• 한국산림과학회지
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• 제98권4호
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• pp.426-434
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• 2009

본 연구는 우드칩과 우드펠릿의 전과정평가에 의한 각 공정별 비용 정보를 취합하여 최적 공정을 도출하고, 생산자 입장에서의 이윤과 소비자 입장에서의 효율성을 비교하고자 수행되었다. 비용은 기회비용에 준거하여 적용하였다. 분석 결과, 우드칩이 우드펠릿보다 생산비용이 저렴했고, 우드칩 생산비용이 가장 저렴한 공정은 현장에서 파쇄하여 소비처로 판매하는 공정으로 나타났다. 우드펠릿의 경우에는 현장에서 수집한 산물을 펠릿공장으로 운송하여 펠릿타이징하는 공정의 생산비용이 가장 낮게 나타났다. 판매수입에서 비용을 뺀 이윤은 우드칩이 우드펠릿보다 약간 더 높게 나타났다. 가격 대비 동일한 발열량을 얻기 위한 조건은 우드펠릿의 가격이 우드칩의 그것보다 약 1.27배일 때이다. 현실적으로 우드칩은 생산자 입장에서의 파쇄 현장이 분산됨에 따른 파쇄기 이동비용의 증가, 그리고 현장 주변에 소비처가 없음에 따른 저장비용의 증가 가능성이 높을 뿐만 아니라 이용자 입장에서의 부피가 큰 연료 저장 시설, 연료 보충에 따른 추가적인 노동 발생, 우드펠릿보다 더 많은 양의 재 발생으로 인한 잦은 처리, 우드칩의 자체 습기로 인한 하절기 부패의 가능성, 동절기 결빙 등의 불편함이 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.75-82
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• 2010

본 연구에서는 화재강도에 따른 산림연료의 연소특성을 고찰하기 위하여 산불에 가장 취약한 소나무 생엽을 대상으로 복사열을 변수(25 kW/$m^2$, 50 kW/$m^2$, 75 kW/$m^2$)로 하여 연소특성 실험을 수행하였다. 콘칼로리미터 장비를 이용하여 착화특성, 발열 특성, 발연량 및 CO, $CO_2$ 방출특성, 중량감소특성 등을 분석하였다. 60.66% 수분을 함유한 소나무 생엽은 25 kW/$m^2$, 50 kW/$m^2$, 75 kW/$m^2$ 복사열에서 착화가 일어나지 않았으며, 복사열 크기가 클수록 발열량과 열방출율은 2배 빠른 시간에 급격하게 최대값에 도달하고 최대값은 2배 정도 높은 것으로 나타났다. 발연량은 복사열 크기가 작을수록 불완전 연소로 인한 연기방출량은 많은 것으로 나타났다. CO 및 $CO_2$ 방출량은 복사열이 증가할수록 최대값이 급격히 높고, 빠른 시간에 최대값에 도달하는 것으로 나타나 복사열이 증가할수록 탄소산화물은 많은 것으로 나타나 산불발생 시 대형산불의 경우 많은 양의 CO와 $CO_2$를 방출할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.767-773
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• 2011

본 연구는 재활용 기반시설에서 발생하는 선별 잔재물을 자원화 하기 위해 가연성 생활폐기물과 혼합하여 도시폐기물 소각로에서 소각 처리할 수 있는 가능성에 대해 고찰하였다. 선별 잔재물을 대상으로 성상과 조성, 삼성분, 발열량을 조사하여 가연성 생활폐기물의 경우와 비교 분석하였고, 도시생활폐기물 소각로에서 가연성 폐기물과 함께 혼합소각 함으로써 연소특성과 오염물질 배출특성 변화에 대해 실험하였다. 연구결과 재활용 기반시설 선별 잔재물이 가연성 생활폐기물에 비해 발열량(5,865 kcal/kg)이 높고, 수분과 회분 함량은 적었다. 또한, 재활용 기반시설 선별 잔재물을 30%와 50% 혼합하여 연소시킬 경우, 가연성 생활폐기물만을 연소하는 경우와 비교할 때, 먼지(dust), $SO_2$, $NO_2$, CO 농도 변화는 크지 않았을 뿐만 아니라, 현행 배출 허용기준을 만족하였다. 다만, 재활용 기반시설 선별 잔재물을 50% 혼합소각할 경우, HCl 농도(최고 33.7 ppm)가 배출허용기준을 초과하므로 30%까지 혼합하여 소각하는 것이 바람직하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.39-49
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• 2010

