• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.327-334
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• 2022

이 연구에서는 목재칩 열병합발전소 바닥재를 잔골재로 활용한 모르타르 및 콘크리트 특성을 평가하고자 부순 잔골재 대용으로서 목재칩 골재대체율과 물시멘트비에 따른 모르타르 특성과 목재칩 골재대체율에 따른 콘크리트의 특성을 비교 및 평가하였다. 목재칩 골재 대체율에 따른 시멘트 모르타르의 플로우는 목재칩 골재 대체율이 높아질수록 증가하는 경향을 보이고, 압축강도와 휨강도는 목재칩 골재 대체율이 높아질수록 증가하였다. 콘크리트의 슬럼프와 공기량은 골재 대체율이 높아질수록 증가하고, 콘크리트의 압축강도와 인장강도는 목재칩 골재 대체율이 증가할수록 높은 경향을 보였다. 이에, 열병합발전소로 인하여 발생하는 바닥재를 콘크리트용 잔골재로 활용하는 방안의 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.401-408
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• 2021

에너지 분권 및 신재생에너지 정책에 따라 연료용 목재칩 보급도 증가하고 있는 추세이다. 본 연구는 연료용 목재칩(Wood chip)을 이용하여 농촌지역에 난방에너지를 공급하는데 필요한 기술적 방법을 제시하는데 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 10톤의 목재칩을 적재할 수 있는 간이 자연환기건조장을 설치하여 8개월 동안 자연건조의 효과를 파악하고 이를 바탕으로 연료용 목재칩 품질기준을 충족하기 위한 자연건조 방법을 도출하고자 하였다. 연구결과 농촌지역에서 쉽게 조달할 수 있는 재료로 자연환기건조장을 갖춘다면 약 90일간의 건조 기간을 거쳐 함수율 20% 이하의 고품질 연료용 목재칩을 생산할 수 있음을 확인하였다. 또한 규격에 부합하는 흡기 및 배기 시스템을 갖출 경우 목재칩 품질에 영향을 주는 곰팡이의 번식과 발효의 효과적인 차단이 가능하였다. 이와 같은 연구결과는 고비용 강제건조 설비를 도입하지 않더라도 농촌지역의 여건에 부합하는 저비용의 자연건조시스템을 통해서도 품질기준을 충족하는 양질의 목재칩 생산이 가능함을 증명한다. 따라서 미이용 산림바이오매스를 활용한 연료용 목재칩 자연건조기술 개발사업, 농촌보급용 소규모 자연건조장의 성능 및 설계기준 등과 관련한 정책수립이 요구된다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권2호
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• pp.217-232
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• 2021

본 연구는 목재수확방법에 따른 단목수확시스템과 전목수확시스템으로 구분하여 벌채부산물 수집 및 가공작업의 생산성과 비용을 산출하고, 생산된 목재칩의 연료 특성을 비교 분석하여 목재칩 등급을 분류하고 에너지 시설에 연료 조건이 적합한지를 검토하였다. 벌채부산물 목재칩의 시스템 생산성 및 총 비용은 단목이 1.6 Gwt/SMH, 89,865 won/Gwt이었고, 전목은 2.9 Gwt/SMH, 72,974 won/Gwt로 단목에 비해 목재칩 생산성이 1.3배 높았고, 비용은 18.7% 절감되었다. 벌채 부산물 목재칩은 국제표준과 국내기준으로 단목의 목재칩은 등급에 적합하지 않았지만 선별처리를 통해 품질이 A2와 2급으로 향상되었다. 전목은 선별전 목재칩이 국내기준 2급이었으나 국제표준에 적합하지 않았고, 선별처리를 통해 A2 등급으로 향상 되었다. 또한 에너지 시설을 대상으로 Plant A는 단목의 선별전을 제외한 모든 목재칩이 건조처리를 통해 이용가능하였고, 전목 선별전 목재칩이 99,408 won/Gwt으로 가장 비용이 낮았다. 별도의 건조처리가 요구되지 않은 Plant B, C, D는 전목 선별전 목재칩이 57,204 won/Gwt으로 가장 비용이 낮았다. 따라서 벌채부산물을 이용하기 위해 전목수확시스템의 적용과 목재칩 품질 향상을 통해 에너지 이용시설에 적합한 목재칩을 생산할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권6호
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• pp.799-805
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• 2009

