• 한국농공학회논문집
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• 제64권2호
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• pp.57-69
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• 2022

This study analyzes the fuel conditions and environmental effects of converting heating in rural villages that rely on fossil fuels into wood fuel. In particular, we tried to derive the most important considerations when using wooden chips as fuel in aging agricultural villages where various variables such as weather, facility characteristics, fuel quality, and maintenance capabilities work. Above all, an experiment was conducted by comparing it with oak trees to determine whether Italian poplar, a representative attribute water created to supply fuel wood in Korea, is suitable for heating fuel. Through experiments, 1) Even though the supply of poplar wood chips during 10 hours of operation was 60.74 kg less than that of hardwood chips, the production of hot water was 140 kWh higher. 2) The higher the exhaust gas temperature, the proportional (increase) oxygen concentration and inversely (decrease) PM and CO emissions. 3) Poplar has twice as much ash content as hardwood and three times more fine dust has been detected, but it meets all the standards for wood quality at the Korea Forest Science Institute. 4) Under the condition that there is a difference in water content (7.7%), hardwood cost 1.13 times more wood chips per 1 MWh than poplar, and even if the water content is corrected equally, hardwood cost 1.05 times more per 1 MWh than poplar. 5) In conclusion, it was proved that the fuel possibility, economic possibility, and environmental possibility of poplar wood chips are sufficient.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.243-246
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• 2008

목질계 바이오매스 가스화 발전에 있어서는 가스화 가스중에 함유되어있는 타르를 가능한 한 가연성 가스로 전환하여 냉가스효율을 향상시키는 것 및 잔유하는 타르는 후단기기에 악영향을 초래할 우려가 있기 때문에 타르를 저감 제거하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 공기 수증기를 사용하여 타르개질 프로세스의 개선을 위해서 타르에서 가스성분으로의 전환에 관한 개질 실험을 실시하여 Wood chip 타르의 열분해 개질 생성물 거동에 대하여 검토하였다. Wood chip 열분해로 생성된 타르의 원소분석 및 $^1H$ NMR분석의 결과로 타르를 치환기를 가지지 않는 방향족, alkyl-기를 가지는 방향족, 산소 함유 방향족, 지방족의 4개로 분류하였다. 개질제에 의해 경질 타르, 중질 타르 모두 감소하였다. 개질 공기는 타르를 연소시키지만 그 속도는 가연성 가스와 경합하고 $900^{\circ}C$에서는 타르의 연소는 나타나지 않았다. alkyl-기를 가지는 방향족은 메탄과 치환기를 가지지 않는 방향족으로 전환되고, 치환기를 가지지 않는 방향족은 수소와 soot로 전환되고, 산소 함유 방향족은 일산화탄소와 치환기를 가지지 않는 방향족으로 전환되는 것을 알았다. 또한, 개질제에 의해alkyl-기를 가지는 방향족, 치환기를 가지지 않는 방향족, 산소 함유방향족 모두가 일산화탄소,이산화탄소로 전환되는 것을 알았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권1호
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• pp.98-102
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• 2002

본 연구에서는 cellulase를 보다 경제적으로 생산하기 위해 다양한 리그노셀룰로스계 폐기물 기질에 대해 cellulase 생산을 검토, 비교하였으며 가능성이 높은 기질에 대해 대량 생산 실험을 수행하였다. 폐 신문지는 0.2％ NaOH를 사용하여 전처리한 경우 FPase와 CMCase의 최대활성이 각각 0.25 IU/mL, 4.6 IU/mL로 좋았으나, 폭쇄재 및 당화잔사 등 다른 기질의 최대활성인 0.6∼0.8 IU/mL, 5.5∼6.5 IU/mL에 비해 매우 낮았다. 30 L 발효기를 이용한 cellulase 생산 실험에서 FPase 최대활성은 lactose와 폭쇄재에서 각각 0.75 IU/mL, 0.72 IU/mL로서 당화 잔사의 최대 활성인 0.58 IU/mL에 비해 30％ 높았으나 CMCase는 당화 잔사에서 최대활성이 6.3 IU/mL로 폭쇄재를 기질로 하였을 때 보다 15％높았다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.73-79
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• 2017

