• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.874-882
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• 2019

본 연구에서는, Lab-scale 기포 유동층 가스화기(직경 : 0.11 m, 높이 : 0.42 m)에서 미이용 산림 바이오매스 4종과 폐목재 1종의 가스화 특성을 살펴보았다. 실험은 온도와 연료 주입량을 각각 $800^{\circ}C$, 1 kg/h로 고정하고, ER 0.15-0.3, 가스 유속 $2.5-5U_0/U_{mf}$으로 변화시키면서 진행했다. 층 물질로는 silica sand와 olivine을 사용하였다. 생성 가스의 조성은 NDIR 분석기와 GC를 통해 분석하였으며, 분석 결과 평균적으로 $H_2$ 3~4 vol%, CO 15~16 vol%, $CH_4$ 4 vol%, $CO_2$ 18~19 vol.%으로 미이용 산림바이오매스와 폐목재 모두 비슷한 조성을 보였으며, 생성 가스의 평균 저위발열량은 $1193{\sim}1301kcal/Nm^3$을, 고위발열량은 $1262{\sim}1377kcal/Nm^3$을 나타내었다. 또한, 타르 저감 효과를 알아보고자 층 물질로 olivine을 사용 시 silica sand에 비해 생성 가스 내 C2 이상 성분이 대부분 감소하였고, $H_2$ 함량이 증가하여 타르의 cracking 반응이 생겼음을 확인하였다. 비응축성 타르는 72% ($1.24{\rightarrow}0.35g/Nm^3$), 응축성 타르는 27% ($4.4{\rightarrow}3.2g/Nm^3$) 가량 감소하는 효과를 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.871-877
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• 2018

전 세계적으로 재생에너지의 비율이 증가함에 따라, 재생에너지로부터 생산되는 불연속적이고 간헐적인 에너지 저장 문제가 주목을 받고 있다. 다양한 에너지 저장 시스템(ESS) 중에서 $CO_2$ 메탄화 기술은 타 시스템에 비해 높은 저장 용량과 저장 기간으로 각광 받고 있다. $CO_2$ 메탄화 반응은 발열반응이며, 촉매가 낮은 온도 범위($250-500^{\circ}C$)에서 높은 활성 및 메탄 선택도를 갖는다. 기존의 고정층 방식에 비하여 유동층 반응기는 높은 열전달 특성으로 인해 발열반응에 적합하며, 열전달과 물질 전달이 유리한 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는, 촉매 특성 평가를 위해 기포유동층 반응기(Diameter: 0.025 m, Height: 0.35 m)와 $Ni/{\gamma}-Al_2O_3$ (Ni 70% and ${\gamma}-Al_2O_3$ 30%) 촉매를 사용하였다. 반응 조건은 $H_2/CO_2$ mole ratio: 4.0-6.0, 조업온도 $300-420^{\circ}C$, 조업 압력 1-9 bar 및 $U_o/U_{mf}$ 1-5이었다. 생성 가스의 조성은 NDIR를 통해 분석하였으며, $CO_2$ 전환율은 $H_2/CO_2$ ratio, 압력, 온도가 증가함에 따라 높아지는 경향을 보였다. 이에 반해 가스유속이 빨라질수록 $CO_2$ 전환율은 떨어졌다. 최적의 운전 조건은 $H_2/CO_2$ ratio: 5, 조업온도 $400^{\circ}C$, 조업 압력 9 bar 및 $1.4-3U_{mf}$이었으며 이 때 $CO_2$ 전환율은 99.6%로 나타났다. 본 실험 촉매의 경우 장기 운전 시 촉매 성능 저하가 없이 $CO_2$ 전환율이 일정하게 유지하는 것을 확인하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제48권2호
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• pp.142-157
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• 2015

이 연구는 옹기장인들의 옹기제작기술을 전통지식이라는 관점에서 접근한 것으로 구체적인 옹기제작기술 속에 전통지식들이 어떻게 내재되어 있는지를 살핀 것이다. 특히 옹기제작 관련 전통지식들이 어떤 범주들로 구성되어 있으며 제작기술과의 관계에서 어떤 양상을 띠는가 하는 점들에 주목한다. 옹기제작 과정은 크게 재료의 준비, 기물의 성형, 소성 단계로 나누어지는데, 매 단계마다 고유한 전통지식들이 존재한다. 먼저 재료준비 단계에서는 각종 흙에 대한 지식들이 주를 이룬다. 흙의 색깔과 성질, 좋은 옹기흙의 지역 분포에 대한 정보, 옹기 제작에 적합한 것으로 흙을 재조정하는 기술 등이다. 그리고 두 번째의 기물 성형단계에서는 물레의 구조와 형태, 흙을 쌓아올리는 데 필요한 기술, 각종 도구를 사용하는 방법, 완성된 형태의 옹기를 건조하는 기술 등이 주를 이룬다. 마지막으로 소성 단계에서는 가마에 대한 지식과 가마 제작 기술, 가마 내 옹기를 쟁이는 기술, 화목에 대한 지식과 불 때는 기술, 불의 종류 등이 주를 이룬다. 이들 지식들은 각각 별개로 존재하지 않고 상호 밀접한 관련을 맺고 있다. 이는 어느 한 과정이 잘못되어도 완전한 옹기의 생산이 어려워지기 때문이다. 지식의 내용을 중심으로 볼 때 이들은 재질 색상 형태 분포양상 용융점 강도 물리적 성질 등과 같은 과학적 범주에 속하는 것들이 많다. 하지만 이들 지식들은 공식적 제도교육과정을 통해 얻은 것들이라기보다는 비공식적인 도제교육을 통한 오랜 경험속에서 터득한 것들이 대부분이다. 그리고 지식의 체계는 쉽게 드러나지 않는데, 주로 민속과학(ethnoscience)적 분류와 범주 속에서 이해될 수 있는 것들이 대부분이다. 이들 지식들은 유네스코 세계무형문화유산의 개념으로 보면 '자연 및 우주에 관한 지식'범주에 속한다. 이와는 달리 신체와 사용 도구, 그리고 제작하고자 하는 기물을 일체화시켜 내는 것으로 '신체기술(body techniques)'이라 부를 수 있는 것들도 있다. 이에 대해서는 옹기장인들 스스로도 설명하는 데 어려움을 가지며, 그들이 굳이 설명을 하더라도 해당분야에 대한 경험과 식견이 없는 한 이해가 쉽지 않다. 이러한 지식들은 습득 및 전승방식에 따라 구분해보면,'옹기 장인의 일반적 지식'과 '특정 옹기 장인만이 갖춘 고유한 지식'들로 구분할 수 있다. 그리고 지식이 갖는 축적된 시간의 깊이에 따라 '역사가 긴 지식'과 '최근에 만들어진 지식'등이 있을 수 있다. 옹기제작과정에서 드러난 옹기 장인들의 기술과 전통지식은 재료의 준비과정에서부터 최종 완성품이 만들어지기까지의 전 과정에서 수많은 범주와 층위의 기술들이 긴밀하게 연계되어 있다. 이러한 양상은 '기술의 사슬(techniques chain)'이라고 할 만하다. 이때의 기술은 반드시 자연과학적 범주의 기술(techniques)만을 의미하는 것은 아니며, 솜씨(skill)를 비롯하여 장인들 스스로도 의식하기 어려운 습관적 행위들까지를 포함하는 다양한 층위의 기술과 지식들이라고 할 수 있다.