• 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.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제12권1호
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• pp.35-46
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• 2012

Wood pellet is one of biomass energy fuels, which is produced by compressing woody biomass such as sawdust, planer shavings, and whole-tree removal or tree tops and branches leftover after logging into cylindrical form. Latterly much attention has been paid to wood pellet boiler which is suitable for use at various scales in domestic and industrial furnaces for heat production to replace conventional fossil fuel energy sources since the use of wood pellet that is carbon neutral can alleviate global warming. This study presents the result of developing a high efficiency wood pellet boiler with 55MJ/h capacity. Efficiency has been improved by using a rotating disk burner with a shorter screw feeder. Special attention has been paid to the improvement of the safety of the wood pellet boiler from backfire by adopting a double protecting system composed of a shutter and an air curtain. The result shows that the efficiencies of the wood pellet boiler are 97.2% and 89.2% based on lower and higher heating values, respectively, at 15.1kW of heating output.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.122-134
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• 2015

본 연구는 낙엽송을 이용한 반탄화 펠릿의 제조 가능성을 확인하기 위하여 수행하였다. 낙엽송 칩을 230, 250, $270^{\circ}C$ 및 30, 50, 70분의 조건에서 반탄화 처리를 각각 실시하였으며, 반탄화 낙엽송 칩의 함수율, 수분흡착률, 발열량, 회분을 측정하여 각 조건에 대한 반탄화 조건의 영향을 분석하였다. 또한 반탄화 낙엽송 칩의 표면을 광학현미경, FE-SEM, SEM-EDXS를 이용하여 관찰하였다. 낙엽송 시편의 리그닌 함량은 반탄화 온도 및 시간 증가와 함께 증가한 반면, 전섬유소 함량은 감소하였다. 함수율은 반탄화 처리하지 않은 칩과 비교하여 급격히 감소하였으며, 수분흡착률은 반탄화 온도가 높을수록 감소하였다. 낙엽송의 발열량 및 회분함량은 반탄화 온도가 높아짐에 따라 증가하였으나, 반탄화 낙엽송 펠릿의 내구성은 무반탄화 낙엽송 펠릿과 비교하여 현저히 낮았다. 낙엽송 칩의 단면을 광학현미경 및 FE-SEM으로 관찰한 결과 반탄화 조건이 강해질수록 재색의 농색화 및 세포벽의 부분적 붕괴를 확인할 수 있었으며, SEM-EDXS 분석을 통하여 반탄화에 따른 리그닌의 분포 확산 및 양의 증가가 확인되었다. 결과를 종합하면, 연료적 특성의 측면에서 $270^{\circ}C$/50분이 낙엽송의 최적 반탄화 조건인 것으로 판단되나, 낙엽송 반탄화 펠릿의 내구성 결과에 따르면 $230^{\circ}C$/30분과 같이 반탄화 처리조건이 강하지 않은 경우에 대하여 고려할 필요성이 있을 것으로 생각한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권6호
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• pp.917-935
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• 2020

본 연구는 산불의 발생과 확산위험성의 지표인 산불연료의 수분함량과 산불위험도의 변화를 예측하기 위한 산불연료습도 자동화 측정센서를 개발하였다. 이 측정센서는 산불연료의 함수율을 전기저항으로 측정하여 자동으로 산불연료의 함수율을 산정하는 방법이다. 이 센서에 사용된 산불연료는 소나무(길이 50cm, 직경 1.5cm)이고, 함수율과 전기저항과의 관계를 추정하는 전기저항=2E(E:Exponent of 10)+13X(X:함수율)-9.705(R²=0.947)인 환산식을 개발하였다. 또한, 이를 이용하여 자동화된 산불연료습도 자동화 측정센서의 소프트웨어와 함체를 설계하여 시제품을 제작하였고, 이를 다시 산림 내에서 현장 모니터링 검증을 실시하여 적합성(R²=0.824)을 확인하였다. 본 연구결과는 산불의 발생, 확산과 강도를 예측할 수 있는 기술의 개발에 도움을 주며, 산불위험예보 기술의 고도화를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 임산에너지
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• 제18권1호
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• pp.37-45
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• 1999

