• 제목/요약/키워드: Fuel moisture

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하수슬러지 유래 액상 바이오연료화 기술 및 연료 특성 (A Review on Fuel Properties and Liquid Biofuels Production Technologies from Sewage Sludge)

  • 박조용;김재곤;임현수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.540-559
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    • 2018
  • 액상 바이오연료를 생산할 수 있는 하수슬러지는 자국의 에너지 안보와 지속가능한 생산이 가능하고 경제적인 원료로 여겨지고 있다. 열화학적 기술은 하수슬러지를 에너지화, 연료화할 수 있는 가장 효과적인 방법이다. 일반적으로 하수슬러지는 수분 함량이 80% 이상으로 높은 금속 함량과 14 ~ 20 MJ/kg의 발열량을 갖고 있다. 본 논문에서는 하수슬러지를 활용한 액상 바이오연료를 생산하는 열분해 반응, 전이에스테르화 반응, 초임계 반응 기술에 대해 살펴보고자 한다. 또한, 하수슬러지 유래 액상 바이오연료의 연료적 특성과 액상 바이오연료와 관련한 국내 법에 대해 검토하였다.

고분자 전해질 연료전지용 water-to-gas 막 가습기의 투과 특성 (Humidification Characterization of water-to-gas Membrane Humidifier for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 창대권;이용택
    • 멤브레인
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    • 제20권4호
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    • pp.326-334
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    • 2010
  • 본 연구에서는 고분자전해질 연료전지의 연료가습을 위하여 막 증발법을 적용한 막가습기를 제작하여 특징과 성능을 알아보았다. 막가습기 내부 물의 온도를 $30{\sim}60^{\circ}C$, 연료기체의 유속을 300~3,000 mL/min, 막 가닥수를 10, 50, 100 가닥으로 변화 하였을 때 결과를 dew point로 나타내었다. 그 결과 $60^{\circ}C$일 때 $51.19^{\circ}C$, 900 mL/min일 때 $54.22^{\circ}C$, 100 가닥일 때 $60.03^{\circ}C$로 연료 가습성능이 가장 좋았다. 특히, 막 가습기 물질 전달식의 모델링을 통해 연료전지에 적용할 때 막 가습기 공경 크기에 따른 반응기체의 가습량을 예측하는 것이 가능하였다. 100 W급 스택에 적용하였을 때, 전압과 출력값이 변화되지 않고 안정적으로 작동하였으며 제작한 막 가습기는 기존 기포가습기보다 부피는 훨씬 작으면서도 가습 성능은 우수한 것을 알 수 있었다.

포플러로부터 고밀화연료의 제조 (Densified Fuels from Poplars)

  • 한규성;최돈하
    • 임산에너지
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    • 제21권3호
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    • pp.59-65
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    • 2002
  • 최근 들어, 북미와 유럽에서는 바이오매스로부터 제조한 고밀화연료가 재생가능하며 청정한 바이오에너지로서 널리 사용되고 있다. 고밀화연료를 얻기 위한 현사시(Populus tomentiglandulosa)와 수원포플러(Populus davidiana) 톱밥의 압밀화에 대하여 연구하였다. 이들 수종의 연료적 가치를 평가하기 위하여 열량 및 원소분석을 하였다. 고밀화를 위해 전분접착제를 첨가한 열압공정을 채택하였으며, 압밀화는 120-l60℃에서 50kgf/㎠ 압력으로 소정시간(정확한 시간?) 시행하였다. 고밀화연료의 특성은 비중, 압축강도 및 미세분 발생량으로 평가하였다. 유접착제 공정에서는 160℃에서 7.5분 이상의 열압에 의해 미세분 발생량이 5% 미만인 고밀화연료를 얻을 수 있었다. 한편, 열압조건과 톱밥의 함수율을 조절함으로써, 무접착제 조건에서도 미세분 발생량이 5% 미만의 고밀화연료를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

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우분 압착 처리가 우분 고체연료 특성에 미치는 영향 (Effect of Compression Treatment on Characteristics of Solidified Cow Manure Fuel)

