• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

미곡종합처리장에서 발생되는 농업부산물인 왕겨는 대부분 퇴비의 재료로 활용되고 있으며, 수익성이 없는 것으로 알려져 있다. 근래에 화석자원의 고갈이 진행되면서, 왕겨, 볏짚을 포함한 농업부산물은 화석연료와 달리 재생이 가능하고 지속 가능한 자원으로 각광을 받고 있다. 바이오매스를 이용하는 신재생에너지 기술로는 생물학적, 열화학적, 물리적 변환 기술 등이 있다. 그중 열화학적 변환 기술은 반응시간이 짧고, 단위부피당 처리량이 높으며 공정상의 폐기물이 적은 장점을 지니고 있어 왕겨의 에너지 활용에 효율적인 기술로 알려져 있다. 왕겨의 열분해 가스화는 CO, $H_2$, $CO_2$, 및 $CH_4$ 가스가 주성분인 합성가스로 전환되는 것을 말하며, 생산된 합성가스는 가스엔진의 발전 연료로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 농업부산물인 왕겨를 이용한 열분해 가스화기에서 발생된 합성가스를 정제한 후, 20kW급 가스엔진을 적용하여 합성가스 에너지 활용특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과 왕겨의 열분해/가스화반응에 의해 발생된 합성가스를 가스엔진으로 안정적으로 공급하였으며,16kw의 전력이 생산되는 것으로 나타났다.

• Clean Technology
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• v.19 no.4
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• pp.355-369
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• 2013

Economic feasibility is one of the most important factors in energy production from regenerative biomass. From the aspect, biogas from anaerobic digestion of wastewater sludge is regarded as the most economical because of its cheap substrate and additional income from the disposal of waste sludge. Sludge hydrolysis has been regarded as the rate limiting step of anaerobic digestion and many sludge pre-treatment technologies have been developed to accelerate anaerobic sludge digestion for enhanced biogas production. Various sludge pre-treatment technologies including biological, thermo hydrolysis, ultrasonic, and mechanical methods have been applied to full-scale systems. Sludge pre-treatment increased the efficiency of anaerobic digestion by enhancing hydrolysis, reducing residual soilds, and increasing biogas production. This paper introduces the characteristics of various sludge pre-treatment technologies and the energy balance and economic feasibility of each technology were compared to prepare a guideline for the selection of feasible pre-treatment technology. It was estimated that thermophilic digestion and thermal hydrolysis were most economical technology followed by Cell rupture$^{TM}$, OpenCEL$^{TM}$, MicroSludge$^{TM}$, and ultrasound. The cost for waste sludge disposal shares the biggest portion in the economic analysis, therefore, water content of the waste sludge was the most important factor to be controlled.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.598-601
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• 2007

셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌으로 구성된 목질계 바이오매스를 이용한 가스화의 경우 30%의 리그닌 성분이 열에 안정한 상태인 타르로 형성되면서 가스화 후단공정에서의 정제, 발전 등에 직접 사용하기 어려우며, 가스화 효율을 저하시키는 원인이 된다. 이의 문제 해결을 위하여 본 연구에서는 촉매를 이용한 수증기 개질 반응을 통하여 타르를 합성가스로 개질시킬 수 있는 방법을 모색하기 위하여 다양한 온도, 촉매, 스팀 주입량 및 촉매크기에 따른 전환율, 생성가스 특성을 알아보았다. 타르 대상 물질로는 타르 내 상당부분을 차지하고 있는 톨루엔을 이용하였다. 일반적으로 반응온도, 스팀 주입량이 증가할수록 수소 생성량이 증가하였으며, 지르코니아로 증진된 니켈 촉매의 경우 600$^{\cdot}C$ 에서도 100%의 높은 전환율을 보였다. 일반적인 가스화기에서 배출되는 타르의 농도보다 10배 높은 조건에서도 100%의 높은 전환율을 얻을 수 있었으며, 이를 통하여 실제 공정으로의 적용시에도 후단 공정의 부담을 줄일 수 있는 개질기로 적용 가능할 것으로 보인다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.30 no.2
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• pp.269-297
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• 2021

Bioplastics are attracting attention as a substitute for conventional petroleum-based plastics because they are carbon neutral and can be biodegradable. This study estimated economic and environmental impact of regulating the petroleum-based plastics industry and fostering the bioplastics industry using a Recursive Dynamic CGE Model of the Korean Economy. Results show that the regulation of the conventional plastics industry exhibits a positive environmental impact by reducing greenhouse gases and plastic waste and a negative economic impact with a decrease in GDP. Meanwhile, fostering the bioplastics industry with regulation on conventional plastics industry has similar levels of greenhouse gas and waste reduction effects when there is only regulation on the conventional plastics industry. It is also shown that expanding the production of bioplastics industry offsets existing economic losses as a form of increased GDP. If petroleum-based plastics are replaced through the expansion of bioplastics production, it can contribute to the decoupling of greenhouse gas emissions and plastic waste from economic growth.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.24 no.5
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• pp.65-73
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• 2020