본 연구에서는 담뱃불에 의한 낙엽 착화 특성에 대해 실험과 수치 해석을 이용하여 담뱃불로 인한 산불 발생 위험성에 대해 구명하고자 한다. 실험 방법은 P. densiflora와 Q. variabilis 2종의 낙엽에 대해 수분함유량, 풍속, 바람방향 대비 담뱃불 위치, 낙엽에서의 담뱃불 위치, 담배 굵기, 낙엽의 부서짐 정도, 경사조건 등 총 2,304 조건에 대해 5회 반복실험을 실시하였다. 낙엽의 온도변화는 전산수치해석을 통해 분석하였다. 실험 결과, 전체 2,304 조건의 실험에서 약 8.6%인 197조건에서 발화가 되었고 각 조건별 5회 반복실험에서 모두 발화된 최적조건은 전체의 약 0.6%인 13조건으로 조사되었다. 담뱃불로 인해 100% 발화가 가능한 최적 조건은 수분함유량 15% 미만, 부서진 낙엽상태, 풍속 2.0m/s 이상, 담뱃불이 낙엽에 덮여 있는 조건이 일치할 경우인 것으로 분석되었다. 열전달 수치해석을 이용한 Q. variabilis 낙엽의 온도변화를 분석한 결과, 담뱃불 부근의 낙엽 바닥면에서 약 $307^{\circ}C$(Max. $317^{\circ}C$) 이상 온도가 지속 되는 것으로 나타났다. 따라서 Q. variabilis의 자연발화 및 착화온도가 각각 $307^{\circ}C$, $305^{\circ}C$인 것에 비추어 담뱃불로 인한 발화가 가능한 것으로 분석되었다.

• 보존과학회지
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• 제24권
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• pp.13-22
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• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.1-7
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• 2013

전 세계적으로 기후변화 등의 원인으로 산림화재가 대형화되고 있다. 산림이 국토의 약 63.7 %를 차치하며, 산림에 인접해서 산업시설 등의 주요시설들이 많은 국내의 경우에는 산림화재가 대형재난으로 확산될 가능성이 매우 높다. 이에 본 연구에서는 수관화로 발달한 산림화재에서 화염의 복사열이 미치는 피해영향거리를 풍속의 변화에 따라 분석하였다. 또한, 영향거리를 분석하기 위하여 주변시설에 미칠 수 있는 복사열의 안전기준을 조사하였으며, 기준 복사열로 $5kW/m^2$와 $12.5kW/m^2$, $37.5kW/m^2$를 제시하였다. 산림화재 피해영향평가를 위해 FDS의 산림화재 확장 프로그램인 WFDS를 활용하였고, 해석조건으로 국내에 일반적으로 분포가 높은 산림조건에 대해 조사하여 이를 적용하였다. 그 결과는 풍속에 따른 복사열 최대영향거리로 제시하였다. 풍속 0~10 m/s에 있어서 풍속의 증가에 따라 영향거리도 증가하는 경향이 있으며, 풍속 8 m/s에서 영향거리가 최대가 되었다. 또한, 최대 영향거리는 수목 연료의 함수율 증가에 따라 크게 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구는 산림화재로 인한 주변시설의 피해영향을 정량적으로 평가하는데 기여할 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제34권3호
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• pp.258-261
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• 1991