산림바이오매스 자원의 소규모 난방에너지 이용을 위한 시스템 구축에 있어 목재칩의 연료 활용을 목적으로 목재칩 연료 생산단계에서의 비용분석과 에너지수지를 분석을 통해 산림바이오매스 자원의 에너지 이용 가능성을 검토하였다. 집재기계와 경사도별로 구분되어진 목재칩 생산 시스템에서 1 kg의 칩을 생산하기 위해 소요되는 총 생산비용은 195.45~210.54원/kg으로 산출되었으며, 에너지 투입률(%)분석에서는 26.58~27.38%의 에너지 투입률을 나타내었다. 경사도에 따른 에너지 투입률의 변화는 크지 않았으며, 생산비용의 경우와는 달리 타워야더 시스템인 시나리오 B가 트랙터 집재 시스템인 시나리오 A보다 에너지 투입률이 낮은 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.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.177-185
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• 2022

이 연구의 목적은 산림바이오매스를 이용한 에너지 시설의 경제적 타당성을 검토한 것이다. 산림청 산림에너지자립마을 사업의 자료를 이용하여 에너지 시설의 운영 수지를 분석하였다. 에너지 시설은 열병합 발전기와 목재칩 보일러로 구성되며 목재칩을 연료로 사용한다. 목재칩은 목재펠릿보다 발열량이 낮지만 가격도 낮다. 시설 운영의 수입은 전기, 열, REC로 구성되며 추가로 화석연료 대체에 의한 탄소배출권을 고려하였다. 비용에는 연료비용과 고정비용이 포함되며, 초기 시설투자는 매몰비용으로 간주하였다. 가동률 55%, 목재칩 가격 95,000원/톤의 조건에서 에너지 시설의 연간 순수입은 양으로 나타났다. 시설 운영의 중요한 요소는 가동률과 연료비용이다. 두 요소를 조정하면서 시뮬레이션한 결과 가동률 50%, 목재칩 가격 100,000원/톤의 조건에서 연간순수입은 음으로 나타났다. 운영 수지를 개선하기 위해 가동률을 올리거나 연료 가격을 낮추는 노력이 필요하다. 탄소배출권을 판매한다면 시설 운영의 수익성을 개선한다. 또, 산림바이오매스의 에너지 이용을 촉진하기 위해 재생에너지로 공급한 열에 가격 보조를 할 필요가 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권11호
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• pp.13-19
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• 2015

우리 주변에서 가장 흔한 재료인 흙을 이용한 건설재료는 많은 장점에도 불구하고 장기적인 내구성과 보도로서의 보행감 등이 포장재로써 문제시되어 다짐 후 사용하거나 강도보강용으로 석회나 시멘트 등 다양한 고화재를 혼합하여 포장용으로 사용하고 있다. 그러나 친환경 고화재나 기타 보행성을 증가시키기 위한 혼합재가 포함된 포장재의 거동에 대한 연구는 아직 미진한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 친환경 고화재와 목재칩과 같은 자연재료를 이용한 혼합토를 이용한 포장재의 적정 배합비와 현장적용 특성을 평가하기 위해 역학시험을 통해 합리적인 배합비를 평가하고 현장 적용성을 평가하기 위해 탄성도시험인 볼 테스트를 수행하였다. 시험결과 목재칩의 함량은 1.5% 이하에서 구조물의 목적에 따라 선택하고 고화재는 10~15% 함량의 범위 내에서 결정하며, 보행성을 표현하는 GB 계수/SB 계수 비의 평가결과, 보행감을 고려한 고화재의 비율은 15% 이하의 값이 적합하나 목재칩의 비율에 따라 상이한 배합비의 선정이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권6호
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• pp.424-430
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• 2012

본 연구에서는 국내에서 자생하는 백색부후균인 겨울우산버섯(Polyporus brumalis)을 소나무 시편에 배양하여 목재 처리에 의한 리그닌 분해효소의 활성변화를 조사하고 목재의 분해가 일어나는 동안 중량감소율 및 리그닌 감소율을 통해 분해능을 확인하고 여기에 관여하는 유전자의 발현을 조사하였다. SSC (Shallow Stationary Culture) 액체배지에 목재 시편을 넣고 겨울우산버섯을 배양하였을 때 무처리구에서는 laccase의 활성이 20일 이후 감소하는 반면, 시편 처리구에서는 활성이 계속 증가되었다. 특히, 60일 전후의 처리구에서 무처리구에 비해 10배 이상 높은 활성을 나타내었다. 또한, 겨울우산버섯에 의한 소나무칩의 중량 감소율과 리그닌 감소율은 80일 후 각각 23.4%와 6.3%로 나타났다. 40일 배양한 목질칩에서 분리한 겨울우산버섯의 pblac1의 유전자 발현은 무처리구에 비해 소나무 칩 처리구에서 약 3배 정도 높게 나타났다. 이상의 결과로 백색부후균에 의한 목재칩 처리에 의해 리그닌 분해효소의 활성이 증가되며 pblac1이 리그닌 분해에 중요한 역할을 하는 것으로 보여진다. 따라서 백색부후균의 리그닌분해효소 유전자 발현을 조절함으로써 리그닌 분해능이 우수한 균주 개발이 가능하고 목질에탄올 생산 전처리에 효율적으로 이용할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3D호
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• pp.413-420
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• 2011

