• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제51권1호
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• pp.23-37
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• 2023

One type of biomass that has promising potential for bio pellet production is spent coffee grounds (SCGs). However, previous studies have shown that SCGs in bio pellets cause a lot of smoke. Therefore, they need to be mixed with a material that has a higher calorific value to produce better quality pellets. One material that can be used is pine wood because it has a natural resin content that can increase the calorific value. The aim of this study was to examine the quality of bio pellets produced with SCGs and pine wood charcoal at different particle sizes. The charcoal was ground using either a hammer mill (HM) or a ball mill (BM). Pine wood charcoal was mixed with SCGs at ratios of SCGs to pine wood charcoal of 4:6 and 6:4 by weight, respectively, and the adhesive used a tapioca with a composition ratio 5% of the raw material. The bio pellets were produced using a manual pellet press. The quality of the bio pellets was assessed based on Indonesian National Standard (SNI) 8021-2014, and the physical observations include flame length, burning rate, and compressive strength. The average water content, ash content, and calorific value of the bio pellets were in accordance with SNI 8021-2014, but the density and ash content values were below the standard values. The BM variation of bio pellets had a higher compressive strength than the HM variation, and the 4:6 BM variation had the longest burning time compared with 4:6 HM.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권4호
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• pp.346-357
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• 2013

본 연구에서는 국내 숲가꾸기산물을 이용하여 목재펠릿을 제조하고 품질을 분석하였다. 원료는 일본잎갈나무(Larix kaempferi C.)와 활엽수 혼합 수종을 사용하였으며, 말구직경 6 cm를 기준으로 침엽수와 활엽수로 구분하였다. 분쇄 후 건조된 원료를 이용하여 목재펠릿을 제조하였다. 분쇄와 건조공정을 동일 조건에서 수행하였음에도 불구하고, 원료의 물리 화학적 차이에 따라 생산되는 목재펠릿의 품질에 차이가 발생하였다. 활엽수 혼합수종으로 제조한 목재펠릿은 회분이 1.6% 이상으로 분석되었으며, 일본잎갈나무의 경우에는 직경 6 cm 이하의 소경목에서 회분이 1.0%를 초과하였다. 목재펠릿을 제조하기 이전의 원료 상태에서와 비교하여 제조 후에 회분함량이 0.01~0.1% 정도 상승하는 것을 확인하였다. 발열량에서는 일본잎갈나무가 활엽수 혼합 원료에 비해 약 198 kcal/kg 정도 높았으며, 모든 시료에서 4,300 kcal/kg 이상으로 목재펠릿 원료로 적합한 것으로 분석되었다. 또한, 원료 상태보다 목재펠릿 제조 후 발열량이 일부 상승하는 것을 확인하였다. 원료에 포함된 주요 무기물은 수종 및 분류에 관계없이 Ca, K, Mg, Mn, Fe 등이었으며, 장기 연속 운전을 위해서는 연소기 내 클링커 형성을 억제할 수 있는 연소 방법의 개발이 요구된다. 동일한 펠릿 제조 조건에서 원료에 의해 제품 간의 품질 편차가 크게 발생할 수 있으며, 이를 극복하고 생산성 및 품질 향상을 위해서는 원료에 따른 공정 최적화가 중요한 요소임을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권3호
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• pp.197-201
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• 2002

본 연구는 가축분 퇴비시용에 따른 토양중 양분행동 양상을 구명하기 위하여 직경 30 cm 높이 1 m의 PVC pot에 화산회 토양과 비화산회 토양을 충진하고 표토 20 cm 깊이로 우분 부숙퇴비, 돈분 부숙퇴비 및 계분 부숙퇴비를 0, 50, 100, 150 ton/ha 해당량을 시용한 후 210일차에 토양을 분석하여 가축분 퇴비 처리에 따른 토양의 EC와 질산태질소 함량 및 유효인산의 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 가축분 부숙퇴비의 시용은 토양중 EC를 증가 시켰는데 계분 부숙퇴비는 시용량이 증가할수록 현저하게 증가하였다. 2. 가축분 퇴비의 시용에 따른 질산태질소의 함량 증가량은 계분 부숙퇴비는 시용량이 증가함에 따라 현저하게 증가한 반면 우분 부숙퇴비 및 돈분 부숙퇴비는 완만하게 증가하였다. 3. 유효인산의 함량변화는 화산회 토양의 경우 가축분 퇴비의 시용량이 증가하여도 인산 함량의 변화는 거의 없었으나 비화산회 밭 토양의 경우는 가축분 퇴비의 시용으로 인산함량이 증가하였는데 특히 계분 부숙퇴비는 시용량이 증가함에 따라 현저하게 증가하였다.

