• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.135-143
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• 2015

본 연구는 반탄화 목분과 정수기 필터용 폐활성탄 분쇄물을 혼합한 혼합물을 연료로 사용하였을 경우의 그 연료적 특성을 평가하고자 하였다. 반탄화 목분은 국산 범용수종인 졸참나무와 소나무를 이용하여 급속으로 목재칩 열가공처리가 가능한 wood roaster를 이용하여 처리하였으며 처리조건은 $200^{\circ}C$에서 각 300 s, 450 s, 600 s를 적용하였다. 이때 폐활성탄과 반탄화 목분의 혼합비율은 중량대비(wt%) 5 : 95, 10 : 90, 15 : 85, 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20으로 하였으며, 이에 대한 연료적 특성에 평가를 위해 발열량, 원소분석, 회분함량 등을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 동일시간, 온도 등의 wood roasting 처리조건에서 소나무가 졸참나무에 비해 탄소함량이 더 높았으며, 이는 낮은 온도와 짧은 시간에 최적 탄화도를 나타냄으로 소나무가 효율적인 반탄화 작업이 가능함을 알 수 있다. 2. 반탄화 목분 및 무처리 목분의 폐활성탄 첨가율이 증가할수록 총발열량 값은 급격히 증가하였고 회분함량 또한 증가하였다. 3. 반탄화 목분과 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합한 경우에는 두 조건 모두 첨가율에 따라 총발열량은 증가하지만 무처리 보다는 반탄화 목분 그리고 졸참나무보다는 소나무가 더 높은 총발열량을 나타냈다. 4. 폐활성탄을 목분과 함께 혼합물의 원료로 사용하기 위해서는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건 이상의 고온 연소조건이 필요하다고 판단된다. 이는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건에서도 완전연소가 되지 않고 회분상태로 잔류하는 함량이 매우 높기 때문이다. 5. 또한 무처리 목분과 반탄화 목분에 폐활성탄을 혼합한 조건 중 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합하는 조건이 총발열량의 증가율이 더 높게 나타났으며, 이러한 현상은 소나무보다는 졸참나무가 더 명확하게 나타났다. 최적 회분함량의 폐활성탄 첨가비율은 소나무 무처리 목분에 총 중량대비 5% 이상, 10% 미만의 조건이며 이는 1급 펠릿에 해당되는 0.7% 미만의 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1015-1020
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• 2012

석탄 및 pet coke (petroleum coke)는 그 이용이 제한적이지만 공급이 풍부한 에너지원이므로, 가스화공정에 적용하여 고급연료인 수소나 액체연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 열천칭반응기와 실험실규모의 유동층반응기(내경 0.02 m, 높이 0.6 m)에서 갈탄, 무연탄, pet coke의 수증기 가스화 반응특성을 조사하였다. 가스화 온도 $600{\sim}900^{\circ}C$, 수증기 분압 0.15~0.95 atm 및 수증기/연료 비의 조업변수가 가스화반응속도 및 생성가스의 발열량에 미치는 영향을 조사하였다. 기체-고체 반응모델로서 modified volumetric reaction model을 적용하여 가스화반응의 거동을 묘사하고 kinetic 인자들을 도출하였다. 가스화 반응온도가 높을수록 생성가스 중의 수소농도와 가스의 발열량은 증가하였다. 생성가스 발열량은 무연탄 > 갈탄 > pet coke의 순으로 높게 나타났는데, 반응온도 $900^{\circ}C$, 수증기분압 95%의 조건에서 10.0 > 6.9 > 5.7 $MJ/m^3$로 각각 얻어졌다. 본 연구를 통하여 갈탄과 pet coke에 대해 가스화공정의 잠재적인 연료로서의 가능성을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제22권4호
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• pp.299-307
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• 2016