기후 변화 대응을 위한 온실가스 감축 측면에서, 석탄화력발전소에서 바이오매스 사용량은 계속하여 증가되어 왔다. 파리 협정 이후 온실가스 감축 목표치가 더욱 구체화되면서 바이오매스 사용은 급격히 더 많아질 것으로 예상된다. 미분탄 석탄 화력발전에서 바이오매스 혼소시 가장 큰 문제점 중 하나는 바이오매스의 미분성이 석탄에 비해 훨씬 낮다는 것으로, 이를 해결하기 위해 가장 먼저 바이오매스의 미분성 측정 방법을 확립하는 작업이 필요하다. 석탄의 경우 HGI (hardgrove grindability index)측정 장치를 통해 분쇄도 측정이 가능하여 이를 표준으로 삼고 있지만, 바이오매스의 경우 표준 측정 방법이 확립되어있지 않다. 본 연구에서는 볼 밀과 입자 크기별 분포량을 이용한 석탄과 바이오매스의 분쇄 실험을 진행하였다. 실험에는 석탄 1종과 바이오매스 6종을 사용하였다. 분쇄시간에 따른 입자 분포량을 비교하고, $75{\mu}m$ 이하 입자 분포량으로 분쇄도를 평가하였다. 실험결과 반탄화 바이오매스 TBC (torrefied biomass chip)와 TWP (torrefied wood chip)는 발전용 사용적합 기준에 대해 대략적으로 70%의 값을 나타냈다. 다른 바이오매스들의 경우 반탄화 바이오매스와 비교했을 때 분쇄성이 훨씬 더 낮은 결과를 보였다. TBC와 TWP는 수분이 감소하고 섬유질 구조가 분해되는 반탄화 과정을 통해 분쇄가 향상되었다. 또한 분쇄도가 높은 반탄화 바이오매스가 소모전력이 낮게 측정되었다. 본 연구를 통해 바이오매스의 석탄화력발전 적용을 위한 표준화 작업의 기초 자료들을 확보할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.673-680
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• 2017

공원 산책로 및 관광지의 포장재로서 목재 칩-우레탄 수지 혼합물의 연구 및 상업화가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 활발한 몸동작이 일어나는 놀이터에서 이러한 포장재의 이용을 확대하기 위한 방안을 강구하고자 하였다. 이를 위해, 목재 칩 (10mm 체를 통과하고 3mm 체에 남는 것)의 일부 또는 전부를 톱밥으로 대체한 목질 포장재의 물리적 성질 및 안전성을 실험에 의해 검토하였다. 우레탄 수지, 톱밥 및 목재 칩의 혼합비를 변화시켜 인장 강도, 휨강도, 탄성계수, 미끄럼 저항성, 충격 흡수성, 중금속 함량 및 용출 시험을 실시하였다. 그 결과, 톱밥과 목재 칩의 총 질량에 대한 수지의 질량비가 1.0 및 1.2이고, 톱밥과 목재 칩의 총 질량에 대한 톱밥의 질량비가 0~0.4인 시험체의 경우, KS F 3888-2의 표준을 대체로 만족함으로써 놀이터 등에서의 이용 가능성을 확인하였다. 그러나 목질 재료로 톱밥만을 사용한 경우에는 충격 흡수성이 기준치를 밑돌고, 규정된 인장 강도를 확보하기 위해서 톱밥과 수지의 질량비는 1.2 이상을 필요로 하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권1호
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• pp.27-33
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• 2014

거대억새에 폐목재 칩과 펄프슬러리를 첨가하여 제작한 식생기반재의 특성에 대해서 검토하였다. 공극률은 펄프슬러리의 첨가량 증가와 함께 증가하였지만, 목재칩과 펄라이트 첨가량 증가와 함께 다소 감소하였다. 투수계수는 각 다른 원료를 이용하여 혼합한 조건에서 거대억새 첨가량이 적을수록 낮게 나타났다. 토양경도는 거대억새 첨가비율이 낮을수록, 펄프슬러리, 목재 칩, 펄라이트의 첨가비율이 높아질수록 높게 나타났다. 박리강도는 모든 조건에서 거대억새 첨가량의 적을수록 낮았다. 수소이온농도(pH)는 전반적으로 약알칼리성으로 나타났다. 휨파괴계수는 전체적으로 각 조건별로 거대억새의 첨가율이 적을수록 높게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.77-84
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• 2012

목재와 시멘트를 혼합하였을 때 목재의 어느 성분은 시멘트의 수화를 방해하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 온수에 의한 목편의 전처리 효과를 검토하기 위하여 2.4 mm 체를 통과시킨 소나무 목편을 온도가 각기 다른 수중에 일정시간 침지시킨 것을 잔골재의 일부로서 대체 사용한 모르타르의 응결 및 압축강도실험을 실시하였다. 이때 모르타르의 배합은 물-시멘트비 50%로 하고 목편의 잔골재에 대한 대체 사용량은 잔골재 질량의 0, 2, 4, 6, 8, 10%의 6수준으로 하였다. 그 결과 목편을 잔골재의 일부로서 대체 사용한 모르타르의 경우, 목편의 사용량이 많을수록 응결이 지연되었으며, 목편의 수처리는 모르타르의 응결지연문제를 개선시키는 효과가 있었다. 특히 수온 $100^{\circ}C$의 물에서 30분간 수처리한 목편을 2~6%의 범위에서 사용한 모르타르의 종결시간은 목편을 사용하지 않은 모르타르의 종결시간과 거의 비슷한 수준을 나타냈다. 또한 수처리한 목편을 사용한 모르타르의 강도는 수처리하지 않은 목편을 사용한 모르타르의 강도와 비교하였을 때, 재령 3일 강도는 거의 같았으나, 7일 및 28일의 강도는 보다 크게 되는 경향을 나타냈다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권4호
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• pp.426-434
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• 2009

