• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.33-36
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• 2014

Gasification of biomass produces syngas containing CO, $H_2$ and/or $CH_4$, which can then be converted into energy or value-added fuels. One of key issues for efficient gasification is to minimize tar concentration in the syngas for use in a final conversion device such as gas engine. This study investigated the decomposition of primary tar by catalytic cracking using char as catalyst, of which the feature can be integrated into a fixed bed gasifier design. The pyrolysis vapor containing tar from pyrolysis of wood at $500^{\circ}C$ was passed through a reactor filled with or without char at $800^{\circ}C$ for a residence time of 1, 3 or 5 sec. Then, the condensable vapor (water and tar) and gases were analyzed for the yields and elemental composition. Four types of char particles with different microscopic surface area and pore size distribution: wood, paddy straw, palm kernel shell and activated carbon. The results were analyzed for the mass and carbon yields of tar and the composition of product gases to conclude the effects of char types and residence time.

• 대한환경공학회지
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• 제37권10호
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• pp.573-577
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• 2015

목질계 연료를 사용하는 발전시설에서 세정되어 나오는 목질계 타르 폐수는 간헐적 발생, 발생량 및 발생농도의 변화가 심하여 제거에 어려움이 있다. 본 연구에서는 목질계 타르폐수를 기존의 bag filter와 활성탄을 이용한 처리방법에서 개선하여 물리 화학적 처리를 통하여 처리특성을 살펴보았다. 목질계 타르폐수의 화학적인 발생성상은 페놀류의 함유량이 구아이아콜류(guaiacols)와 카보하이드레이트류(carbohydrates)에 비해 약 2배 이상 높게 나타났다. pH의 변화에 따라 NaOH와 PAC이 자동주입 되도록 설치하고 최종처리수의 pH, 탁도, SS를 살펴본 결과, 각각 5.9, 12.6 NTU, 15.1 mg/L로 발전설비의 순환수로서의 가능성을 확인하였다. 기존의 백필터(bag filter)를 이용한 물리적 처리공정에서의 화학물질의 제거효율은 약 20%였으며, 응집 및 침전을 통한 처리효율을 개선한 결과, 약 80%의 화학물질 제거효율을 나타내었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권5호
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• pp.389-394
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• 2003

The concerns of wood vinegar increase with its various applications to food additive, functional drink, and in the sustainable farming. Chaff vinegar, a by-product of chaff charcoal which is produced by distilling smoke and having similar ingredients and efficacy with wood vinegar, contains harmful tar in the acceptable range and can be mass-produced. A chaff vinegar distiller, commercially mass-productive, was developed using a water cooling system. Initially distilled vinegar by the developed system contained little harmful tar in the acceptable range for the agricultural use and its acidity was about pH 3.2. Treatment of the chaff vinegar in the enhancing emergence test showed greater number of emerged seedlings, and vise-versa. Treatment of diluted in 100-holds showed 44.0% of emerged and 8.6% of not-emerged seedlings.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.519-525
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• 2009

The catalytic steam reforming of woody biomass tar and soot to convert a synthetic gas containing hydrogen was investigated by using a bench-scale biomass gasification system. One commercial nickel-based catalyst, Katalco 46-6Q, and two different kinds of natural minerals, dolomite and olivine, were tested as a reforming catalyst at various reforming temperatures. The reaction characteristics of woody biomass tar were also investigated by TGA at a variety of heating rates. With all three catalysts conversion efficiency of tar and soot increased at increasing temperature. The reforming of tar and soot in the synthetic gas induce the increase of combustible gases such as $H_2$, CO and $CH_4$ in the product gas. The nickel-based catalyst showed a higher tar and soot conversion efficiency than mineral catalysts under the same temperature conditions.

• 대한환경공학회지
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• 제36권10호
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• pp.704-710
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• 2014

바이오매스는 지구온난화에 중요한 기여자인 이산화탄소와 같은 온실가스를 해결할 수 있는 대체에너지로 간주된다. 또한 바이오매스 에너지는 열화학적 전환 공정을 통해 다양한 형태로 전환된다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스의 가스화를 위해 연속식 가스화기를 제작하였다. 목질계 바이오매스는 폐목재를 사용하였다. 이산화탄소 가스화 실험은 가스화 온도, 함수율 그리고 주입 이산화탄소 농도 변화에 따라 진행하였다. 실험결과는 가스화 온도가 증가함에 따라 생성가스 발생량이 증가함을 보였다. 경질타르는 중질타르의 열적 분해에 의해 증가되었고, 주사현미경 분석을 통해 촤 세공형성이 발달되는 것을 확인하였다. 일산화탄소 농도는 부다 반응에 의해 이산화탄소 주입농도 증가함에 따라 증가하였다. 변수별 실험에 의해, 최적 실험 조건에서 수소와 일산화탄소는 32.91%와 48.33%가 생성되었다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제19권10호
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• pp.1389-1395
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• 2009

