• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권2호
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• pp.23-28
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• 2007

Wood fuel must be dried before combustion to minimize the energy loss. Sawdust of Japanese red pine was dried in a direct contact thermal screw dryer to investigate the drying characteristics of sawdust as a raw material for bio-fuel. Average drying rate and energy efficiency was 1.4%/min and 69.23% at $100^{\circ}C$, respectively, and those at $120^{\circ}C$ was 2.1%/min and 71.03%, respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.58-67
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• 2010

본 연구에서는 국내 상용 순환유동층 보일러에서 연료로 사용하고 있는 저급 국내무연탄과 혼소용 연료로 이용할 예정인 목재펠릿의 각각의 연소 특성을 조사하기 위해 열중량 분석기(TGA)를 이용하여 비등온 실험(5, 10, 20, $30^{\circ}C/min$) 및 등온 조건으로 촤 연소 실험을 수행하였다. 목재펠릿의 경우는 승온 속도에 따라 차이가 있으나, 국내무연탄에 비해 낮은 온도인 $200{\sim}620^{\circ}C$ 사이에서 연소되었으며, 최대 반응속도를 나타내는 온도 또한 국내무연탄의 그것에 비해 매우 낮음을 알 수 있었다. 비등온 실험 결과를 Friedman 방법으로 해석한 결과, 무게감량이 가장 큰 2차 구간에서의 목재펠릿 및 국내무연탄의 활성화에너지는 44.12, 21.45 kcal/mol이었으며, 반응차수 및 빈도인자는 각각 5.153, 0.7453 및 $4.01{\times}10^{16}$, $1.39{\times}10^6(s^{-1})$임을 확인할 수 있었다. 또한 등온 조건으로 촤 연소 실험 결과, 화학반응 율속단계에서의 목재펠릿 및 국내무연탄의 활성화에너지는 각각 27.5, 51.2 kcal/mol이었으며, 빈도인자는 각각 $2.55{\times}10^{12}$, $1.49{\times}10^{10}(s^{-1})$임을 확인할 수 있었다. 국내무연탄에 비해 목재펠릿이 낮은 온도에서 연소 반응이 시작이 되고 반응차수 및 빈도인자가 높아 반응속도를 빠를 것으로 판단되어 혼소 시 연소 제어가 잘 이루어질 경우, 연소로 내의 연소 분위기가 향상될 것으로 예상된다.

• 청정기술
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• 제23권3호
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• pp.331-342
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• 2017

하수 슬러지 고형연료 및 우드 펠렛의 연소 특성을 평가 하기 위하여 열중량 분석(TGA), 회 융점(AFT) 분석, 그리고 회분 성분 분석을 수행하였다. TGA 분석 결과, 하수 슬러지 고형연료의 연소성이 우드 펠렛에 비해 상대적으로 좋지 않았다. 또한 AFT 분석을 통해 하수 슬러지 고형연료의 슬래깅 가능성이 매우 높은 것을 확인하였다. 또한 연소성 평가를 위해 pilot-scale 기포 유동층 반응기를 적용하였으며, 장치는 예열기, 유동층 반응기, 연료 공급장치, 사이클론, 회분 포집 장치, 그리고 가스분석기로 구성되었다. 반응기는 직경 400 mm, 높이 4300 mm이며, 하수 슬러지는 $54.5{\sim}96.5kW_{th}$의 열량으로 실험을 수행하였고 우드 펠렛은 $96.1kW_{th}$ 실험을 수행하였다. 실험 결과, 하수 슬러지 고형연료 연소의 경우 평균적으로 우드 펠렛의 연소 보다 배기가스 중 $NO_x$는 10.1배, CO는 3.5배 높았다. 또한 사이클론에서 포집한 회분을 분석한 결과, 모든 실험 조건에서 연소 효율은 99% 이상이었고, 회분의 성분 분석을 통해 슬래깅/파울링 가능성이 높은 것을 확인하였다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제30권4호
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• pp.362-369
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• 2014

This study investigated physical properties and combustion gas characteristics for 8 types of wood pellets (4 domestic and 4 imported products) distributed in the domestic market. Results showed that most pellet types were first-grade pellets in the wood pellet quality standards in Korea with the exception of 3 pellet types from K company (second-grade in mechanical durability), G company (off-grade in nitrogen content) and P company (second-grade in ash percentage). Mixed pellets which contained more lignin and sap content were higher in mechanical durability (%) than that of white pellets. From the combustion gas analysis results, NOx emitted from all pellets combustion was at acceptable levels for national emission standard of the Clean Air Conservation Act except for pellets from G company. In addition, CO levels from all types of wood pellets were acceptable except for pellets from D company and domestic pellets were higher CO levels than imported pellets. These results indicate the higher CO levels in domestic pellets due to the usage of forest thinning materials including logging debris which usually had the high content of bark.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권1호
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• pp.110-123
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• 2019

This work was conducted to examine the relationship between lignin content and the durability of larch (LAR) pellets. LAR sawdust was immersed in tap water (TW), sulfuric acid (AC) and sodium hydroxide (AK) solutions, and then the immersed sawdust was used for pellet fabrication. Klason lignin (KL) content of the immersed LAR, contents of soluble lignin (SL) and monomeric sugars liberated from the immersion of LAR, and durability of LAR pellets were measured. KL content decreased as the concentration of AC and AK solutions increased, but glucose content increased with increase in AC and AK concentration. Durability of wood pellets fabricated using non-immersed LAR sawdust was the highest, followed by those made using TW-, AK- and AC-immersed sawdust. LAR pellets became more durable as the concentration of KL and SL increased, but a significant positive correlation was found only between pellet durability and KL content. Through the fluorescent microscopic observation and SEM-EDX analysis, it was verified that lignin content of non-immersed LAR pellets was higher than that of AC- and AK-immersed LAR pellets. These results suggest that lignin might contribute to an increase in inter-particle bonding in wood pellets.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권1호
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• pp.247-253
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• 2018