  • 정광화;김중곤;이동준;조원모
    • 유기물자원화
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    • 제24권2호
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    • pp.67-74
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    • 2016
  • 본 연구는 고체연료 가공원료로 사용할 우분을 압착하는 방식을 적용하여 수분을 감소시킨 뒤에 성형가공한 우분 고체연료의 특성을 분석하기 위하여 수행되었다. 우분을 압착 처리함에 따라 VS/TS 비율 (총 고형물중 휘발성 고형물 비율)과 수분감소 효과가 높아졌다. 젖소 분의 경우 압착처리에 의해 제거되는 수분의 양은 무게를 기준으로 하여 투입분뇨의 21~26% 수준에 해당하였다. 압착에 의해 분리된 침출수의 비중은 약 1.01이었다. 한우 분의 경우에는 수분 제거량이 약 15~20%(w/w) 수준이었고 이때 발생한 탈리액의 비중은 0.99 수준이었다. 탈수된 우분은 고체연료 가공방법 적용에 의해 쉽게 구(공) 모양의 형태로 가공되었다. 가공된 구 모양의 고체연료를 건조하였을 경우 건조효율은 직경이 작은 경우에 그 효율이 더 높게 나타났다. 고체연료로서의 열량 값은 직경 10~15mm 크기로 가공한 고체연료가 본 시험에서 가공된 다른 크기의 직경을 가진 고체연료보다 상대적으로 더 높은 것으로 분석되었다. 이 결과는 섬유질이 많은 우분의 특성상 10~15mm 크기의 가공품에 섬유소가 잘 부착되기 때문인 것으로 판단된다.

건조방법 형태에 따른 우분 고체연료 수분 감소효과 (Effect of Drying Process on Cow Manure Solidified Fuel Applications)

  • 정광화;김중곤;이동준;조원모;;곽정훈
    • 유기물자원화
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    • 제24권4호
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    • pp.105-112
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    • 2016
  • 우분을 원료로 하여 구 모양의 펠릿(Spherical pellet) 형태로 가공한 우분 고체연료에 대한 건조실험을 수행하였다. 제조한 구 형태의 우분 고체 연료를 선별기에 투입하여 각 크기별로 분리하였다. 건조방식으로는 대류형 열풍건조 방법과 적외선 조사 건조 방법. 그리고 과열증기 적용에 의한 건조방법을 적용하였다. 제조된 펠릿의 직경에 따라 5 mm, 10 mm, 20 mm 로 구분하여 각 입경별 우분 고체연료 가공품의 수분 감소효과를 분석하였다. 가공된 우분 펠릿의 건조에 소요된 시간은 대류형 열풍기 건조 > 적외선 건조 > 과열증기 건조 방법의 순이었다. 과열 증기 적용에 의한 건조방법의 경우 건조에 소요된 시간은 열풍과 적외선 방법에 비해 상대적으로 짧았다. 건조된 상태인 우분 펠릿의 겉보기 비중은 $250{\sim}350kg/m^3$ 수준이었으며, 건조된 우분 펠릿의 저위발열량은 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 시행규칙 별표 2에서 정한 가축분뇨 고체연료의 성분 등에 관한 기준에 규정된 3,000 kcal/kg 보다 높은 수준이었다. 우분 펠릿의 입자크기가 작을수록 모든 건조방법에서 건조에 필요한 시간이 짧게 소요되었다. 5 mm 크기의 우분 펠릿을 건조하였을 때 시료의 무게 변화가 1% 내외가 될 때까지 소요된 시간은 과열증기 적용 시 약 30분, 적외선 조사 시 약 108분, 대류형 열풍 적용 시 약 120분이 소요되었다. 동일한 건조조건일 경우에는 펠릿 입자의 크기를 작게 하는 것이 가축 분 고체연료의 건조시간을 단축하는 중요한 요소인 것으로 판단된다.