천연물 신약으로 응용 가능성이 있는 목초액을 산화응집반응과 활성탄 등을 첨가하여 증류하는 방법으로 제조하였으며, 장기보존과 가속 저장 조건에서 목초액의 이화학적 변화(pH, 비중, 굴절률 및 용해 타르), 유해물질(카르보닐기, 벤조피렌 및 잔류용매) 그리고 유기산(개미산, 초산 및 프로피온산)의 변화를 검토하여 안정성을 평가하였다. 또한, 발모 모델로서 C57BL/6 마우스를 이용하여 모발 성장 효과를 살펴보았다. 보관 기간 중에 어떤 화학 결합이 일어나거나 또는 분해반응이 반복적으로 일어나지 않았다. 또한, 유해성분이나 주성분이 일정하게 유지되었고 특히 발암물질인 벤조피렌은 검출되지 않았다. 정제된 목초액 또는 미녹시딜을 2주 동안 등에 도포한 후, 어떤 임상 증상 없이 음성 대조군인 생리식염수보다 모발 성장을 촉진하였다. 따라서 화장품이나 천연물 신약으로 응용가능성이 높은 목초액을 함유한 제품 개발 시 일정한 양으로 유지되는 주성분을 함유하면서 페놀과 같은 유해물질을 줄일 수 있는 방법이 가능할 뿐만 아니라 모발 성장 촉진 효과가 있어 탈모환자에도 유용하게 사용될 것으로 기대되어진다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.315-315
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• 2009

Component analysis and physico-chemical properties of wood and rice hull vinegars were conducted in order to promote the utilization of these environment-friendly materials. Results showed that wood vinegar had higher specific gravity (2.5) and tar content (0.3%), but lower acid content (1.0%) than rice hull vinegar (1.7, 0.05% and 4.4%, respectively). GC-MS component analysis revealed that rice vinegar had higher phenol content (34%) than wood vinegar (11.49%). Acetic acid and propionic acid were also higher in rice hull vinegar. On the contrary, wood vinegar had higher Furancarboxyl aldehyde content (41.6%) than rice hull vinegar (0.67%). Thus, different results in DPPH radical electron donating-abilities were obtained due to different percent composition of each vinegar.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.601-614
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• 2013

The commercial charcoal kiln was projected the largest source of biomass burning sector in Korea. Commercial charcoal kiln was operated to emit air pollutants into the air without any air pollution prevention equipment. The object of this field survey was to understand characteristics of air pollutants concentration and emission factors and to provide preliminary data for effective processor from oak charcoal manufacturing process. As result of field survey, TSP, $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ concentration from charcoal kiln were 400~37,000 $mg/m^3$. These values were over the 100 $mg/m^3$ in TSP, this value was effluent quality standard of Clean Air Conservation Act. The average concentration of CO, $SO_2$ and TVOC were 2~5%. 0~110 ppm and 820~10,000 ppm respectively. The emission factors were 42.4 g-PM/kg-oak in TSP, 40.3 g-PM/kg-oak in $PM_{10}$, 38.2 g-PM/kg-oak in $PM_{2.5}$, 182.5 g-CO/kg-oak, 1.0 g-NO/kg-oak, $SO_2$ 0.2 g-$SO_2/kg$-oak and 104.4 g-TVOC/kg-oak. The part of commercial charcoal kiln had air pollution prevention equipment but it was difficult to work properly. Much wood tar excreted in exhaust emissions from oak charcoal manufacturing process. This wood tar was cause of many troubles sticking in the air pollutant prevention equipment. For handling particulate matters and gaseous air pollutants from oak charcoal manufacturing process in biomass burning, air pollutant prevention equipment design and management needs preprocessor for removal wood tar.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.804-815
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• 2019

화석연료의 고갈 및 지구 온난화 등 환경문제에 대응하기 위해 세계는 화석연료를 대신할 에너지에 대한 연구를 진행하였고, 그중 바이오매스가 대체에너지로써 주목받고 있다. 바이오매스는 재생 가능하고 탄소 중립(carbon neutral)적인 특성이 있으나 수분함량이 많고 낮은 에너지밀도를 가지므로 에너지 생산 시스템에 이용하기 위해서는 열화학적 변환 공정이 필요하다. 그중 하나인 가스화는 바이오매스로부터 수소, 일산화탄소, 메탄 등으로 구성된 합성가스(syngas)를 생성시켜 연료로써 이용할 수 있도록 해준다. 그러나 가스화 과정 중에 발생되는 타르와 입자상 물질은 배관, 연소 엔진, 발전 터빈 등에서 막힘 현상을 일으켜 공정 효율을 감소시키는 문제를 야기하므로 제거가 필요하다. 본 연구에서는 가스화 공정에서 발생되는 타르를 비롯한 입자물질에 대해 제거 효율이 뛰어난 필터를 사용하였으며, 타르로부터 필터 눈 막힘 현상을 방지하기 위해 pre-coating 기술을 적용하였다. pre-coating에 사용된 물질로써는 소석회와 활성탄(wood char)을 사용하였으며, 타르 및 입자에 대한 제거효율이 소석회 코팅의 경우 86 %, 활성탄(wood char)의 경우 80 %로 나타났다.