본 연구에서는 수입되는 바이오매스를 대체하고 증가하는 국내 RPS의무비율을 보다 효과적으로 대응하기 위해 우드펠릿으로 사용가능한 국내 산림바이오매스 부존자원을 파악하기 위하여 선행연구 방법과 매년 추가로 성장하는 임목생장률을 기준으로 미이용 산림바이오매스의 양을 산정하였다. 그 결과, 임목가공 중 발생하는 부산물 중 20%를 우드펠릿 원료로 사용한다고 가정했을 경우 두 가지 추정 방법으로 도출된 평균값을 기준으로 우드펠릿 생산 가능량을 예측 하였다. 그 결과 미이용 부산물은 2016년 199만 톤, 2020년 228만 톤, 2030년 308만 톤이 발생되고 원목가공 과정에서 발생되는 임목부산물(피죽, 톱밥 등) 중 20%가 우드펠릿 원료로 활용될 경우 2016년 258만 톤/년, 2020년 295만 톤/년 2030년 398만 톤/년의 원재료가 추가되어 미이용 부산물과 원목가공 과정 중 발생되는 부산물로 생산 가능한 우드펠릿 양은 2016년에 274만 톤/년, 2020년 314만 톤/년 2030년 423만 톤/년의 우드펠릿이 생산 가능하다는 결과를 도출 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.315-320
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• 2020

목재 부산물 등을 활용하여 제조되는 목재펠릿(pellet)은 가공되는 방식과 추가되는 부산물의 종류, 목재펠릿난로의 종류에 따라 완전연소가 아닌 불완전연소가 일어나는 경우가 있다. 이에 본 연구에서는 불완전연소로 인한 환경오염과 에너지 낭비를 줄이기 위해 목재펠릿난로 연소 작용의 핵심부인 연소기를 개발하였다. 현재 시중에서 유통되고 있는 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하고 있는 연소기의 한계점을 넘기 위해 다층구조(Multi Layer)방식이라 명명하는 새로운 구조의 연소기 방식을 창안하고, CAD (Computer Aided Design) program으로 설계 후 3D 프린터를 활용하여 실현 가능성을 검증하였다. 검증된 데이터를 바탕으로 다층구조(Mulit Layer)방식의 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하는 연소기의 시제품(Prototype)을 설계, 제작하여 실험을 진행하였다. 실험의 신뢰도를 위해 동일한 날짜, 장소, 연료를 사용하여 현재 시중에서 유통되어 판매되고 있는 목재펠릿난로의 연소기와 본 연구에서 개발한 목재펠릿난로의 연소기를 비교실험하였다. 실험의 결과로 환경적인 측면에서 일산화탄소(Carbon Monoxide) 배출량의 감소를 확인하였고, 에너지 효율면에서 상대적으로 높은 열효율 결과를 도출하여 긍정적인 결과를 나타냈다.

• 신재생에너지
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• 제18권3호
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• pp.23-31
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• 2022

This study evaluated the potential of coffee waste (CW) and used frying oil (UFO) as an additive in the production of pitch pine (PIP) and Mongolian oak (MOK) pellets. Ash contents obtained from CW and UFO were 0.5% and <0.1%, respectively. The calorific values of UFO (31.4 MJ/kg) and CW (26.3 MJ/kg) are higher than PIP (20.6 MJ/kg) and MOK (19.1 MJ/kg). For pellets fabricated using a pilot-scale flat-die pellet mill, regardless of fabricating conditions, moisture content (MC) and bulk density of PIP and MOK pellets satisfied the A1 wood pellet standard for residential and small-scale commercial uses, as designated by the National Institute of Forest Science (NIFOS) of the Republic of Korea. When CW was used as an additive, durability of PIP pellets made with 12%-MC sawdust and MOK pellets increased. The optimal conditions for producing PIP and MOK pellets could be by adding 20 mesh CW as an additive and the using of 12%-MC sawdust. However, durability of PIP pellets and ash content MOK pellets did not satisfy the A1 wood pellet standard of NIFOS. Thus, further research is needed to improve the properties of wood pellets with additives.

• 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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• 제38권1호
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• pp.49-55
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• 2010

본 연구에서는 국내 수종 중 낙엽송(Larix Kaemferi Carr)을 대상으로 하여 톱밥의 특성별, 형태별로 나누어서 제조된 목재펠릿의 특성변화를 조사하였다. 제조된 펠릿의 함수율, 밀도, 회분, 흡습율, 발열량을 측정하여 비교하였다. 펠릿제품의 함수율은 6.4~7.31%로 나타나 목재펠릿의 품질기준 1급인 10% 이하를 만족시켰고, 대팻밥으로 제조한 펠릿의 밀도가 가장 높았고, 톱밥의 종류별 제조된 펠릿의 밀도는 큰 차이가 없었으며, 품질규격 1급을 만족시켰다. 회분은 0.2~0.424%로 품질규격 1급인 0.7% 미만의 범주에 속한 것으로 나타났으나, 수피만으로 제조된 펠릿의 회분량은 2.106%로 상당히 높은 값을 보여 1.5% (2급)을 초과하였다. 흡습율은 수피를 사용한 경우 추출물성분에 의해 수분 흡수 저해 효과가 있는 것으로 나타났으며, 제조된 각 펠릿의 발열량 측정결과 품질기준(1급) 4,300 kcal/kg을 넘어섰다.