• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제43권3호
• /
• pp.381-389
• /
• 2015

본 연구에서는 반탄화된 낙엽송 칩을 분쇄한 후 그 입자를 이용한 펠릿성형에서 함수율과 입자크기의 영향을 반탄화 조건($220^{\circ}C$-50분, $250^{\circ}C$-50분, $250^{\circ}C$-120분)에 따라 조사하였다. 반탄화 후 함수율은 0.69~1.75%로 반탄화 처리전의 5.26%보다 낮았으나, 회분이나 발열량은 증가하였다. 또한 반탄화에 의한 중량감소율은 크게 증가하였는데 이는 헤미셀룰로오스의 분해가 활발하게 일어났기 때문으로 생각된다. 반탄화 낙엽송 칩에 포함된 탄소함량은 반탄화 처리 전 낙엽송 칩과 비교하여 증가하였으며 수소와 산소함량은 감소하였다. 반탄화 낙엽송 칩에 포함된 리그닌과 글루칸 함량은 반탄화 정도가 증가할수록 증가하였으며 헤미셀룰로오스는 감소하였다. 반탄화 칩을 분쇄하여 입자크기분포를 비교한 결과 높은 반탄화 조건은 낮은 반탄화 조건에서보다 1 mm 이하의 미세분 함량이 높았고 $500{\AA}$ 이상의 macropore가 생성되었다. 반탄화 분쇄 입자를 이용한 펠릿성형 과정에서 입자크기와 관계없이 반탄화 분쇄 입자의 함수율이 증가할수록 투입된 반탄화 분쇄 입자가 받는 압력은 감소하였으며 펠릿길이는 증가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.13-20
• /
• 2009

최근 우리나라의 국민들의 삶의 질이 향상됨에 따라 악취발생문제가 중요한 사회이슈가 되고 있다. 특히 환경기초시설에서 발생하는 악취물질로 인한 민원 중 약 67%가 하수처리장과 음식물쓰레기 처리시설에 의한 것으로 나타났으며, 해양오염방지법 시행규칙개정으로 2012년부터는 하수오니 등의 해양투기가 전면 금지될 예정에 있어 이들 시설의 처리량 증가에 따른 관리대책마련이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부산시 전역의 하수처리장과 음식물쓰레기처리시설중 상대적으로 폐기물발생량이 많은 5개 하수처리장과 5개 음식물쓰레기처리시설을 선정하여 슬러지 시료를 채집하고 이들 시료에 대한 공업분석, 원소분석, XRF 분석, 발열량분석 등을 통해 시료의 물리, 화학적 특성을 알아내었다. 또한 최종적으로 시료 내 황화수소 발생가능농도 측정을 통해 황화수소발생원단위를 산정, 악취민원의 근본적 대책마련을 위한 기초 자료로써 활용 하고자 하였다. 분석결과, 하수슬러지의 황화수소농도는 평균 57.3mg/kg, 음식물쓰레기처리시설의 것은 19.7mg/kg이었다. 최종적으로 총 10개 시설 폐기물의 황화수소 발생원 단위 산정결과 16,017,910.0mg/d로 예측 되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권8호
• /
• pp.683-691
• /
• 2015

순환유동층연소기술은 적용 연료의 다양화, 설비의 경제성 그리고 환경성이 우수하여 최근 전력생산기술로 관심이 증대되고 있으며 최근 전력생산을 위한 재생에너지 사용 의무규정에 따라 재생에너지의 연소특성을 파악하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 순환유동층반응기에서의 석탄과 우드펠릿을 혼소하여 혼소율에 따른 배기배출물 특성과 반응기 내부 가스온도특성의 환경성과 연소성을 실험적으로 분석하여 나타내었다. 총 공급 발열량을 기준으로 각 연료의 공급량을 변경하여 혼소율을 결정하였다. 베드물질로 강모래(7호사)를 적용하였다. 순환유동층반응기에서 우드펠릿 혼소율 증가에 따라 후단부에서의 가스온도가 감소하였고, CO, NOx, HC 및 SOx의 발생량은 우드펠릿의 혼소비가 30% 이하의 경우 혼소비 증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었지만 30% 이상의 경우 CO, HC 및 SOx 발생량은 오히려 증가하는 경향을 나타내었다.