These days, coal is one of the most important energy resources used for transportation, industry, and electricity. There are two types of coal: high-rank and low-rank. Low-rank coal has a low calorific value and contains large amounts of useless moisture. The quality of low-rank coal can be increased by simple drying technology and it needs to be stabilized by hydrocarbons (e.g. palm acid oil, PAO) to prevent spontaneous combustion and moisture re-adsorption. Spontaneous combustion becomes a major problem during coal mining, storage, and transportation. It can involve the loss of life, property, and economic value; reduce the quality of the coal; and increase greenhouse gas emissions. Besides spontaneous combustion, moisture re-adsorption also leads to a decrease in quality of the coal due to its lower heating value. In this work, PAO was used for additive to stabilize the upgraded coal. The objectives of the experiments were to determine the stabilization characteristic of coal by analyzing the behavior of upgraded coal by drying and PAO addition regarding crossing-point temperature of coal, the moisture behavior of briquette coal, and thermal decomposition behavior of coal.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권5호
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• pp.343-350
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• 2013

The objectives of this study were to estimate the potential biomass yield by using the biomass conversion index and evaluate the potential energy production by using the energy conversion index of biomass. Estimating the total biomass yield in Korea showed 9,646.3 thousand tons produced in 2012. Subsequent evaluation of the potential energy production using the estimated biomass yield in 2012 indicated that the calorific values were varied from 3,800 to 4,500 kcal $kg^{-1}$ for crop- and from 4,100 to 4,300 kcal $kg^{-1}$ for woody-based biomass, respectively. Among the examined biomass materials, the pruned branch of a nut tree appeared to be the greatest in bio-energy production showing 6,300 kcal $kg^{-1}$ in calorific value. Total potential energy production from agricultural by-products was estimated approximately at 3,966,000 TOE. Among the agricultural by-products examined, rice straw showed the greatest energy production potential being at 2,321,000 TOE. Furthermore, it might contribute to establishing the countermeasures of biomass utility in agricultural sector based on regional distribution chart of the potential biomass and energy yields in Korea.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권1호
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• pp.64-68
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• 2010

Cattle feedlot manure could be used effectively as the solid fuel for heating of agricultural facilities. Therefore, this study was carried out to investigate the thermal and physicochemical characteristics of solid fuel extruded with cattle feedlot manure. Calorific values of the solid fuel extruded with cattle feedlot manure, which was dried to the moisture contents of 0.0% (w.b) and 35.0% (w.b,) were 14,906 kJ/kg and 11,797 kJ/kg, respectively. Calorific value of extruded solid fuel was linearly decreased with the increase of moisture content. The first, second, and third reaction point during thermal pyrolysis of solid fuels extruded with cattle feedlot manure was investigated as $108.1^{\circ}C$, $312.2^{\circ}C$, and $459.4^{\circ}C$, respectively. The maximum reaction point was presented at the temperature of $312.2^{\circ}C$. Weight loss of extruded cattle feedlot manure during thermal pyrolysis until $600^{\circ}C$ was reached to about 60%. Volume decrease of initial extruded cattle feedlot manure was 61% during drying for the use as solid fuel. Maximum strength of extruded cattle feedlot manure, which was dried as the moisture content of 10% (w.b.) was 41,9150 N/$m^2$. Ignition gas analysis of extruded cattle feedlot manure presented that it has small amount of $NO_x$ and $SO_x$. It was shown that dried cattle feedlot manure had main components of C and O including small amount of Mg, Si, and Ca.

• 플랜트 저널
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• 제13권1호
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• pp.44-50
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• 2017

500 MW급 석탄화력발전소를 대상으로 연료분석법 및 연속측정법을 사용하여 이산화탄소 배출량을 산정하고 특성을 알아보았다. 연료분석법은 산정방법 중 배출량이 가장 낮게 산정되는 것을 확인하였다. 이는 순발열량이 낮게 분석되기 때문으로 저열량탄을 사용하는 경우 연료분석법을 활용하는 것이 유리하다. 또한 입하탄 보다 소비탄을 시료로 사용하였을 때 배출량이 낮게 산정되는 특성을 보인다. 하지만 차이는 2% 미만으로 미미하여, 분석 인력 및 장비가 한정된 현 여건에서는 입하탄을 연료분석에 사용하여도 적정하다고 판단된다. 연속측정법은 연료분석법 대비 배출량이 다소 높게 산정되지만 국내외 제시된 배출계수를 사용한 산정량보다 낮게 산정된다. 따라서 석탄 탄종 변화로 연료분석법에 의한 산정량이 증가할 경우, 유량 측정방법을 보완하여 사용한다면 배출량 산정 시 유리할 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권6호
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• pp.72-80
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• 2010

