• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.60-60
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• 2017

화석연료의 고갈과 환경오염이 문제시 되면서 친환경 에너지개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 바이오디젤은 동,식물성유지 및 폐식용유를 이용하여 생산이 가능할뿐더러 농용엔진에 특별한 개조 없이 사용가능하다. 또한 바이오디젤 자체에 산소를 함유하고 있어 이산화탄소 저감에 효율적이다. 바이오 디젤에 관한 많은 연구가 수행되었으며, 기존의 연구는 단일유지의 폐식용유를 사용하여 바이오디젤을 생산하는 연구가 진행되었다. 하지만 가정에서 배출되는 식물성 폐식용유의 경우 여러 가지가 혼합되어 배출되고 있어, 혼합폐식용유지의 바이오디젤 특성평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐식물성유지(폐대두유, 폐카놀라유, 폐해바라기유)를 중량비(1:4, 1:1.5 1:0.66, 1:0.25)로 혼합하여 바이오디젤을 생산하고, 생산한 바이오디젤을 농용기관에 이용하여 농용기관의 출력특성 및 배기배출물특성 평가를 실시하였다. 실험에 사용된 농용기관은 배기량이 673cc인 직접분사식 디젤기관(ND10DE, Daedong, Korea)이며, 엔진성능평가를 위해 토크는 토크센서(YDL-704s, Setech, Korea)를 사용하였다. 배기배출물 평가는 배기가스분석기(HG-550, Airlex, Germany)를 이용하여 이산화탄소, 질소산화물을의 배출량을 측정하였다. 폐식용유를 이용하여 생산한 바이오디젤과 경유의 기관성능을 비교한 결과 토크와 축출력의 경우 BD의 혼합량이 증가할수록 줄어들었다. 토크는 혼합된 유지에 따라 상용운전범위인 1500rpm~2400rpm에서 평균 대두와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 7.2%, BD20은 12.1% 감소하였고, 대두와 해바라기유를 혼합하여 생산한 BD10은 11.3% BD20은 16.3% 감소하였다. 또한 해바라기와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 8.3%, BD20은 14.6% 감소하였다. 이는 BD의 발열량이 경유에 비해 낮아 토크가 감소한 것으로 판단된다. 또한 배기배출물 평가의 경우 질소산화물은 BD의 함랑이 증가함에 따라 경유에 비해 배출량이 증가하는 경향을 보였고, 이산화탄소는 저감되는 것으로 나타났다. 이는 바이오디젤이 함산소연료이므로, 연료내의 산소로 인해 완전연소를 촉진시켜 이산화탄소를 저감시키고 질소산화물은 증가된 것으로 판단된다.

• Clean Technology
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• v.19 no.3
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• pp.313-319
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• 2013

To produce biodiesel efficiently from fish oil containing 4% free fatty acid, esterification and trans-esterification were carried out with Vietnam catfish oil, which was kindly provided from GS-bio company. Heterogeneous solid acid catalysts such as Amberlyst-15 and Amberlyst BD-20 and sulfuric acid as homogeneous acid catalyst were used for the esterification of free fatty acids in the fish oil. Sulfuric acid showed the highest removal efficiency of free fatty acid and the shortest reaction time among three acid catalysts. The base catalysts for trans-esterification such as KOH, $NaOCH_3$ and NaOH were compared with each other and KOH was determined to be the best transesterification catalyst. Some solid material, which assumed to be saponified product from glycerol and biodiesel, were observed to form in the fish oil biodiesel when using $NaOCH_3$ and NaOH as the transesterification catalyst. The initial acid value of fish oil was proven to have a negative effect on biodiesel conversion. Of the three catalysts, KOH catalyst transesterification was shown to have high content of FAME and the optimal ratio of methanol/oil ratio was identified to be 9:1.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.5
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• pp.497-503
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• 2008

A variety of techniques has been employed in order to reduce problems caused by the crystallization of paraffin and saturated fatty acid esters in diesel fuel containing biodiesels. Methacrylate copolymers are known as additives which reduce the pour point and cold filtering plugging point (CFPP) of diesel fuels. This paper describes the synthesis, characterization and low temperature properties, having as an initial step the synthesis of the alkyl methacrylate monomers by esterification of methacrylic acid with C12, C18, and C22 fatty alcohols. The copolymerization of these monomers with styrene was then performed, with molar ratios of 30:70, 50:50 and 70:30 for styrene:alkyl methacrylate. All copolymers were characterized by $^1H-NMR$, FT-IR, and gel permeation chromatography (GPC). The poly(styrene-co-alkyl methacrylate)s (PStmSMAn) leads to a large reduction in the pour point and CFPP of poly(styrene-co-alkyl methacrylate) in ultra low sulfur diesel (ULSD) and BD5 with treated 100~5000 ppm of poly(styrene-co-alkyl methacrylate). BD5 fuel containing 5000 ppm of the copolymer (PSt82SMA18) showed a $25^{\circ}C$ and $9^{\circ}C$ reduction in their pour points and CFPP, respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.113.2-113.2
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• 2011