• 보존과학회지
• /
• 제24권
• /
• pp.13-22
• /
• 2008

서천 추동리 문화유적내 토과목관묘에서 출토된 숯과 인근의 기와가마에서 연료로 사용되었던 나무의 숯을 채취하여 수종을 식별하고 각각의 흡습성과 가스 흡착성을 비교하였다. 총 23점의 숯 시료에 대해서 수종을 식별한 결과 토광목관묘에서 출토된 12점의 숯은 모두 활엽수 숯으로 9점이 참나무속의 상수리나무아속 계통, 3점이 팽나무속 숯인 것으로 밝혀졌다. 한편 기와가마에서 출토된 11점의 숯은 모두 침엽수로 경송류의 소나무류인 것으로 식별되었다. 출토 숯의 물리적 성질을 조사한 결과 토광목관묘의 활엽수 숯이 기와가마의 소나무류 숯보다 높은 흡습성을 나타냈으며 에틸렌 가스 흡착 시험에서도 상수리나무아속 숯이 소나무류 숯보다 높은 가스 흡착성을 보였다. 토광목관묘 유구에 활엽수 숯을 사용한 이유는 침엽수 숯에 비하여 활엽수 숯이 미세 세공이 많고 비표면적이 넓어 수분과 가스 흡착력이 우수하여 묘광 내에 보다 양질의 매장 환경을 조성할 수 있기 때문으로 판단된다. 한편, 기와가마에서 소나무류를 연료로 사용한 이유는 비중이 작아 재질이 연하여 연소가 잘되고 특히 재내에 다량의 수지(송진)를 함유하고 있어 발열량이 높고 비교적 화력 조절이 용이했기 때문으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제39권3호
• /
• pp.230-237
• /
• 2011

본 연구는 개량형 탄화로를 이용하여 제탄과정 중 탄화로 내 외벽체의 온도변화를 측정하고, 제탄된 목탄의 특성을 조사하였다. 공시탄화로의 탄화과정은 8일정도 소요되었다. 탄재탄화시 탄화로 내부온도는 $720^{\circ}C$ 정도 였고, 정련단계에 이르기까지 탄화로 내부온도는 점점 증가하여 정련단계에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상의 고온에 달하였다. 연통부는 착화시 $90^{\circ}C$였고, 서서히 증가되어 정련단계에서는 $750^{\circ}C$까지 상승하였다. 이 때 탄화로 벽체의 온도변화는 제탄과정 중의 탄화로 내부의 온도변화 경과곡선과 비슷한 경향을 보여주었다. 제탄과정에서 나타난 탄화로 벽체의 최고 온도는 $500^{\circ}C$ 정도였다. 적외선 열화상카메라를 이용하여 제탄전 탄화로의 내.외벽체의 온도분포를 측정한 결과, 출탄 후 시간이 다소 경과되어도 상당한 양의 잠열이 탄화로 벽체와 천장에서 감지되었다. 출탄된 목탄의 고정탄소은 85.9~89.9%였다. 정련도는 1, 경도는 12, 발열량은 7,047~7,456 kcal/kg, pH는 9.0~9.9였다. 목탄의 수탄율은 13.8% 정도로 기존의 탄화로에 얻어진 수탄율 9.8~12.3%에 비해 1.5% 정도 향상되었다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.836-847
• /
• 2016

본 연구는 바이오매스를 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. MDO(Marine Diesel Oil)와 수상오일을 유화시켜 생성된 에멀젼 연료의 특성과 배출가스를 연구 하였다. 바이오매스로는 톱밥을 사용하였고 $500^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 물과 탄화수소를 응축시켜서 수상오일을 얻었다. 수상오일을 MDO에 10~20% 까지 혼합 후 유화시켜 에멀젼 연료를 만들었다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험한 결과 바이오매스오일 함유량 20%인 유화연료의 NOx 감소량은 약 25%, smoke의 총감소량은 약 60%, 그리고 약 15%의 출력손실을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제27권2호
• /
• pp.55-62
• /
• 2018

