• 에너지공학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.203-210
• /
• 2014

본 연구에서는 목재펠릿보일러의 연소현상에 대하여 이론적으로 분석하고 예측 값과 실제 실험데이터를 비교하여 분석했다. 목재펠릿보일러의 개발과정에 있어서 연소실형상, 투입 공기의 속도, 연료의 양, 온도 및 연료특성 등에 따라 다양한 문제점이 발생됨에 따라 여러 방향의 연구 개발이 이루어지고 있으며 이에 많은 시간과 비용이 소모되고 있다. 따라서 해석모델의 개발을 통한 수치해석 방법이 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 이용한 모의실험(Simulation)을 통하여 목재펠릿의 종류 및 구성 원소의 변화에 따른 목재펠릿보일러의 연소실 출구온도 및 배기가스의 구성성분을 예측하고자 하며 그 결과를 바탕으로 목재펠릿 연소특성을 파악하여 최적의 이용 및 활용방법을 제시하고자 한다. 예측값과 실험값은 : $CO_2$ 0.60 % $O_2$ 0.73 % 오차를 나타내었다.

• 에너지공학
• /
• 제20권3호
• /
• pp.231-235
• /
• 2011

목질계 등 유기성 바이오매스는 탄소중립(Carbon Neutral) 특성으로 인해 이산화탄소 배출이 없고, 기존의 석탄화력 혼소시에도 별도의 설비개조 없이 연료로 사용이 가능하며 연료 수급에도 안정성을 유지할 수 있다. 이러한 목질계 바이오매스를 석탄화력발전소에서 혼소하여 생산한 전력을 계통망에 공급하는 사업에 대해 CDM사업을 추진할 경우, AM0085 방법론을 적용할 수 있으며, kWh당 연료비도 유연탄보다 상대적으로 높아 경제적 추가성 입증이 가능하다. 그리고 바이오매스의 탄소중립 특성으로 목질계 바이오매스를 이용하여 생산 한 전력은 석탄을 통해 생산한 동일한 전력에 비해 1 MWh 당 $0.6737tCO_2$의 온실가스 저감효과가 존재한다.

• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제2권4호
• /
• pp.1-8
• /
• 1999

Forest devastation in Korea was caused by several factors such as internal factors from geological features and external factors from artificial forest damages including fuel wood collection from forests, forest fires, shifting cultivations and so on. According to the reports of 1935, lots of forest devastation in Kyungpook province area occurred around the main and branch stream of Nakdong river. Main factors of occurring forest devastation in 1935 were investigated by the methods of forest devastation rate and the population density at the basin of Nakdong river. But based on our study, forest devastation mainly occurred in rock zones of granite and granite gneiss, next to Nakdong formation but scarcely occurred in Hayang formation. Clay of the weathered soils of granite and granite gneiss was lost by rainfall, but remaining coarse-sandy soils(or grits) have poored conditions in vegetation's growth, which are due to high level of water permeability, lack of water-holding capacity and dried conditions. Generally, pine forests are mainly growing up in these regions. It is supposed that forest devastation was accelerated due to long periods of natural regeneration and no ability of natural regeneration by sprout after frequent collections of fuel wood and cuttings from pine forest on those grit areas. These results indicated that the high rate of forest devastation occurred around the basin with the high resident population density, which was partly due to forest damages by fuel collection. Moreover, both geological features and number of residents had much influence on forest devastation. Forest devastation was positively correlated with those variables(r=+0.73).

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.586-593
• /
• 2019

본 논문은 초미세먼지 증가를 억제하고자 1972년 건설된 국내무연탄과 유류를 혼소하는 발전설비를 2017년 국내최초, 최대 용량의 신재생 발전 연료 중 하나인 순수 목재를 가공한 친환경 고형연료인 바이오매스[우드팰릿] 발전방식으로 변경하였다. 발전기 제어계 중요 설비 교체에 따른 산업부 고시 "전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준" 제 32조 발전설비 신/증설 시 발전설비 특성자료를 제출에 의거 발전기 기술특성시험을 실시하였으며, 시험을 통하여 발전기/제어계 모델정수 도출 및 검증을 수행하였다. 발전기 연료변경에도 해당 발전기 설비의 성능 및 여자시스템의 전압제어특성이 양호함을 재확인하였다. 차후 화석연료를 신재생 연료로 교체하고자 하는 발전소에서 참고하는데 기여할 수 있다.

• 청정기술
• /
• 제17권4호
• /
• pp.336-345
• /
• 2011

우리나라는 산림총면적이 전 국토의 64.2%로 목재자원은 지속적으로 생산가능한 중요한 자원이지만 현재 재활용 가능한 폐목재가 분리, 수거되지 않고, 불법매립 및 소각 처리되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폐목재에 바이오매스자원인 왕겨와 저품위 무연탄을 혼합 압축하여 고형연료를 제조하였으며, 고형연료 제조 시 바인더와 첨가제의 바인딩효과를 분석하였다. 이때, 고형연료의 물리, 화학적 특성을 분석하였으며, 연료기준치와의 비교를 통해 적합성을 판단하였다. 실험결과 무연탄 20%, 왕겨 10%에서 최적의 밀도를 보였으며, P.V.A. (Polyvinyl alcohol), 구아검, 당밀 20 wt.%, 전분 10 wt.% 첨가 시 가장 우수한 것으로 나타났다. 대부분의 샘플이 연료 품질기준 4등급인 저위발열량 3,500 kcal/kg을 만족하는 것으로 나타났으며, 아스팔트 첨가 시 12.9%의 내구성 향상이 나타났고, NaOH 5% 쌀겨 첨가 시 최대 5.8%의 내구성이 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.293-298
• /
• 2009