Possibility of the usage of sludge generated in coal mine drainage treatments as a briquette additive was investigated by the combination of industrial, elemental, and combustion experiments. A series of briquettes having 2% and 6% of sludge were used for the experiments. Compared to the control sample, our results show that all experimental values for the briquettes are very similar. In particular, it is worthy to note that there is no obvious difference in calorific values for the briquettes containing 2% or 6% of sludge. The calorific values are 4,250~4,360 kcal/kg, 4,240~4,250 kcal/kg, 4,180~4,210 kcal/kg, and 4,270~4,360 kcal/kg for the control sample, briquette containing 6% of Hambaek sludge, briquette containing 6% of Hamtae sludge, and briquette containing 2% of Hambaek sludge, respectively. Results of ash fusion temperature show that the temperature is greater than $1,550^{\circ}C$ for the control sample. However, the temperature for the briquettes with 6% of Hambaek sludge and 2% of Hambaek or Hamtae sludge is $1,510^{\circ}C$. For a briquette containing 6% of Hamtae sludge, the temperature of ash fusion is $1,530^{\circ}C$. After combustion, environmental impacts of the briquettes with sludge were tested. Little environmental influence was observed for the combusted briquettes with sludge.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.27-32
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• 2000

산림에 대한 화재 위험성 평가는 산불의 예방, 진화 및 관리에 있어서 우선적으로 고려되어야 할 부분이다. 단일 화재로서는 축내 최대 규모인 1997년 4월에 발생한 강원도 고성산불과 2000년 4월에 발생한 강원도 영동지방 산불은 이러한 화재위험성 평가의 필요성을 절실히 요구하고 있다. 현재 국내에서의 사용하고 있는 위험도의 표현은 기상인자에 의해 연료가 화재에 노출될 수 있는 위험을 나타낸 것으로 습도측정봉 무게 환산식을 통해 산불 발생 위험지수 산정하여 산불경보시스템을 사용하며 나타내고 있다. 앞으로, 지역별 종합적인 산림화재 위험성 평가를 위해서는 주요 인자들의 위험성을 측정하고 통계적 고찰을 통한 위험성 평가를 표현할 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 먼저 통계적 고찰을 통해 발생 빈도와 피해의 심각성을 분석하여 위험성을 평가하였고 수목의 열량적 가치를 시차주사열량계 실험을 통해 분석하여 수목분포도에 따를 열적 상대 위험성을 평가하였다

• 유기물자원화
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• 제18권4호
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• pp.54-63
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• 2010

우리나라는 MBT시설의 설계 시 국내 실정에 맞는 관리 시스템 구축이 미흡하고 계절적 변동에 따른 발전 설비 부하의 변화량을 해소하지 못하고 있는 상황이다. 따라서 본 연구는 MBT시설의 도입으로 인한 새로운 생활폐기물 관리 시스템 구축을 구축하고 계절별 생활폐기물 성상 및 배출 특성과 발전 설비 부하의 변화량 해소를 위해 추가 열적 완충재의 발열량을 검토하였다. 이번 연구 결과 MBT시설의 선별효율 및 조성별 폐기물의 물리적 특성을 알 수 있으며, 또한 MBT시설의 계절적 변동에 따른 발열량을 추가 열적 완충재를 이용함으로서 사계절 내내 일정하게 유지 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제18권1호
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• pp.110-118
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• 2010

청정녹색 액체 연료를 생산하기 위하여, 에탄올에 Bulk-glycerol을 6:4로 혼합하여 용매로 사용한 경우, 반응시간 30 분 동안에 반응온도 $315{\sim}326^{\circ}C$범위에서 왕겨 80 %이상이 분해되어 액화된 것으로 나타났다. 특히 부탄올을 용매로 사용했을 경우 바이오매스 전환율이 84.4 %로 가장 높게 나타났다. Crude oil을 연료로 이용한 기존 온풍난방기의 난방특성을 분석한 결과 Crude oil의 발열량이 대체적으로 경유보다 약 24 % 낮았으며, 특히 오일온도가 낮을 경우 불안전연소로 인한 매연이 나타났으며 화염의 불꽃길이도 줄어들었음을 알 수 있었다. 온풍온도는 $63{\sim}65^{\circ}C$를 유지하였으며 배기가스온도는 $350{\sim}380^{\circ}C$의 범위를 나타났다.