• 한국연소학회지
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• 제23권1호
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• pp.44-54
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• 2018

Heat and mass balance process modeling has been conducted for a coal-firing power plant to be used as a testbed facility for development of various plant systems and equipment. As the material and design of the boiler tube bundle and fuel conversion to the biomass have become major concerns, the process modeling is required to incorporate those features in its calculation. The simulation cases for two different generation load show the satisfying results compared to the operational data from the actual system. Based on the established process conditions, the hypothetical case using wood pellet has also been simulated. Additional calculations for the tube bundle has been conducted regarding the changes in the tube material and design.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2013년도 제46회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.19-20
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• 2013

The cofiring of renewable fuel in coal fired boilers is an attractive option to mitigate $CO_2$ emissions, since it is relatively low cost option for efficiently converting renewable fuel to electricity by adding biomass as partial substitute of coal. However, it would lead to reduce plant efficiency and flexibility in operation, and increase operation cost and capital cost associated with renewable fuels handling and firing equipment. The aim of this study is to investigate reduction of carbon dioxide at varying percentage of biomass in fuel blend to the boiler biomass, and estimate operation and capital cost. Wood pellet, PKS (palm kernel shell), EFB (empty fruit bunch) and sludge are considered as a renewable fuels for a cofiring with coal. Several approaches by the cofiring ratio are chosen from past plant demonstrations and commercial cofiring operation, and they are evaluated and discussed for CO2 reduction and cost estimation.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.13-19
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• 2015

본 연구는 숲가꾸기 사업시 솎아내는 나무(소경간벌재), 벌채 수확 후 남긴 잔재물인 가지, 목재가공 후에 남긴 폐기 대상목재, 갱신지 벌채림 및 왕겨 등을 활용하여 펠릿 제조가 가능한 이동식 펠릿 제조 장비를 개발하는 것으로, 초기함수율이 약 32%인 도로변 가지치기 나무를 재료로 최종함수율이 약 10%인 펠릿을 생산할 경우 시간당 생산량은 약 309kg이며, 하루 약 8시간 작업시 약 2ton의 생산량이 가능하고, 펠릿 생산(시간당 약 309kg)에 필요한 평균소요동력은 약 122.4PS이며, 생산비용과 판매비용을 비교하면 1일 작업기준으로 약 268,000원의 수익이 예상되어 향후 사업성이 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.597-609
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• 2018

산림청은 보조금 지원사업을 통해 2011년부터 2015년까지 76대의 산업용 목재펠릿보일러를 보급하였다. 보일러의 연소 시 발생하는 일산화탄소(CO) 및 질소산화물($NO_x$)는 각각 급성 중독 시 사망에까지 이르게 하는 물질이기 때문에 배출량을 줄이는 것이 매우 중요하다. 따라서 이들 보일러 중 열풍기와 초기에 보급된 일부 보일러를 제외한 63대의 보일러에서 배출된 CO 및 $NO_x$ 계측값을 분석하였다. 또한 측정된 배출가스 농도(배기가스 $O_2$ 농도 12% 기준)로부터 배출계수를 산출하였다. 산업용 목재펠릿보일러에서 배출된 CO의 평균값은 49 ppm이었으며, 해를 거듭함에 따라 CO의 농도가 줄어들고 있음이 확인되었다. 이때 CO의 배출계수는 0.73 g/kg였다. 산업용 목재펠릿보일러에서 배출된 $NO_x$의 평균값은 67 ppm였으며, $NO_x$의 배출계수는 1.63 g/kg이었다. CO와는 달리 설치년도에 따라 감소하는 경향은 나타나지 않았다. CO 및 $NO_x$ 계측값은 모두 환경부의 허용기준을 만족하였다. 이러한 $NO_x$ 배출계수를 저$NO_x$ 인증된 연소기에서 생성되는 $NO_x$ 배출계수와 비교하였다. 산업용 목재펠릿보일러의 $NO_x$ 배출계수는 저$NO_x$ 인증된 LNG 연소기의 $NO_x$ 배출계수에 비해 약 1.9배, 석탄 연소에 비해 약 0.92배였다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.177-185
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• 2022

이 연구의 목적은 산림바이오매스를 이용한 에너지 시설의 경제적 타당성을 검토한 것이다. 산림청 산림에너지자립마을 사업의 자료를 이용하여 에너지 시설의 운영 수지를 분석하였다. 에너지 시설은 열병합 발전기와 목재칩 보일러로 구성되며 목재칩을 연료로 사용한다. 목재칩은 목재펠릿보다 발열량이 낮지만 가격도 낮다. 시설 운영의 수입은 전기, 열, REC로 구성되며 추가로 화석연료 대체에 의한 탄소배출권을 고려하였다. 비용에는 연료비용과 고정비용이 포함되며, 초기 시설투자는 매몰비용으로 간주하였다. 가동률 55%, 목재칩 가격 95,000원/톤의 조건에서 에너지 시설의 연간 순수입은 양으로 나타났다. 시설 운영의 중요한 요소는 가동률과 연료비용이다. 두 요소를 조정하면서 시뮬레이션한 결과 가동률 50%, 목재칩 가격 100,000원/톤의 조건에서 연간순수입은 음으로 나타났다. 운영 수지를 개선하기 위해 가동률을 올리거나 연료 가격을 낮추는 노력이 필요하다. 탄소배출권을 판매한다면 시설 운영의 수익성을 개선한다. 또, 산림바이오매스의 에너지 이용을 촉진하기 위해 재생에너지로 공급한 열에 가격 보조를 할 필요가 있다.