종자 수확 후 버려지는 산업용 대마를 이용한 목질 펠릿제조 가능성과 제조된 펠릿의 특성을 살펴보았다. 산업용 대마의 성분 분석 결과 활엽수와 비슷한 리그닌 함량과 당구성을 보였으며, 회분 분석 결과 무기물 함량이 0.5% 정도이어서 연료로 사용할 경우 재의 생산량은 크지 않을 것이다. 원소 분석 결과 대기 오염을 유발할 수 있는 질소와 황 함량을 분석한 결과, 황 성분은 전혀 포함하지 않고 있으며, 약간의 질소 성분을 포함하고 있는데 이는 현사시나무와 비슷한 수준이었다. 고위발열량 측정 결과 대마 목부는 현사시나무보다 다소 낮은 값을 나타내었다. 바이오매스 생산량이 큰 대마 목부를 이용하여 제조한 펠릿은 활엽수로 제조한 펠릿과 비슷한 화학적 성질과 발열 특성을 가질 것으로 기대되어 고체연료로서의 이용이 가능할 것으로 사료되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권10호
• /
• pp.901-909
• /
• 2013

화석연료의 사용량이 증가함에 따라 전 세계적으로 환경오염문제에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 대한 해결책으로 신재생에너지에 대한 관심이 집중되고 있는 가운데 목질계 바이오매스의 연료화가 그 해결책의 하나로 떠오르고 있다. 따라서 본 연구에서는 목질계 바이오매스의 에너지 효율에 큰 영향을 미치는 수분증발 모델을 제시하고 반탄화 온도, 나무의 수분율, 그리고 바이오매스 종류에 따른 특성을 분석하였다. 그 결과, 반탄화 온도가 상승함에 따라 나무의 온도와 수분율은 빠르게 감소하였다. 그리고 반탄화 온도가 423K 이하인 경우에는 나무 수분율의 변화가 거의 나타나지 않았다. 또한 나무의 초기 수분율이 높을수록 숯(charcoal)이 더 느리게 생성될 뿐만 아니라, 아몬드쉘(almond shell)의 경우 가장 많은 숯이 생성되는 것을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제98권6호
• /
• pp.799-805
• /
• 2009

산림바이오매스 자원의 소규모 난방에너지 이용을 위한 시스템 구축에 있어 목재칩의 연료 활용을 목적으로 목재칩 연료 생산단계에서의 비용분석과 에너지수지를 분석을 통해 산림바이오매스 자원의 에너지 이용 가능성을 검토하였다. 집재기계와 경사도별로 구분되어진 목재칩 생산 시스템에서 1 kg의 칩을 생산하기 위해 소요되는 총 생산비용은 195.45~210.54원/kg으로 산출되었으며, 에너지 투입률(%)분석에서는 26.58~27.38%의 에너지 투입률을 나타내었다. 경사도에 따른 에너지 투입률의 변화는 크지 않았으며, 생산비용의 경우와는 달리 타워야더 시스템인 시나리오 B가 트랙터 집재 시스템인 시나리오 A보다 에너지 투입률이 낮은 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제47권5호
• /
• pp.547-556
• /
• 2019

Thinned, small larch logs have small diameters and no value-added final use, except as wood chips, pallets, or fuel wood, which are products with very low economic value; however, their mechanical strength is suitable for structural applications. In this study, small larch logs were sawed, dried, and cut into square timbers (with a $90mm{\times}90mm$ cross section) that were laterally glued to form core panels used to manufacture cross-laminated timber (CLT) wall panels. The surface and back of these core panels were covered with 12-mm-thick structural plywood panels, used as cross bands to obtain three-ply CLT wall panels. This attachment procedure was conducted in two different ways: gluing and pressing (CGCLT) or gluing and nailing (NGCLT). The size of the as-manufactured CLT panels was $1,220mm{\times}2,440mm$, the same as that of the plywood panels. The final wall panels were tested under lateral shear force in accordance with KS F 2154. As the lateral load resistance test required $2,440mm{\times}2,440mm$ specimens, two CLT wall panels had to be attached in parallel. In addition, the final CLT panels had tongued and grooved edges to allow parallel joints between adjacent pieces. For comparison, conventional light-frame timber shear walls and midply wall systems were also tested under the same conditions. Shear walls with edge nail spacing of 150 mm and 100 mm, the midply wall system, and the fabricated CGCLT and NGCLT wall panels exhibited maximum lateral resistances of 6.1 kN/m (100%), 9.7 kN/m (158%), 16.9 kN/m (274%), 29.6 kN/m (482%), and 35.8 kN/m (582%), respectively.

• 신재생에너지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.23-31
• /
• 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.