온실효과는 이산화탄소의 과다방출로 인해 가장 심각한 환경문제가 되었다. 온실효과는 산림에서의 벌채, 특히 경작지를 위해 열대림지역이 파괴됨으로 인해 더욱 악화되고 있다. 나무는 대기중에서 이산화탄소를 흡수하므로 숲과 임산물은 이산화탄소를 이용하고 방출량을 줄이는데 큰 역할을 담당한다. 목재와 목제품은 철강, 알루미늄, 콘크리트와 같은 대체재료에 비해 제조에너지가 적게든다. 화석연료가의 높은 비용의 가능성이라는 관점에서 볼 때 목재가공에 있어서의 낮은 에너지소모량은 매우 중요하다. 또한 목재와 목제품은 탄소저장고로서의 역할을 한다. 따라서 목재는 환경적으로 바람직한 좋은 재료이다. 최근 산업용 재료의 사용에 있어서 목재와 다른 대체재에 관한 많은 논의가 진행되고 있다. 재료 선정은 누구나 할 수 있지만 선정시 다양한 측면을 고려하여야 한다. 앞서 언급하였듯이 목재는 환경적으로, 에너지 소모적인 면에서 우수한 재료이다. 그러므로 목재는 다른 대체재보다 환경에 미치는 영향이 적은 재료이다. 우리는 목재를 보다 효율적으로 이용하고 목재자원은 지속가능한 산림에서 제공되어야 할 것이다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.236-245
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• 2000

A laboratory scale fluidized bed reactor was developed to treat the combustion characteristics of some fuels (wood, paper sludge, refuse derived fuel). The aims were to introduce the means of experiment and interpretation of the results and finally determine the particle characteristics on the pyrolysis and combustion process of the fuel. A single particle combustion process in the fluidized bed was closely observed. Understanding experimental facility characteristics and determining parameters were also carried out. The fuel combustion processes were observed by carbon conversion rate, recovery and mean carbon conversion time. They were estimated with the CO, $CO_2$ gas concentration monitored at the exit of the combustor. Fuel drying and pyrolysis process were governed by temperature distribution in the fuel particle. There was a significant overlap of the drying and devolatilization. However, transition process from devolatilization to char combustion seemed to be determined by mechanical solidity of the fuel particle after devolatilization process.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.109-115
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• 2018

This paper proposes the method to develop the fuel of suljigemi pellet using agricultural by-products the occurred during the manufacturing of alcohol. The goal of the development of suljigemi using biomass is to make the pellet fuel of high calorie. The suljigemi pellet is difficult to recycle waste in the manufacture company of alcohol. suljigemi pellet has the effect of zero emission as the soil conditioner using ash after burning. Also suljigemi pellet has the reduction effect of carriage fee, fuel economy and low-cost high-efficiency effects, environmentally clean fuel as CO2 emissions savings. So the technologies of the suljigemi fuel pellet are developing low carbon, green growth renewable energy fuel through futuristic energy system will be. In experiments, suljigemi pellets confirmed the calories by about 10% higher than wood pellets with the same conditions.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.211-217
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• 2001

From wood to coal and petroleum, mankind has used various fuel. Since using such fuel, mankind has developed power source of mechanism. We obtain numerous power from caloric force. Present energy supply is based on the fossil fuel. Fossil fuel has high energy density and is convenient for transportation and storage. Human being prepared countermeasure of energy economy, high energy efficiency and substitution energy for limits of fossil fuel. High energy efficiency among them is very important. This research will improve total output by physical exergy recovery of $LH_2$-fuel cell system.

• 한국분무공학회지
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• 제17권4호
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• pp.197-204
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• 2012

The vast stores of biomass available in the worldwide have the potential to displace significant amounts of fuels that are currently derived from petroleum sources. Fast pyrolysis of biomass is one of possible paths by which we can convert biomass to higher value products. The wood pyrolysis oil (WPO), also known as the bio crude oil (BCO), has been regarded as an alternative fuel for petroleum fuels to be used in diesel engine. However, the use of WPO in a diesel engine requires modifications due to low energy density, high water contents, low acidity, and high viscosity of the WPO. One of the easiest way to adopt WPO to diesel engine without modifications is emulsification of WPO with diesel or bio diesel. In this study, a DI diesel engine operated with diesel, bio diesel (BD), WPO/BD emulsion was experimentally investigated. Performance and gaseous & particle emission characteristics of a diesel engine fuelled by WPO/BD emulsion were examined. Results showed that stable engine operation was possible with emulsion and engine output power was comparable to diesel and bio diesel operation.

• 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.