숲가꾸기 사업이 소나무림의 수관연료특성에 미치는 영향 (Effects of Forest Tending Works on the Crown Fuel Characteristics of Pinus densiflora S. et Z. Stands in Korea)

  • 김성용;이병두;서연옥;장미나;이영진
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권3호
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    • pp.359-366
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 숲가꾸기 사업이 소나무림의 수관연료특성에 미치는 영향에 대하여 분석하고자 하였다. 연구대상지는 숲가꾸기 사업이 실시된 경북 영주지역 소나무림(Pinus densiflora)과 천연림 상태의 봉화지역 소나무림을 대상으로 조사하였으며, 각 지역마다 10본의 표본목을 벌채하여 수관층 연료특성을 비교 분석하였다. 영주지역의 수관층 수분함량은 103.6%, 봉화지역은 104.4%로 나타났으며, 총 수관층 연료에서 수관화 확산 시 연소될 수 있는 이용 가능한 연료의 비율은 영주지역 50.3%, 봉화지역 62.0%로 나타났다. 숲가꾸기 사업이 실시된 영주지역 소나무림의 수관연료밀도는 천연림 상태의 봉화지역 소나무림에 비해 평균 $0.11kg/m^3$ 낮았으며, 지하고는 평균 1.3 m 높은 것으로 나타났다. 따라서 숲가꾸기 사업이 실시된 영주지역 소나무림이 천연림 상태인 봉화지역 소나무림에 비해 산불 발생 시 수관화로의 전이 가능성이 매우 낮은 것으로 나타났다.

제철 소결기 배드 내 연소 및 열전달 모델링;인자 변화에 의한 계산 결과 평가 (Modeling of Combustion and Heat transfer in the Iron Ore Sintering Bed;Evaluation of the Calculation Results for Various Cases)

  • 양원;류창국;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.171-178
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    • 2002
  • Numerical simulations of the condition in the iron ore sintering bed are performed for various parameters. The sintering bed is modelled as an unsteady one-dimensional progress of solid material, containing cokes and iron ore. Bed temperature, solid mass and gas species distributions are predicted for various parameters of moisture contents, cokes contents and air suction rates, along with the various particle diameters of the solid for sensitivity analysis. Calculation results show that influences of these parameters on the bed condition should be carefully evaluated for achievement of the self-sustaining combustion without the high temperature section, which can cause the excessive melting in the bed. It suggests that the model should be extended to consider the bed structural change and multiple solid phase, which can treat the inerts and fuel particles separately.

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캐나다 연료 수분지수에 대한 실효습도 적용성 검토에 관한 연구 (A Study on effective humidity application to Canadian fuel moisture code)

  • 박흥석;이시영;윤화영
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.448-453
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    • 2010
  • 본 연구에서는 캐나다 연료 수분지수의 정확도를 보정하여, 산불발생의 예측 효율성을 높이기 위해, 기존 입력 값인 상대습도와 실효습도(Effective humidity)를 이용한 결과를 상호 비교 분석하였다. 캐나다 연료수분지수인 미세연료수분지수, 가뭄지수, 부식층수분지수의 결과를 비교한 결과 이에 따라 실효습도를 사용한 캐나다 기상지수의 민감도가 상대습도를 사용하여 산출된 지수보다 민감도가 떨어지는 것으로 조사되었다. 또한, 산불 발생 예측의 지표인 미세연료 수분 지수의 분석결과, 실효습도를 이용하여 산출된 미세연료 수분지수의 적중률이 떨어지는 것으로 조사되었다. 따라서, 미세연료 수분지수의 적용보다 상대습도의 적용이 효과적인 것으로 분석되었다.

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가을철 소나무림에서의 강우 후 연료습도 변화분석 (Analysis of Fuel Moisture Contents Change after Precipitation at Pine Forests during the Autumn)

  • 권춘근;이시영;이명욱;이해평
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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    • pp.71.2-71.2
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    • 2010
  • 가을철 산불조심기간 중 영동지방 침엽수림에 대하여 임분밀도별 낙엽층, 부식층, 토양 상 하층에 대하여 연료습도 변화를 실측한 결과 낙엽층의 경우 소임분은 3일차 되는날 산불 초기 발화위험성이 나타났으며, 부식층의 경우 강우 익일 후 145-180%의 높은 연료습도를 보이고 있었으며, 소임분은 강우 후 6일차가 되어도 약 47%, 중 밀임분의 경우 60% 이상의 연료습도를 보이고 있어 산불 초기 발화위험성은 낮은 것으로 조사되었다. 토양 1층의 경우 강우 익일에는 30%-42%의 연료습도를 나타냈고, 6일 후에도 20% 이상의 연료습도를 유지하고 있는 반면, 토양 2층의 경우는 임분밀도, 시간경과와는 거의 상관없이 일정한 연료습도를 유지하고 있는 것으로 나타났다.

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