• 유기물자원화
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• 제11권2호
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• pp.66-73
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• 2003

석유화학공장폐수 슬러지를 폐석고와 시멘트, fly ash 및 고화제 등을 배합하여 성형하면 시멘트벽돌 및 보통시멘트의 압축강도 기준을 초과함으로 제조된 고화체는 벽돌, 블록, 경량골재, 노반재 등으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 실험 결과 다음의 결과를 얻었다. 시멘트량을 전체 중량비의 20%인 1.29kg에서 fly ash/슬러지의 배합비의 모든 조건과 시멘트량을 전체 중량비의 15%인 0.9kg에서 fly ash/슬러지의 배합비가 0.31~0.45일 때, 시멘트벽돌 및 보통시멘트의 압축강도 기준을 초과하였다. 제조된 고화체(제품)의 유해성 평가를 위해서 침출수 중의 $Cr^{+6}$, Cu, Zn, Cd, Pb의 용출농도를 실시한 결과 모든 대상시료의 중금속 농도는 배출허용기준치 이내를 유지하여 유해물질로 인한 문제는 없을 것으로 판단되었다. 고화체를 시멘트벽돌 및 보통시멘트에 준해서 활용이 가능한 제조조건에서 제조원가를 조사하였다. 조사결과 자원화시설의 고화체 제조능력을 연간 약 18,000톤을 기준으로 할 때, 총괄원가 및 톤당제조원가는 각각 678,664천원 및 37,704원으로 조사되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.73-81
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• 2013

이 연구에서는 열 수송관로 직선부에서 마찰계수의 증가를 통해 관로의 최소 설치길이를 감소시켜, 현장 시공 시 매설깊이의 증가를 억제하고, 충분한 마찰력을 제공함으로써 신축이음관의 설치를 줄여 효율적인 시공이 가능토록 함과 동시에, 곡선부에서는 마찰계수의 감소를 통해 신축흡수재의 수명 연장을 도모하여 열 수송관로의 유지관리의 효율성을 향상시키고자 하는 목적으로, 현재 주로 사용되고 있는 되메움재인 강모래보다 큰 내부마찰각을 가진 되메움재와 작은 내부마찰각을 가진 되메움재를 개발하였다. 곡관부에 타이어 분말 혼합 되메움재를 사용할 경우, 관경이 커질수록 신축흡수재에 가해지는 마찰력의 감소 경향은 증가하고 있는 것으로 나타났고, 관경 900mm에서의 마찰력은 약 38% 감소를 보였다. 강모래+fly-ash 혼합 되메움재를 사용할 경우, fly-ash 혼합비 1.5%에서 최소 설치길이의 감소효과는 약 30%, fly-ash 혼합비 3%에서 최소 설치길이의 감소효과는 약 50%로 나타나고 있어, 열 수송관로의 효율적인 시공 및 유지관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제19권2호
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• pp.153-160
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• 1992

잔디상토로서 제지슬러지와 연탄재의 이용 가능성을 구명하기 위해 들잔디(Zoysia japonica Steud.)를 공시재료로하여 모래와 슬러지, 연탄재와 슬러지의 배합비율을 각각 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3(V/V)으로 혼합하여 잔디의 생육과 적정 배합비율 등을 조사한 결과는 아래와 같다. 1. 활성슬러지는 대조구에 비해 초장, 생체중, 건물중을 2배이상 증가시켰으며, 모래와의 혼합비율간에는 슬러지가 67%혼합된 1:2구에서 가장 생육이 좋았다. 2. 단위면적당 shoot의 밀도는 모래와 활성슬러지의 혼합비율간에 큰 차이가 없이 대조구에 비해 모든 처리구에서 많았으며, 엽록소함량은 활성슬러지가 적게 혼합된 3:1, 2:1구에서는 대조구와 차이가 없었으나 슬러지의 함유량이 50%이상인 1:1, 1:2, 1:3구에서는 증가를 보였다. 3. 생슬러지는 대조구에 비해 잔디 생육이 저조하고 슬러지가 많이 함유된 1:3구에서는 파종잔디의 생육이 어려웠으나 엽록소함량은 큰 차이가 없었다. 그러나 영양번식을 하였을 경우 분얼증가는 대조구와 차이가 없거나 약간 저조한 경향을 보였다. 4. 연탄재와 활성슬러지의 혼합구는 모래 혼합구에 비해 잔디의 초장이 다소 적었으나 shoot의 밀도는 비슷하였고, 대조구에 비해 초장, 단위면적당 밀도, 생체중, 건물중, 분얼수가 월등히 증가하였다. 5. 연탄재와 생슬러지의 혼합토양은 파종된 잔디의 생육에는 불량하였으나 영양번식 잔디의 분얼을 대조구보다 증가시켰다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1071-1079
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• 2011