To reduce the hydrogen production cost through the utilizing the oxygen and improving the capacity factor of water electrolysis used to energy storage of renewable energy, the hybrid hydrogen production process which has dual operating concept of using the water electrolysis as energy storage and oxygen production process for biomass gasification was proposed. Moreover, Techno-economic analysis on this system was quantitatively performed.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.19 no.4
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• pp.60-65
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• 2011

Siloxane is an organic silicon compound and is volatilized into the bio gas from anaerobic digestion. It causes failure of gas combustion engines using the bio gas. Siloxane emission characteristics should be identified to provide a proper siloxane control. This study focuses on characterizing siloxane emission in bio gas from an anaerobic digester of food wastewater operating from January to March. The concentrations of total average siloxane and cycle-siloxane D4 were detected to be 9.5 and $4.0mg\;siloxane/m^3$, respectively. The concentrations of cycle-siloxane and linear-siloxane were resulted in D4>D5>D6 and L4>L3>L5>L2, respectively. The total siloxane concentration was the lowest in January and the highest in March.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11a
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• pp.298-300
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• 2010

화석 연료인 석유, 천연가스, 석탄의 점진적 고갈이 예상됨에 따라 전 세계는 석유와 유사한 성질을 갖는 바이오 오일을 에너지원 및 화학원료로 사용하려는 노력이 증가하고 있다. 바이오 오일 활용분야 중 가장 큰 부분을 차지하고 있는 것은 바이오 디젤로 식물성 오일과 알콜의 전이에스테르화 반응에 의하여 생산되며, 바이오 디젤 1톤당 100kg의 글리세롤이 부산물로 생성된다. 본 연구에서는 바이오 디젤 부산물인 폐글리세롤을 이용하여 다양한 유도체의 생산 및 그 유도체의 가능성에 대하여 살펴보았다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.21 no.1
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• pp.175-210
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• 2012

As London and post-Koyto protocols presumably affect emission of organic waste in Korea in 2012, appropriate treatment of organic waste becomes very important. Organic wastes are regarded as non-point pollutants. It has been criticized that direct emission charges on the emission of non-point pollutants are not effective due to the high uncertainty in the relationship between pollution sources and pollution levels. This study suggests indirect emission charges on production of livestocks or consumption on foods. Furthermore, it is assumed that revenue from the emission charges will be recycled to support biogas production. Biogas can be fueled to produce energy. In order to evaluate potential economic and environmental impacts of recycling the indirect emission charges on organic wastes, a static CGE model was developed. Simulation results of emission charges on the production of livestock show that livestock, agriculture, and food industry will confront relatively high burden while emission charges on consumption of food will affect more broadly and consumers will suffer more. Production charge on livestock sector will lead to higher reduction in GDP and total expenditure relative to the consumption charge. GHGs reduction effect was higher for the consumption charge relative to the production charge. Synthetically, consumption charge on food sector is more desirable as an alternative charge for the emission of organic wastes.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.25 no.4
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• pp.19-26
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• 2021

In this paper, we carried out the process modelling and economical analysis of the 500 kg-H₂/d-class green hydrogen production system process based on biomethane from the Food Bio Energy Center in Chungju. As a result of economic analysis, the NPV(Net present value) after 15 years of operation is 3.831 billion won, the PI(Profitability index method) is 1.42. It was found that the project of 500 kg-H₂/d-class green hydrogen production system has a 20.25% of IRR, which is higher than social discount rate of 4.5% and feasibility is ensured.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.467-470
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• 2005

지구온난화 현상과 화석연료의 고갈에 대한 두려움 때문에 재생에너지에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 대체에너지, 합성가스, 화학 원료, 오일 등으로 전환할 수 있는 바이오매스 활용에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 바이오매스의 열화학적 전환 공정에는 열분해, 연소, 가스화 등이 이용되고 있다. 특히 열분해는 syringol, levoglucosan, guaiacol등의 고부가가치 물질들을 생산하기에 적합한 기술로 인정받고 있다. 본 연구에서는 국내에서 쉽게 구할 수 있는 톱밥, 폐목재 등의 바이오매스의 열화학적 전환 특성을 분석하였다. 사용된 바이오매스의 열분해 특성은 열중량 분석기 및 열천칭 반응기를 통해 분석하였으며 이를 통해 유동충 반응기(지름 0.2m, 높이 2m)를 설계 및 제작하였다. 반응온도 및 산소 농도가 증가할수록 levoglucosan 등의 고부가가치 물질들의 수율이 낮아지며 페놀류가 급격히 증가함을 알 수 있었다. 회재 성분이 높은 왕겨의 바이오오일 수율은 톱밥보다 $30\%$이상 낮게 나타났다