%로 감안했을 경우에는 35.3%로 계산되었다. 성형하는데 사용되는 총 에너지는 전체 투입에너지의 4.9%로 나타났고, 비용으로는 폐기물 1톤당 2,723원 이었다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.101-108
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• 2022

본 연구는 유기성 폐기물 중 음식 폐기물의 고형연료제품으로서의 활용 가능성을 평가하기 위해 건조 음식 폐기물의 물리화학적 성질 및 연소 특성을 분석하였다. 기존 고형연료와의 성상 차이를 비교함으로써 건조음식 폐기물의 연료로서의 특성을 분석 하였으며, 연료화 후 연소 특성을 파악하였다.음식 폐기물 시료 2종과 고형연료 제조설비로부터 생산된 고형연료 시료 2종을 이용하여 원소분석, 공업분석, 발열량분석, TGA 분석 실험을 진행 하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 건조 음식 폐기물의 수분함량과 회분함량은 각각 1.7~10.0 wt.%, 7.8~11.7 wt.%로 고형연료 품질기준을 만족하였으며, 건조 음식 폐기물의 저위발열량은 4,000~4,720 kcal/kg으로 고형연료의 품질기준인 3,500 kcal/kg보다 높은 것으로 나타났다. 건조 음식 폐기물의 TGA 분석 결과, 연소반응은 약 200℃에서 시작하여 약 500℃에서 연소 속도가 가장 높았다. 100~200℃ 사이에서 수분 증발 후, 200~500℃ 사이에서 초기 휘발분, 탄소 및 잔류 휘발분의 방출 및 연소가 이루어졌다. 건조 음식 폐기물의 높은 발열량 및 낮은 수분, 회분 함량을 바탕으로 향후 효율적 건조 기술 적용 및 엄격한 품질 기준 검사를 통해 건조 음식 폐기물의 고형연료화가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.851-854
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• 2009

최근 화석에너지 고갈과 환경규제 강화로 신 재생에너지 개발 및 보급이 시급해지고 있다. 여러 가지 신재생 에너지 중 폐기물을 이용하는 방법이 에너지원의 잠재적 가치를 비교하였을 때 가장 유망한 에너지원으로 인정되고 있으며, 그 중에서도 폐기물을 고체연료로 가공하는 고형연료가 현실적이고 경제적인 방법으로 인정받고 있다. 하지만 Cl이나 중금속 같은 물질들은 부식성이 강하여 보일러와 같은 열 회수 장치에 고온부식을 일으켜 고형연료의 제한적인 요소로 작용하고 있다. 따라서 울산의 산업단지의 고형연료의 원료가 되는 몇몇 물질을 SEM-EDS로 분석하고, Triangle plot을 통하여 나타내고 고형연료의 처리장치 설계 시 기초가 되는 자료를 제공한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.867-868
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• 2009

본 연구는 사업장에서 발생하는 폐기물의 고형연료 제조에 관한 것이다. 고형연료제품 생산을 위해 대부분의 제조 회사는 발열량이 높고, 성형하기가 쉬운 필름류 플라스틱을 많이 사용하고 있다. 이에 반해 본 연구에서는 폐합성수지, 폐지, 폐목재, 폐타이어 등 다양한 폐기물을 이용하여 고형연료 제조 가능성을 확인해 보았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.116-123
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• 2010

현행 "건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률" 시행규칙에서는 가연성 건설폐기물의 재활용에 대한 명확한 규정 없이 배출규정만을 제안하여 대부분의 가연성폐기물이 단순 소각 또는 혼합폐기물의 형태로 소각 또는 매립되고 있는 실정이다. 따라서 가연성 건설폐기물의 단순 소각을 최대한 억제하여 연료화 등으로 재활용 할 수 있는 제도적 방안의 마련이 필요한다. 본 연구에서는 이를 위하여 가연성 건설폐기물의 발생 및 처리현황을 분석 조사하였고 국내 폐기물 고형연료관련 제도 및 법규를 검토하였다. 그리고 이를 토대로 국내 가연성 건설폐기물의 연료화를 위한 문제점을 분석하여 가연성 건설폐기물을 활용한 고형연료의 정착을 위한 정책적 방안을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.825-828
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• 2009

고형원료인 폐기물의 감량화 및 자원화 기술 중 가장 대표적인 기술로 폐기물의 소각(incineration)기술과 가스화(gasification)용융기술을 들 수 있다. 폐기물 가스화 기술은 폐기물 내의 탄소, 수소 성분을 가스화하여 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스(synthesis gas, syngas)로 전환하여 불연물은 용융되어 환경적으로 무해한 슬래그로 회수하는 기술이다. 폐기물 가스화 용융 시스템으로 발생된 합성가스를 재순환하여 사용하는 합성가스 재순환시스템을 통해 가스화에 필요한 열을 시스템 내에서 대체하여 사용하는 기술개발은 폐기물 가스화 용융기술의 경제성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 고형 폐기물 가스화반응에 의해 발생되는 합성가스를 재순환하여 폐기물 가스화 용융 시스템내의 자체 에너지원으로 활용할 수 있도록 하는 합성가스 재순환 시스템 및 버너의 운전특성을 고찰하였다. 합성가스의 재순환 장치에서의 운전 압력 제어 및 유량제어를 통해서 안정적인 합성가스 재순환 성능과 재순환버너의 연소 성능을 유지할 수 있었다. 합성가스 재순환버너에 의한 16,800 $kcal/Nm^3$ 조건 및 33,600 $kcal/Nm^3$ 조건에서 운전시에도 가스화기의 운전온도는 안정적으로 유지됨에 따라 생산된 합성가스의 가스화기 보조연료 대체 및 에너지절감이 가능한 것으로 판단된다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.17-25
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• 2009

세계의 모든 나라가 화석연료를 대체하는 태양광, 풍력 등의 그린에너지 기술개발에 주력하고 있으며, 한편으로는 에너지의 효율제고 및 재생을 위하여 폐기물로부터의 자원순환을 이룩하는 폐기에너지 회수에도 많은 노력을 기울이고 있다. 그 하나의 방편이 버려지는 쓰레기에서 에너지를 회수하는 고형재생연료인 RDF(생활폐기물 고형연료 제품, Refuse Derived Fuel) 생산이다. 우리나라에서는 유일하게 강원도 원주시에서 하루 80톤을 생산하고 있으며 아직은 기술도입 초기단계에 있는 가연성폐기물의 연료화 기술이다. RDF의 특성은 불연성 성분이 제거된 일반 가연물을 분쇄하여 압출성형 가공한 펠릿형상의 고체연료로서의 열적 특성이 우수하나 화재안전 측면에서는 제조 및 취급공정에서의 일반적인 가연물 화재위험성을 가지고 있고, 저장과정에서는 축열발열에 의한 자연발화 위험성이 상존하며, 저장형태, 특히 사이로의 경우 구조특성으로 인하여 화재진압도 쉽지않다. 본 논문에서는 일본의 RDF 화재사례를 중심으로 그 화재 위험 특성과 안전대책을 고찰하고자 한다.