• KIEAE Journal
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• 제15권1호
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• pp.103-109
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• 2015

Recently, the usage of renewable energy system has been recommended because of the energy saving and depletion of fossil fuel. Especially, ground source heat pump system(GSHP) has a high efficiency by using annual stable ground temperature. Also, wood pellet is low cost and a high calorific value compared to fossil fuel. However, only small number of farms have applied renewable energy system to horticultural facility because of a high initial costs and uncertainty of its cost efficiency. In this study, in order to analyze the feasibility for the horticulture, TRNSYS simulation based on the standard horticultural facility was conducted in different weather and covering material conditions. Then, comparative feasibility analysis of each energy supplying system was conducted. As a result, we have found out that a high initial cost of renewable energy system was recovered by the economics of the energy cost. Due to the energy cost reduction, the payback periods were 10-11 years in the case of GSHP and 4-6 years in the case of wood pellet boiler.

• 동력기계공학회지
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• 제18권5호
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• pp.35-41
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• 2014

The wood pellet, which is one of the woody biomass energy, has very high economic efficiency and combustion efficiency during their combustion. The existing pellet burner have many problems such as low combustion efficiency, flame stabilization, ash problem and ignition time etc. We developed cyclonic wood pellet burner aim to 20,000kcal/hr boiler and measured temperature profiles and exhaust gases in order to investigate the flame stability and optimum combustion condition at any air flow conditions. As results, we confirmed the reappearance and the isotropy of the experimental results in the burner. At the first air flow inlet condition of excess air ratio ${\alpha}=0.02$, second air flow $490{\ell}/min$ had the best combustion condition when pellet supplied 30g. This result means that we need much air supply only for the swirling of second air flow. So we tested various second air flux at first air excess air ratio ${\alpha}=0.7$ condition. At this condition, we could find out that we don't need much second air and total air flux compared to the former condition. We will continuously test this work of air flow distribution, and swirl effect of first air flow, and ash elimination.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.97-110
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• 2005

본 연구는 최근 미국 에너지 시장에서 바이에너지가 차지하는 위치와 공급상황에 대하여 조사 연구되었다. 특히 제 1보에서는 미국에서 실용화되고 있는 목질 바이오매스를 이용한 바이오매스 전기제조기술(직접 연소 발전, 산업체의 폐열발전, 가스터빈과 스팀터빈 연합 발전 및 모듈화된 발전시스템등), 전기생산 시설 및 공급가의 경제성등에 대하여 검토하였고, 제 2보에서는 바이오매스 전기에 대한 미국의 정책 및 마케팅전략, 그리고 바이오매스 전기 사용이 가져오는 환경적 경제적 이익 및 발전 장벽(Benefit and Barriers)등에 대하여 조사 연구되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권1호
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• pp.21-29
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• 2008

서울시 내에 소재한 현재까지 이용되고 있는 목조건물에 대한 열화 조사를 실시하였다. 조사된 목조건물은 겨울철임에도 흰개미에 의한 피해가 진행되고 있었다. 목조건물의 흰개미 피해 실태 및 원인을 조사하기 위하여 초음파에 의한 비파괴 방법을 적용하였으며, 환경적 열화요인 조사에는 적외선 카메라를 사용하였다. 비파괴 검사를 통한 기둥부재의 내구성을 조사한 결과 일부 기둥 부재에서는 심각한 강도적 손실이 발견되어 교체가 필요하였다. 조사된 목조건물은 사람이 생활하기 위하여 현대식 난방설비를 설치한 곳으로서 전통적인 목조건물 내부에 난방시스템이 설치됨으로써 연중 비교적 균일한 온도대의 형성 그리고 바닥재에 의한 결로발생으로 인한 수분 제공이 흰개미의 피해가 발생되는 원인으로 작용하게 되었다. 조사한 목조건물의 흰개미는 일본흰개미, Reticulitermes speratus로 동정되었다. 목조건물은 주위환경에 따라서 많은 영향을 받으므로 환경 조절을 통하여 생물열화를 방지할 수 있는 유지 관리 기술이 필요하였다. 전통건물 내 현대식 시설의 설치는 전통목조건물의 특징을 잘 살리고 내구성에 영향이 없는 시설의 설치가 바람직하다고 판단되었다.

• 신재생에너지
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• 제8권4호
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• pp.21-29
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• 2012

The extensible supply of New & Renewable energy resources desperately needs to counter the high dependence on imported energy, recent high oil prices and the Climate Change Conference, and the government has operated the 'Renewable Portfolio Standard' (RPS) as one of the renewable energy policy from 2012. By analyzing the operation case of combined heat and power plant using the woodchip biomass, we drew the price of wood chip fuel, plant capacity factor, electricity selling price, heat selling price and LCOE value. After analyzing the economic feasibility of 3MWe combined heat and power plant based on the operating performance, the minimum of economic feasibility has appeared to be secured according to the internal rate of return (IRR) is 6.34% and the net present value (NPV) is 3.6 billion won as of 20 years life time after installation, and after analyzing the cases of the economic feasibility of the price of wood chip, plant capacity factor, electricity and heat selling price are changed, the economic feasibility is valuable when the price of wood chip is over 64,000 won/ton, NPV is minus, and the capacity factor is above 46.9%, the electricity selling price is 116 won/kWh and the heat selling price is above 75,600 won/Gcal. When going over the new installation hereafter, we need the detailed review of the woodchip storage and woodchip feeding system rather than the steam-turbine and boiler which have been inspected many times, the reason why is it's hard to secure the suitable quality (constant size) of woodchip by the lack of understanding about it as a fuel because of the domestic poor condition and the calorific value of woodchip is seriously volatile compared with other fuels.