식물성 기름을 포수제로 사용하였을 때 바텀애쉬 부유선별의 특성에 대해 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 석탄회 부유선별에서 유상 포수제로 사용되는 Kerosene의 첨가량 변화에 따른 실험에서 Kerosene을 9 kg/ton의 비율로 첨가하였을 때, 미연탄소 회수율이 80%, 부유 산물의 미연탄소 함량이 63%인 것으로 나타났다. 부유선별 효율을 향상시키기 위해 식물성 기름인 콩유를 포수제로 사용한 실험에서는 콩유를 9 kg/ton의 비율로 첨가하였을 때, 미연탄소 회수율과 부유 산물의 미연탄소 함량이 각각 95%, 68%로 증가하였다. 콩유보다 이중결합이 있는 폴리 형태의 불포화 지방산이 많이 함유된 홍화씨유를 9 kg/ton의 비율로 첨가하였을 때, 미연탄소 회수율 99%, 부유 산물의 미연탄소 함량은 78%로 나타났다. 부유 산물의 미연탄소 발열량은 5,803 cal/g으로 나타나 화력발전소 에너지 연료로 활용이 가능함을 확인하였다. 최종적으로 식물성 기름을 포수제로 사용하였을 때 광물성 기름인 Kerosene보다 미연탄소 회수율과 부유 산물의 미연탄소 함량이 높은 것으로 나타났다. 또한, 식물성 기름 중 이중 결합이 2개 이상인 폴리형태의 불포화 지방산이 많이 함유된 기름일수록 부유 산물의 미연탄소 함량이 높아 미연탄소에 대한 흡착성이 우수한 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권3호
• /
• pp.259-267
• /
• 2010

본 연구는 아역청탄의 미분탄 연소특성에 있어서, 입자크기가 미치는 영향을 알고자 실험을 통해 고찰한 것이다. 본 연구를 위하여, 온도 및 온도 상승률을 고려해 볼 때, 실제 미분탄 연소로의 환경을 잘 구현할 수 있는 층류반응기를 설계하고 이용하였다. 크기가 다른 미분탄 입자들이 탈 때 형성되는 화염구조 및 길이를 본 반응기를 이용해 조사하였다. 육안으로 관찰된 화염구조로부터 석탄연소과정들을 분명하게 구분할 수 있었다. 입자의 크기변동은 휘발분 점화개시점에 미치는 영향이 큰 반면, 휘발분의 연소시간에 미치는 영향은 가장 적었다. 입자의 크기가 커질수록 촤의 화염길이도 증가하였다. 화염불안정성 역시 입자가 커짐에 따라 증대되었다. 일정한 체류시간 간격내에서의 촤의 소비율은 거의 일정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권2호
• /
• pp.234-238
• /
• 2016

본 연구에서는 용매추출 공정 중 최종 건조 과정에서 회수방식을 달리하여 무회분석탄을 제조한 후 물리적 특성과 화학적 구조를 비교하였다. 무회분석탄 제조에는 아역청탄 등급의 Kideco coal과 극성용매인 N-methyl-2-pyrrolidone(NMP)를 사용하였으며, 회수방식으로는 감압건조, 희석침전, 분무건조 방식을 사용하였다. 제조된 무회분석탄의 물성변화를 확인하기 위해 공업분석, 원소분석, 발열량분석을 실시하였고, 화학적 구조를 알아보고자 FT-IR, NMR 분석을 하였다. 공업분석을 통해 무회분석탄의 회분함량이 원탄에 비해 줄어든 것을 확인하였다. FT-IR 분석 결과 감압건조로 회수한 샘플은 추출용매의 피크가 나타나는 반면 희석침전방식으로 제조한 무회분석탄에는 추출용매 피크가 사라지는 것을 확인하였다. 희석침전방식을 사용할 경우 다른 회수방식에 비해 저온공정이 가능하였고, 추출용매로부터 무회분석탄을 보다 확실하게 분리할 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제25권1호
• /
• pp.103-106
• /
• 2014

생활폐기물 소각시설에서 발생하는 바닥재는 높은 염소함량과 불순물 때문에 재활용에 한계가 있다. 하지만 종량제봉투의 도입과 음식물폐기물의 직매립 금지, 생산자책임제도의 도입 등 다양한 제도의 개선을 통해 성상이 변화되고 있다. 최근의 생활폐기물은 수분함량과 염소함량이 낮고 발열량이 높은 특성을 보이는데 이는 음식물폐기물의 분리배출, 폐기물의 전처리를 통한 불연물의 분리, 염소 등이 함유된 PVC 분리 등에 기인한 것으로 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 이러한 제도, 특히 음식물폐기물의 분리배출 등의 정책 도입에 따른 생활폐기물 소각시설의 바닥재 성상변화 특성을 분석하고 이를 토대로 바닥재의 재활용 가능성을 평가하는 것이다. 바닥재에 함유된 다양한 성분 중 시멘트 클링커의 주요 성분인 CaO는 2001년 26.7%에서 2006년 34.0%로 증가하였고, 염소성분은 2001년 1.84%에서 2006년 0.00655%로 큰 폭으로 감소하였는데 이는 석탄 화력발전소에서 발생하는 비산재의 특성에 근접하는 것으로서 시멘트 클링커의 원료물질 등 재활용 가능성을 가지게 된 것으로 판단할 수 있다.