Journal of the Korean Wood Science and Technology

The Korean Society of Wood Science & Technology (한국목재공학회)
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Wood Pellet Production using Domestic Forest Thinning Residues and their Quality Characteristics

국내 숲가꾸기산물을 이용한 목재펠릿의 제조와 품질

  • Ahn, Byoung-Jun (Division of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute) ;
  • Kim, Yong Sik (Division of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute) ;
  • Lee, Oh-Kyu (Division of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute) ;
  • Cho, Sung-Taig (Division of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute) ;
  • Choi, Don Ha (Division of Wood Engineering, Korea Forest Research Institute) ;
  • Lee, Soo Min (Division of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute)
  • 안병준 (국립산림과학원 화학미생물과) ;
  • 김용식 (국립산림과학원 화학미생물과) ;
  • 이오규 (국립산림과학원 화학미생물과) ;
  • 조성택 (국립산림과학원 화학미생물과) ;
  • 최돈하 (국립산림과학원 재료공학과) ;
  • 이수민 (국립산림과학원 화학미생물과)
  • Received : 2013.05.20
  • Accepted : 2013.07.16
  • Published : 2013.07.25
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Abstract

In this study, it was conducted to produce wood pellets using domestic forest thinning residues and examine their quality according to Korean pellet quality standard. Raw materials were composed of larch and mixed broad leaves species. Based on the small-end diameter (6 cm), they were classified into four different types of raw materials such as LM (larch with middle diameter), LS (larch with small diameter), MM (mixed broadleaf with middle diameter), and MS (mixed broadleaf with small diameter). After crushing and drying process, wood pellets were produced by a ring-die type pelletizer using each raw material. Wood pellets made from four different types of raw materials were tested for their quality such as calorific value, moisture content, ash content, inorganic matters and so on. As results of quality analysis, the calorific values of all wood pellets were higher than 198 kcal/kg, and satisfied with the first grade of Korea wood pellet standard. The ash content was slightly increased after pelletizing. Mechanical durability of wood pellets was highly dependent on the types of raw materials. The quality differences among wood pellets were turned out due to different physical and chemical characteristics of raw materials even though the same pelletizing condition was applied.

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.

Keywords

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