• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권4호
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• pp.248-252
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• 2008

An experiment was conducted in order to investigate gasification characteristics of rice husks in a fixed bed, which was a pre-step to design a continuous gasification system. Two air supply levels for gasification were chosen and their effects on the producer gas amount and producer gas composition were discussed. The main components of the producer gas were CO, $CO_2$, $O_2$, $H_2$ and THC (Total HydroCarbon). As airflow rate decreased, more producer gas was produced. The peak amount of CO, $H_2$ and THC were 28%, 7.5% and 0.68% in volume when constant airflow rate of $3.36\;m^3/s$ was used in the batch operation. About 4.5 kg of ash (9%) and condensed water including tars of 6 kg (11%) were produced from 50 kg rice husks in the gasification. Excluding the byproducts, all rice husks seemed to be transformed into producer gas. This gasification study was conducted prior to developing a continuous gasification system for biomass including agricultural byproducts.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.25-28
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• 2014

기후 변화에 대응하고 환경오염 물질 배출을 줄이기 위한 목적으로 화석 연료의 사용 감소와 이를 대체 할 수 있는 재생에너지 원 개발에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 화석 연료를 대체하는 재생 에너지원으로 선택되는 연료는 1차적 목적에 사용된 후 발생되는 공정 부산물 또는 사용 후 버려지는 폐자원들이다. 이러한 자원으로 폐 바이오매스 자원을 비롯하여 폐플라스틱, 하수 슬러지, 가축 분뇨, 저 등급 오일 등 종류가 다양하다. 이들 자원은 성상이 다양하고 발열량이 제각각 이며 생산량이 불특정한 단점을 가지고 있다. 이 중 저 등급 오일류는 고체상의 폐자원에 비하여 에너지 밀도가 높고 수송과 보관에 유리한 점이 있어 재생에너지원으로서 활용도가 높다.

• Advances in Energy Research
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• 제3권3호
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• pp.181-194
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• 2015

In this work, an experimental study of the gasification on wood was carried out in downdraft type fixed bed Gasifier attached with 10 kW duel fuel diesel engine. The main objective of the study was to use wood as the biomass fuel for downdraft Gasifier and to evaluate the operating parameter of gasifier unit to predict its performance in terms of gas yield and cold gas efficiency. The influence of different biomass on fuel consumption rate, gas yield and cold gas efficiency was studied. Composition of producer gas was also detected for measuring the lower heating value of producer gas to select the feed stock so that optimum performance in the existing gasifier unit can be achieved. Under the experimental conditions, Lower heating value, of producer gas, cold gas efficiency and gas yields, using wood as a feed stock, are $4.85MJ/m^3$, 46.57% and $0.519m^3/kg$.

• 자원리싸이클링
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• 제19권2호
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• pp.45-53
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• 2010

폐목재의 가스화에서는 타르의 생성을 동반하는 데, 이 때 발생하는 타르는 관막힘, 장치의 fouling 등의 많은 문제를 일으킨다. 본 실험에서는 타르의 저감을 위해 이중 가스화기의 상부반응기에 활성탄을 첨가하였고 상부반응기 온도와 equivalence ratio 변화에 따른 producer gas의 특성(조성, 타르 함량, 저위발열량)을 고찰하였다. 상부반응기의 온도변화에 따른 영향을 고찰하기 위해서 743, 793, $838^{\circ}C$에서 실험을 수행하였으며, equivalence ratio의 영향을 알아보고자 추가적으로 equivalence ratio를 0.17로 변화시켜 비교실험을 하였다. 모든 실험에서 생성된 producer gas 내의 타르함량은 $2mg/Nm^3$ 이하로 매우 적었고, producer gas 의 최대 저위발열량(LHV)은 약 $10MJ/Nm^3$ 이상으로 전형적인 air가스화의 저위발열량($3\sim6MJ/Nm^3$)보다 높은 값을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.712-718
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• 2019

가스화(gasification)는 바이오매스로부터 에너지를 얻을 수 있는 방법 중 하나로 열화학적 변환을 통해 수소, 일산화탄소, 메탄 등으로 조성된 가연성 가스인 'producer gas'를 생산할 수 있다. 하지만 producer gas와 함께 타르(tar)를 비롯한 ash 등의 입자상 물질이 함께 생성돼, 발전 터빈이나 연소 엔진 등에 유입되어 고장을 일으키거나 배관 등에 축적되어 막힘 현상 등을 야기하므로 제거가 필요하다. 본 연구에서는 producer gas 중 타르 및 입자 제거를 위해 오일 스크러버(oil scrubber)와 집진장치를 도입하였다. 흡수용매로써 타르를 효과적으로 제거가 가능한 대두유를 사용하였고, 스크러버의 용매 온도에 따라 제거효율이 어떻게 변화하는지 실험을 통해 관찰하였다. 집진장치에는 타르로 인한 필터 눈 막힘 현상 등의 문제를 방지하기 위해 pre-coating 기술을 도입하였다. Pre-coating에 사용할 물질로써 분말 소석회와 목탄계 활성탄(wood char)을 사용하였으며, 타르(tar)를 비롯한 입자 평균 제거 효율은 소석회를 pre-coating 물질로 사용 시 86%, 활성탄의 경우 80%로 나타났다. 스크러버와 집진장치를 동시에 사용한 경우에는 평균 제거효율이 소석회는 88%, 활성탄의 경우 83%로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.591-599
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• 2019