순환식 곡물건조기의 열풍온도별 미질특성을 구명하여 건조적정온도를 확립하기 위하여 2톤 규모의 순환식 열풍건조기를 이용 열풍건조온도를 $40^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지 $5^{\circ}C$간격으로 하여 수분함량 24%에서 15%까지 건조하는데 건조효율 및 건조벼의 미질 특성을 조사하였던바 열풍건조 온도별 소요된 건조일수는 온도가 높을수록 짧았고 석유소요량은 적었다. 동할립은 $40{\sim}55^{\circ}C$로 건조하였을 때 $3{\sim}10^{\circ}C$였으나 $55^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지 건조하였을 땐 $19{\sim}30%$로 매우 높았으며, 발아율은 40 및 $45^{\circ}C$으로 건조하였을 때 각각 98 및 93%였으나 $50^{\circ}C$로 건조하였을 때 86%로 감소하였으며, $70^{\circ}C$로 건조하였을 때는 30%밖에 안되었다. 도정율은 $40^{\circ}C$의 75.86%보다 60, 65 및 $70^{\circ}C$에서 각각 1.76, 2.63 및 7.52% 감소하였다. 또한 백미의 완전립율도 건조온도가 높아짐에 따라 감소하였는데 $60^{\circ}C$에서부터 감소폭이 급증하는 경향이었다. 알카리 붕괴도 및 호화응집성은 건조 온도가 높아짐에 따라 낮아졌으며 $60^{\circ}C$에서 그 폭이 컸다. 취반미는 흡수율, 용적팽창율, 취반용액중의 용출고형물 및 요드 정색도가 증가하였는데 일반적으로 $60^{\circ}C$에서 증가 폭이 컸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.1-5
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• 2018

본 연구에서는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 실제 구동되는 고전류밀도 범위까지 임피던스를 분석해 이온전도도에 대해 연구하였다. 가스확산층(GDL)유무가 임피던스에 미치는 영향을 수소투과도 측정에 의해 간접적으로 검토하였다. 저전류 범위(<$80mA/cm^2$)에서 상대습도(RH)가 60% 이상 높을 때는 고분자 막의 수분 함량이 충분해 막의 이온전도도가 전류 변화의 영향을 받지 않았다. 그러나 RH가 낮을 때는 전류밀도가 증가하면서 수분 생성에 의해 이온전도도가 증가했다. 고전류 영역($100{\sim}800mA/cm^2$)에서 HFR (High Frequency Resistance)로 구한 막의 이온전도도 실험값과 수치해석에 의해 구한 값을 비교하였다. RH 100%에서는 실험값과 모사한 값 모두 전류 변화에 영향을 받지 않고 일정한 이온전도도를 유지함을 보였다. RH 30~70%에서는 전류밀도 증가에 따라 이온전도도가 증가하다 일정해 지는 경향을 나타냈다.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.67-73
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• 2019

본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.73-79
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• 2018

본 연구에서는 고수분 음식물 및 농업 폐기물을 재활용한 고형연료 제조에 필요한 열분해장치를 개발하고 실험을 통해 그 성능을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 건조용량 50kg/hr인 실험실용 열분해장치를 제작하였다. 건조 처리된 농업폐기물과 음식물 폐기물을 열분해처리용 실험 원료로 사용하였다. 원료종류, 열분해 온도, 열분해 시간에 따른 농업폐기물과 음식물 폐기물의 열분해 특성을 파악하였다. 농업폐기물 건조물의 열분해 처리 결과, 열분해 처리능력은 평균 55.35kg/hr, 저위발열량은 평균 3,333kcal/kg으로 측정되었다. 열분해처리 하지 않은 농업폐기물의 고위발열량은 3,400kcal/kg, 저위발열량은 3,090kcal/kg으로 측정되어 열분해처리로 발열량이 향상됨을 알 수 있었다. 음식물 폐기물 건조물의 열분해 처리 결과, 열분해 처리능력은 평균 88.27kg/hr, 저위발열량은 평균 4,016kcal/kg으로 측정되었다. 열분해처리 하지 않은 음식물 폐기물의 고위발열량은 4,040kcal/kg, 저위발열량은 3,686kcal/kg으로 측정되어 열분해처리로 발열량이 역시 향상됨을 알 수 있다. 열분해 처리능력은 연구목표치인 50kg/hr보다 높게 나타났으며, 저위발열량은 연구목표치인 4,000kcal/kg 보다 다소 높게 나타났다. 다만 저위발열량 측정 기준 함수율이 습량기준으로 약 10%로 추정되는 바 5%로 조절하고, 열분해 열풍온도를 상승시키면 발열량이 더욱 향상될 것으로 판단되었다.