동물성 오일을 이용한 바이오디젤 생산 반응 후 미반응된 메탄올과 염기촉매의 처리에 관한 연구로써 바이오디젤의 순도에 영향을 미친다. 메탄올과 염기촉매는 바이오디젤 생산 반응 후 상층인 메틸 에스터 층과 하층인 글리세롤 층에 각각 포함되어 있다. 1차적으로 각각의 층에서 메탄올을 증발하게 되며 메탄올 증발은 감압 증류 장치를 이용해 분리하게 된다. BD100을 기준으로 하여 메탄올의 함량은 0.2% 이하여야 하며 수분 함량은 0.05% 이하를 유지해야 한다. 메탄올 증발은 메탄올의 끓는 온도인 $65^{\circ}C$를 기준으로 하여 끓는점 보다 낮은 온도와 높은 온도에서 각각 증발을 실시하고 각각의 메탄올 증발 제거에 따른 FAME 함량에 미치는 영향에 대해 FAME 함량 분석을 통해 조사하였으며 메탄올 증발 후 증류수를 이용한 바이오디젤 내 잔류 촉매 및 자유 글리세린 세정 제거에 대해 조사하였다. 증류수 양과 증류수 온도 및 세정 시간에 따른 FAME 함량 변화를 알아보았으며 세정 후 증류수 증발에 따른 FAME 함량 변화에 대해서 분석을 실시하였다. 본 실험을 통해 동물성 오일을 이용한 바이오디젤 생산 후처리 공정인 메탄올 증발 및 세정, 수분 증발 공정의 최적 조건을 도출하고자 하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.542-547
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• 2010

n-Paraffin and saturated fatty acid methyl esters in the diesel and bio-diesel fuel crystallize at low temperature. Many articles have addressed various solutions for the low temperature crystallization problem and one of them is the use of methacrylate copolymers. In this work, we synthesized a series of copolymers in the reaction condition of 70 : 30 molar ratio of lauryl methacrylate (LMA) (or stearyl methacrylate (SMA)) and alkyl methacrylates. The structures of the copolymers were characterized by $^1H$-NMR and FT-IR spectroscopy, and the molecular weight of copolymers were obtained from Gel Permeation Chromatography (GPC) method. The concentrations of additives were 500~1000 ppm and 1000~10000 ppm in diesel fuels and bio-diesel fuel (BD5 and BD20), respectively. The addition of copolymers changes the many properties of fuel such as the pour point (PP), cloud point (CP) and cold filtering plugging point (CFPP). For example, the low temperature properties of the copolymers containing SMA ($PSMAmR_2n$) were excellently improved about 15, 7, and $10^{\circ}C$ for PP, CP and CFPP, respectively.

• KSBB Journal
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• v.23 no.5
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• pp.413-418
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• 2008

The production of 1,3.propanediol (1,3-PD) was investigated with Klebsiella pneumoniae DSM2026 and K. pneumoniae DSM4799 using crude glycerol obtained from biodiesel industry. Crude glycerol was used without prior purification to investigate effects of impurities in crude glycerol on 1,3-PD production. In the batch cultures, 1,3-PD production with crude glycerol was $1.1{\sim}2.5$ times higher than that with pure glycerol, indicating that crude glycerol is even a better substrate than pure glycerol for 1,3-PD fermentation. When glucose was added, 1,3-PD production and yield decreased in spite of enhanced cell growth. Furthermore, the addition of glucose was found to increase 2,3-butanediol, a by-product, significantly because of the change in metabolism in the presence of glucose. In semi-batch cultures without glucose addition, 26 g/L 1,3-PD was produced with crude glycerol, which was $2{\sim}3$ times higher than that with pure glycerol. Based on our results, it was clearly shown that crude glycerol is an effective substrate for biological 1,3-PD production, making it more feasible to produce 1,3-PD at a lower price.