To convert sewage sludge to energy, drying-gasification characteristics during microwave heating were studied. During the gasification of carbon dioxide, the main products were gas, followed by char, and tar in terms of the amount. The main components of the producer gas were carbon monoxide and hydrogen including a small amount of methane and light hydrocarbons. They showed a sufficient heating value as a fuel. The generated tar is gravimetric tar, which is total tar. As light tars, benzene (light aromatic tar) was a major light tar. Naphthalene, anthracene, and pyrene (light polycyclic aromatic hydrocarbon tars) were also generated, but in relatively small amounts. Ammonia and hydrogen cyanide (precursor for NO_x) were generated from thermal decomposition of tar containing protein and nitrogen in sewage sludge. In the case of sludge char, its average pore diameter was small, but specific area, pore volume, and adsorption amounts were relatively large, resulting in superior adsorption characteristics.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.415-418
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• 2008

This paper presents an innovative prototype of a new conceptual electromagnetic induction-based fluid beating appliance using voltage-fed type scries capacitor-compensated load resonant high-frequency IGBT inverter with a phase-shifted PWM and a power factor correction schemes. Its operating characteristics in steady-state are illustrated including unique features and evaluated on the basis of its computer simulation and experimental results of 10kw breadboard appliance for hot water producer and superheated steamer. The promising cost effective inverter-fed boiler appliances for electromagnetic induction-heated type fluid-heating in the pipeline systems are proposed for induction-heated boiler, super heat steamer, high temperature water producer, hot gas producer and metal catalyst heating for exhaust gas cleaning in engine, which are more suitable and acceptable for industrial, chemical, and consumer energy utilization for household and business from a practical point of view.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.783-791
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• 2015

바이오매스 가스화 공정을 위하여 내경이 0.1 m이고 높이가 1.2 m인 유동층 반응기에서 수증기 및 촉매의 첨가가 프로듀서가스(Producer gas)에 미치는 영향을 파악하였다. 가스화 장치는 유동층 반응기, 연료공급 장치, 사이클론, 2개의 냉각기, 수증기 발생장치 및 가스분석기로 구성하였다. 층물질 및 촉매물질로 평균입자크기 $380{\mu}m$의 비구형 silica sand 와 평균입자 $356{\mu}m$ 크기의 소성된 백운석을 사용하였다. 사용된 바이오매스는 국산 우드펠릿(Korea woody pellet) 및 동남아 팜 부산물인 EFB(empty fruit bunch)를 펠릿 형태로 가공하여 사용하였다. 실험 고정 변수로는 연료공급량 50 g/min(EFB), 38 g/min(KWP) 반응 온도 $800^{\circ}C$, ER(equivalence ratio) 0.25로 설정하였다. 조업 변수로 촉매인 소성된 백운석을 층물질 0~100 wt%의 혼합비로 사용하였다. 가스화매체로 공기 또는 Air-Steam을 사용하였다. 이때 수증기 첨가량은 SBR(steam to biomass ratio) 기준 0.3으로 하였다. 생성된 가스의 조성, 타르(Tar) 및 저위발열량을 측정하였다. 실험의 결과로 소성된 백운석은 모든 실험조건에서 프로듀서가스 타르의 함량을 감소시키며 최대 67.3 wt%의 감소율을 보였다. 저위발열량은 공기가스화에서 소성된 백운석 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 하지만 Air-steam 가스화에서 저위발열량은 변화가 적거나 오히려 소폭 증가한 경향을 보였다.

• Advances in Energy Research
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• 제8권3호
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• pp.175-184
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• 2022

The dual-fuel technology, which uses gaseous fuel as the main fuel and liquid as the pilot fuel, is an appealing technology for reducing the exhaust emissions. The current study proposes emission models based on ANFIS for a dual-fuel using producer gas (PG)-diesel engine. Emissions measurements were taken at different engine load levels and fuel injection timings. The proposed model predictions were examined using statistical methods. With R2 values in the range of 0.9903 to 0.9951, the established ANFIS model was found to be consistently robust in predicting emission characteristics. The mean absolute percentage deviate in range 1.9 to 4.6%, and mean squared error varies in range 0.0018 to 13.9%. The evaluation of the ANFIS model developed shows a reliable claim of intrinsic sensitivity, strength, and outstanding generalization. The presented meta-model can be used to simulate the engine's operation in order to create an efficient control tool.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제11권4호
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• pp.633-657
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• 2002

This study presents a demand modelling for landfill gas, which is used as alternative energy source for district cooling business. By analyzing the cost minimizing behavior of producer facing with three alternative energy sources such as electricity, cooling heat water, and gas, a demand function for landfill gas is derived from the optimal operating time of gas fired production facility, and estimated using unpublished data, which are associated with Seoul city's development plan for Sang-am area. The estimation results repeals that Seoul City could supply the land-fill gas of 13.76 million cubic meters each year at the price of about 16 won per cubic meters. However, if the investment costs associated with installation of gas collecting facilities are treated as sunk costs, annual amount of gas supplied is expected to increase to 14.22 million cubic meters at a lower unit price of 14.76 won.