본 연구는 우드칩과 우드펠릿의 전과정평가에 의한 각 공정별 비용 정보를 취합하여 최적 공정을 도출하고, 생산자 입장에서의 이윤과 소비자 입장에서의 효율성을 비교하고자 수행되었다. 비용은 기회비용에 준거하여 적용하였다. 분석 결과, 우드칩이 우드펠릿보다 생산비용이 저렴했고, 우드칩 생산비용이 가장 저렴한 공정은 현장에서 파쇄하여 소비처로 판매하는 공정으로 나타났다. 우드펠릿의 경우에는 현장에서 수집한 산물을 펠릿공장으로 운송하여 펠릿타이징하는 공정의 생산비용이 가장 낮게 나타났다. 판매수입에서 비용을 뺀 이윤은 우드칩이 우드펠릿보다 약간 더 높게 나타났다. 가격 대비 동일한 발열량을 얻기 위한 조건은 우드펠릿의 가격이 우드칩의 그것보다 약 1.27배일 때이다. 현실적으로 우드칩은 생산자 입장에서의 파쇄 현장이 분산됨에 따른 파쇄기 이동비용의 증가, 그리고 현장 주변에 소비처가 없음에 따른 저장비용의 증가 가능성이 높을 뿐만 아니라 이용자 입장에서의 부피가 큰 연료 저장 시설, 연료 보충에 따른 추가적인 노동 발생, 우드펠릿보다 더 많은 양의 재 발생으로 인한 잦은 처리, 우드칩의 자체 습기로 인한 하절기 부패의 가능성, 동절기 결빙 등의 불편함이 있다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제13권1호
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• pp.143-152
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• 1997

백색부후균인 Fomes pini (Thore) Lloyd에 의해 처리된 chip을 anthraquinone(AQ)을 첨가하여 화학 펄프화를 실시하여 얻은 결과를 미처리재의 것과 비교하였다. 균처리함에 의해 카파값 20에서의 H factor는 소다와 크라프트 증해에서 각각 17%와 15%가 감소되었다. 이러한 결과는 목재를 백색부후균으로 처리함으로 인해 탈리그닌이 용이해졌음을 나타내는 것이다. 비페놀성 ${\beta}$-O-4 화합물인 veratrylglycerol-${\beta}$-guaiacyl ether(I)와 페놀성 ${\beta}$-O-4 화합물인 syringylglycerol-${\beta}$-syringyl ether(III)에 백색부후균을 작용시키면 반응생성물로서 각각 ${\alpha}$-guaiacoxy-${\beta}$-hydroxypropioveratrone(II)과 ${\alpha}$-syringyloxy-${\beta}$-hydroxypropiosyringone(IV)이 생성됨이 밝혀졌다. 따라서 목재에 균처리를 함으로서 카르보닐기가 리그닌의 측쇄 ${\alpha}$ 위에 도입되어 그로 인해 탈리그닌이 용이하게 된 것으로 여겨진다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권3호
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• pp.400-409
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• 2015

본 연구는 폐목재칩, 라디에타파인칩 그리고 폐목재칩을 매트타입으로 제조한 것을 이용한 양액재배용 고형배지에 대한 특성과 엽채류를 이용한 작물생육발달특성을 검토하였다. 가비중은 폐목재칩이 $0.20g/cm^2$, 라디에타 파인칩이 $0.16g/cm^2$였고, 수분보유율은 폐목재칩과 라디에타파인칩으로 제조한 목재고형배지가 대조구인 암면과 코코피트 배지보다 낮았고, 매트타입의 배지가 가장 낮았다. 폐목재 고형배지는 pH 6.59, 전기전도도 6.76 dS/m, 총질소함량 0.50%, 탄질율 113%, 인산(P)함량 10.1 ppm, 카리(K) 77 ppm, 칼슘(Ca)성분 531 ppm, 마그네슘(Mg) 49 ppm, 나트륨(Na) 96 ppm으로 구성되었다. 라디에타파인 고형배지는 pH 5.29, 전기전도도 4.49 dS/m, 총질소함량 0.32%, 탄질율 180%, 인산(P)함량 6.4 ppm, 카리(K) 83 ppm, 칼슘(Ca)성분 97 ppm, 마그네슘(Mg) 29 ppm, 나트륨(Na) 59 ppm으로 구성되었다. 매트형태의 배지를 제외한 목재고형배지의 작물생육발달특성은 암면배지와 코코피트 배지와 유사한 경향을 보여주었다. 이상의 결과에서 폐목재자원을 이용한 유기고형배지는 기존의 배지인 암면배지와 코코피트 배지를 대체할 수 있는 고형배지로서의 가능성을 시사하였다.