• 한국농공학회논문집
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• 제53권2호
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• pp.61-65
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• 2011

Biomass is considered to be a major potential fuel and renewable resource for the future. In fact, there is high potential to produce the large amount of energy from biomass around the world. In this study, to obtain basic data for practical application of agricultural and forest by-products as fuel of heating system in agriculture, agricultural and forest biomass resources were surveyed, the pelletizer with capacity of $50\;kg{\cdot}h^{-1}$ was designed and manufactured and pellets were made by the pelletizer. High heating value, ash content, etc. of pellets made of agricultural and forest by-products were estimated. Straw of rice was the largest agricultural biomass in 2009 and the total amount of rice straw converted into energy of $299{\times}10^3$ TOE. And in 2009, amount of forest by-product converted into energy of $9,579{\times}10^3$ TOE. High heating values of pellets made of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk were 16,034, 16,026, 16,089, 15,650, $15,044\;kJ{\cdot}kg^{-1}$ respectively. High heating values of pellets made of agricultural by-products were average 83.6% compared to that of wood pellet. Average bulk density of pellets made of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk was $1,400\;kg{\cdot}m^{-3}$ ($1.4\;g{\cdot}cm^{-3}$). Ash contents of the pellets were 6.6, 7, 6.2, 5.5, 33% respectively. Rice husk pellet produced the largest ash content compared to other kinds of 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.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.223-230
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• 2011

본 연구에서는 자원 재활용 측면에서 매트릭스수지로 재활용플라스틱과 보강재로 친환경 천연섬유로 구성된 그린복합재료를 제조하고 그 특성을 탐구하였다. 먼저 재활용폴리에틸렌과 천연섬유인 목분을 이용하여 이축 압출공 정 방법으로 목분함량이 서로 다른 펠렛을 제조하였다. 이 펠렛을 사용하여 압축성형 방법으로 목분/재활용폴리에틸렌 그린복합재료를 제조하고, 그들의 굴곡특성, 인장특성, 충격특성, 열변형온도 그리고 파단거동에 미치는 목분함량의 영향을 조사하였다. 결과는 목분/재활용폴리에틸렌 그린복합재료의 굴곡강도, 굴곡탄성률, 인장탄성률 및 열변형온도 는 목분함량이 증가함에 따라 크게 향상된 반면, 인장강도와 충격특성은 감소한다는 나타내었다. 주사전자현미경으로 관찰한 파단거동은 재활용폴리에틸렌의 유연한 파단현상과 비교하여 목분함량이 증가함에 따라 변화하는 충격거동 경향을 정성적으로 뒷받침해주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.80-86
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• 2024

본 연구는 고체 바이오연료 생산용 원료로서 유채대의 상용화 가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 대형 플라스틱통에 넣은 유채대를 1% 농도의 초산 수용액에 침지하여 단리된 환원당의 함량을 분석한 결과, glucose의 함량이 가장 높았으며, 다음으로 xylose, galactose, arabinose, mannose 순으로 조사되었다. 파일럿 규모의 평다이 펠릿성형기를 이용하여 무침지 및 침지 유채대로 연료용 펠릿으로 제조하였다. 펠릿의 겉보기밀도와 발열량은 침지처리 및 목분의 혼합과 함께 증가하였으며, 이 측정치는 International Organization for Standardization(ISO)의 비목재펠릿 A 등급 기준을 크게 상회하였다. 회분 함량도 침지처리와 함께 감소하여 ISO의 A등급 기준을 만족하였다. 펠릿 내구성의 경우, 유채대의 침지처리로 증가하였으며, 펠릿 제조에 목분의 첨가와 함께 향상되었다. 그러나 그 측정치는 ISO의 B등급 기준(≧96.0%)에 미치지 못하였다. 따라서 초산 수용액 침지 유채대로 생산할 비목재 펠릿의 상용화를 위하여 내구성 향상을 위한 바인더의 사용이 필요하다는 결론을 얻었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.553-564
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• 2018

본 총설에서는 목재연소에 따른 배출물의 종류, 발생 체제 및 인체 유해성 정도를 설명하고, 목재펠릿과 관련된 안전성, 연소에 의한 배출물의 허용량 등에 대한 국내외 기준을 비교하여 보고한다.