본 연구는 다량의 중금속을 함유하는 폐석탄 광산에 적치된 폐석으로부터 발생하는 침출수의 안정화를 위해 석탄회를 안정화제로서의 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 석탄폐석에 석탄회를 적용하여 컬럼시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1) 석탄회의 pH는 비산재와 바닥재가 각각 11.1, 9.7의 강알칼리성을 갖는 것으로 나타나 강산성 조건의 폐석 (pH 3.5)를 교정하였으며 유기물을 비롯하여 식물 생장에 필요한 영양소인 인산, 칼슘 등을 함유하는 것으로 나타나 폐석과 혼합할 경우 비옥도가 개선될 수 있을 것으로 판단된다. 2) 폐석만을 충진한 컬럼에서 발생하는 침출수의 pH는 3.5~4.0의 수준을 시험기간 동안 지속적으로 유지하는 것으로 나타나지만, 석탄회의 처리량에 따라 40% (pH 5.0~6.0) > 20% (pH 4.5)로 나타나고, 동일 처리량 (40%)의 처리방법에 따른 효율성은 완전혼합 (pH 5.0~6.0) 방법이 층위처리 (pH 4.0~4.5)에 비해 pH 상승효과가 높은 것으로 조사되었다. 3) 침출수의 Ca과 Mg의 함량은 4 pore volume까지 빠르게 용탈되다 그 이후부터 안정화 되었으며 석탄회에서 용탈된 Ca과 Mg의 영향으로 폐석에 함유되었던 Cu, Pb, As, 및 Al 등이 탄산이온 ($CO_3^{2-}$) 또는 수산화이온 ($OH^-$)과 불용성 화합물을 형성하여 안정화 되는 것으로 사료된다. 4) 철의 용존함유량에 대한 분석결과 석탄회 처리구의 용존량이 석탄회를 40% 층위처리한 처리구를 제외하고 대조구에 비해 약 8-74% 정도 감소하는 것으로 조사되었다. 5) 석탄회를 이용한 폐석의 중화 및 철의 용존량 감소 효율성을 평가한 결과 폐석의 중화 효율성은 석탄회를 40% 완전혼합한 경우 가장 높았으며 철의 용존량 감소 효율성은 석탄회를 20% 완전혼합한 경우가 가장 좋은 것으로 조사되었다. 따라서 석탄회를 이용하여 현장에서 폐석을 처리할 경우 약 20-40%의 석탄회를 처리해야 높은 효율성을 얻을 수 있을것으로 사료된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.506-513
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• 2021

The use of fossil fuels is a major contributor to the increase atmospheric greenhouse gas emissions. As such problems arise, interest in new and renewable energy devices, particularly fuel cells, is greatly increasing. In this study, various characteristics of mixed strains were observed in wastewater collected by the Jeonju Environment Office to investigate the effects of microorganisms on voltage generation and voltage generation of substrates, electrode materials, electrons, electron transport media, and ash microbial fuel cells. As a result of separately measuring the voltage generated during inoculation, the inoculation voltage of Escherichia coli K12 (E. coli K12) was 0.45 V, and the maximum inoculation voltage of the mixed strain was 1.2 V. Thereafter, voltage values were collected using a digital multimeter and the amount of voltage generated over time was measured. In the case of E. coli K12, the maximum voltage reached 0.45 V, and the cell voltage was maintained above 0.23 V for 140 hours. In contrast, for the mixed strain, the maximum voltage reached 1.2 V and the voltage was slowly decreased to 0.97 V. In addition, the degree of microbial adsorption to the electrod surface after the inoculation test was confirmed using a scanning electron microscope. Therefore, these results showed the possibility of purifying pollutants at the same time as power generation through the production of hydrogen ions using microorganisms and wastewater.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.513-517
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• 1998

석탄회의 점노를 70:30의 비율로 혼합하여 마이크로파를 이용하여 소결하였으며, 소결에는 2.45Ghz의 일반가정용 마이크로파 오븐을 사용하였다. 시편은 $1,150^{\circ}C$에서 50분까지 10분 간격으로 소결하였다. 석탄회의 미세구조는 주사전자현미경(SEM)과 Energy dispersive spectrometry(EDS)를 이용하여 분석을 하였으며 X선회절 분석과 압축강도와 겉보기 비중을 추정하여 비교하였으며 시간이 지날수록 시편의 기공크기는 작아졌으나 압축강도와 겉보기 비중은 변화의 크기가 작았다. 로안에서의 마이크로파에 의한 시편으로의 열전달현상을 알아보기 위하여 컴퓨터를 이용한 수치해석을 행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.848-851
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• 2009

석탄슬래그는 회분의 조성에 따라 고온에서 매우 상이한 슬래그 거동을 보여준다. 국내 가스화 대상탄으로 검토된 탄 중, 산성 산화물의 함량이 높아 고용융점을 갖는 7종의 석탄 회분을 가스화 조건인 고온, 환원분위기에서 점도 측정을 실시하였다. 4종의 탄에 대해서는 높은 점도를 낮추기 위하여 염기성 산화물인 CaO를 3가지 비율로 혼합하여 점도 측정을 실시하였다. 또한, flux의 혼합으로 인해 발생할 수 있는 결정체 형성을 FactSage 평형계산 프로그램과 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도를 이용하여 예측하였다. CaO가 첨가된 시료 모두에서 낮은 CaO 첨가비에서는 원래의 시료보다 낮은 점도를 보였으나, CaO첨가비가 20% 이상일 때는 anorthite이 형성되어 $T_{cv}$를 갖는 결정슬래그로 점도 거동이 변화하면서 실제조업 가능한 온도를 증가시켰다. 점도 측정 후 냉각된 시료의 SEM/EDX 분석을 통해 형성된 결정체를 관찰한 결과, FactSage와 상평형도에서 예측된 결정체와 유사하게 나타나 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도가 결정체 예측에 유용함을 확인하였다.