건설현장에서 나오는 폐목재 또는 활용가치가 낮은 벌목지에서 발생하는 나무뿌리와 가지 등의 임목폐기물을 분쇄한 목재 칩을 우레탄 수지로 결합시킨 보도용 포장재를 제안하기 위한 실험을 실시하였다. 시험체는 재료혼합비율로서 건설폐목재 칩 및 임목폐기물 칩에 대한 우레탄 수지의 질량비를 0.5, 0.75, 1.0의 3수준으로 정하고 재료 계량 후 믹서로 혼합, 성형한 다음 7일이 경과하였을 때 인장강도 시험, 골프공과 스틸볼을 이용한 탄력성 시험, 투수계수 측정 및 가연성 시험을 실시하였다. 실험결과 공기중 건조상태에서 시험체의 인장강도는 0.2~1.1MPa의 범위를 나타냈으며 재령 7일 이후의 강도 변화는 나타나지 않았다. 그러나 침수시켰을 때 강도가 저하되었으며 그 강도의 저하비율은 우레탄 수지의 사용량이 적을수록 크게 되므로 강우 등에 의한 수분 침투를 고려하여 폐목재 칩에 대한 수지의 질량비는 0.75 이상으로 하는 것이 바람직하다고 판단된다. 탄력성 시험결과로서 폐목재 칩과 우레탄 수지를 사용한 시험체의 GB계수와 SB계수는 20% 이하의 낮은 값으로 측정되어 보도용 포장재로서 우수한 특성을 나타냈다. 또한 투수계수는 모든 배합의 시험체에서 0.5mm/sec 이상으로, 투수성 포장재에 있어서 시공 후 요구되는 일반적인 투수계수의 기준값을 상회하였으며, 목질계 포장재의 가연성은 실용상 특별히 문제가 되지는 않을 것으로 판단되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.165-169
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• 2010

도시 내 부족한 녹지공간을 확보하기 위하여, 기존 건물의 옥상 등 인공지반에서의 녹화가 점차 확대되어 가고 있으나 인공지반 대부분을 차지하고 있는 옥상의 경우 건물에 미치는 하중과 강우 및 관수에 관한 문제를 비롯하여 식물의 성장도 원활해야 한다는 점을 주의해야 한다. 현재 많이 사용되는 인공토양의 경우 원석을 수입하여 가공 생산하는 것으로, 앞으로 인공지반 녹화가 활성화될시 수입으로 인한 비용 등의 문제로 새로운 대체물질이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 기존 녹화소재의 단점인 하중과 설치 후 유지 관리를 보완하고자 친환경 대체재료로서 폐목재칩과 폐지 슬러리를 이용한 식생기반재를 개발하고 그 제조조건에 대해 검토해보았다. 본 실험은 폐목재칩과 폐지슬러리의 혼합비와 비료의 주입농도를 달리하여 식생기반재를 제조하고 잔디와 보리를 식생기반재당 1 g씩 파종하여 성장률을 분석하는 것으로 진행되었다. 폐목재칩과 폐지 슬러리는 0.9 : 0.1~0.5 : 0.5의 비율로 혼합되었으며, 그 결과 혼합비율이 0.6 : 0.4 일 때 잔디는 약 1.5배, 보리는 약 1.9배 높은 성장률을 보였다. 또한 비료의 농도가 1%일 때 제조된 식생기반재에서 비료가 첨가되지 않았을 때보다 약 1.3~1.5배 높은 성장률을 보였다. 식생기반재의 pH는 7.1~8.8로 약알칼리성을 보였으며 주입된 비료의 농도가 높을수록, 폐목재칩의 혼합량이 많을수록 낮은 경향을 나타냈다. 그리고 비료 용찰실험 결과 비료를 첨가하지 않은 칩과 비교시 비료를 첨가한 칩에서 인, 칼륨, 몰디브덴의 성분이 높게 나온 것으로 보아 비료의 주입은 성공적임을 알 수 있었다