• 신재생에너지
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• 제18권3호
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• pp.1-9
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• 2022

This study analyzed the anticipated supply-and-demand of forest biomass energy (through wood pellets) until 2050, in South Korea. Comparing the utilization rates of forest resources of five countries (United Kingdom, Germany, Finland, Japan, and S. Korea), it was found that S. Korea does not nearly utilize its forest resources for energy purposes. The total demand for wood pellets in S. Korea (based on a power generation efficiency of 38%) was predicted to be 3,629 and 4,371 thousand tons in 2034 and 2050, respectively. The anticipated total wood pellet power generation ratio to target power consumption is 1.13% (5,745 GWh), 1.17% (6,336 GWh), and 1.25% (7,631 GWh) in 2020, 2030, and 2050, respectively. Low value-added forest residues left unattended in forests are called "Unused Forest Biomass" in S. Korea. From the analysis, the total annual potential amount of raw material, sustainably collectible amount, and available amount of wood pellet in 2050 were estimated to be 6,877, 4,814, and 3,370 thousand tons, respectively. The rate of contribution to Nationally Determined Contributions was up to 0.64%. Through this study, the authors found that forest biomass energy will contribute to a carbon neutral society in the near future at the national level.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.623-628
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• 2017

화력발전소의 연료로 사용되는 우드펠릿을 시료로 하여 시료 용기의 크기에 따른 최소자연발화온도를 구하였으며, 이 온도로부터 Frank-Kamenetskii의 열발화 이론을 이용하여 겉보기 활성화 에너지를 구함으로써 물질의 위험성을 예측하였다. 용기의 크기가 클수록 발화한계온도는 낮아졌으며, 겉보기 활성화 에너지는 37.83 kcal/mol을 구하였다. 또한 시료의 용기가 커질수록 발화유도시간 및 최고온도에 도달하는 시간이 길어졌다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권6호
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• pp.703-719
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• 2017

Miscanthus had a higher lignin content (19.5 wt%) and carbohydrate (67.6 wt%) than other herbaceous crops, resulting in higher pellet strength and positive effect on combustion. However, miscanthus also contains a high amount of hydrophobic waxes on its outer surface, cuticula, which limits the pellet quality. The glass transition of lignin and cuticula were related to forming inter-particle bonding, which determined mechanical properties of pellet. To determine the effects of surface waxes, both on the pelletizing process and the pellet strength were compared with raw and extracted samples through solvent extraction. In addition, to clarify the relationship between pellet process parameters and bonding mechanisms, the particle size and temperature are varied while maintaining the moisture content of the materials and the die pressure at constant values. Furthermore, kraft lignin was employed to determine the effect of kraft lignin as an additive in the pellets. As results, the removal of cuticula through ethanol extractions improved the mechanical properties of the pellet by the formation of strong inter-particle interactions. Interestingly, the presence of lignin in miscanthus improves its mechanical properties and decreases friction against the inner die at temperatures above the glass transition temperature ($T_g$) of lignin. Consequently, it could found that the use of kraft lignin as an additive in pellet reduced friction in the inner die upon reaching its glass transition temperature.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권6호
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• pp.671-681
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• 2017

Oil palm trunk (OPT) is a potential source of biomass for the production of biopellet. In the present research, biopellet were prepared from the meristem part of 25 years old OPT with various percentages of its bark (0, 10, and 30%). The highest biopellet durability was found for biopellet produced at $130^{\circ}C$ of pelletizing temperature with 30% bark content. Scanning electron microscopy (SEM) of biopellet showed the weak of particle bonding due to the low pelletizing pressure. The moisture content, unit density, ash content, and caloric value of OPT-based pellets were 3.55-5.35%, $525.56-855.23kg/m^3$, 2.76-3.44%, and 17.89-19.14 MJ/kg, respectively. The combustion profiles obtained by thermogravimetric analysis (TGA) seemed to be unaffected by the bark content on. Differential thermal analysis of TGA curve indicated different pyrolysis characteristic of hemicellulose, cellulose, and lignin.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.7-14
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• 2019

우드펠릿은 화력발전소 및 화목 보일러의 연료로 많이 사용되고 있으나 발열량이 높은 우드펠릿을 장기간 보관 시 자연발화의 위험성이 있다. 본 연구에서는 시료 용기의 크기에 따라 유량의 변화에 따른 최소자연발화온도와 발화한계온도를 구하였으며, 발화한계온도를 이용하여 겉보기 활성화 에너지를 측정함으로써 우드펠릿의 발화 특성을 예측하였다. 겉보기 활성화 에너지는 190.224 kJ/mol을 구하였다. 용기에 저장된 시료량이 두꺼워질수록 시료 표면에서 중심까지의 열전달이 어려워 발화유도시간이 긴 것으로 나타났으며, 용기의 크기가 같을 경우 유량의 양이 많아 질수록 자연발화온도는 낮아졌다. 또한 시료용기가 커질수록 자연발화온도는 낮아지고 발화유도시간은 길어지는 것으로 나타났다.