• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권1호
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• pp.113-119
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• 2014

바이오디젤의 저온유동성과 산화안정성은 주로 녹는점이 높은 포화 및 불포화 지방산 메틸에스테르의 함량에 의해 좌우된다. 본 연구는 동물성 유지인 우지 유래 바이오디젤에 요소를 첨가하여 포화지방산 메틸에스테르 함량을 저감시켜 동물성 바이오디젤의 저온유동성 개선과 포화지방산 메틸에스테르 함량이 저감된 동물성 바이오디젤을 식물성 바이오디젤에 혼합함으로써 식물성 바이오디젤(유채유, 폐식용유, 대두유 및 동백유)의 저온유동성을 개선하기 위해 수행 되었다. 연구결과, 동물성 바이오디젤의 포화도 저감을 통해 저온필터막힘점을 최대 $-15^{\circ}C$까지 낮추었고, 포화도가 저감된 동물성 바이오디젤을 식물성 바이오디젤과 혼합함으로서 식물성 바이오디젤의 저온필터막힘점을 $-10{\sim}-18^{\circ}C$까지 낮출 수 있었다. 본 연구를 통해 동 식물성 유지 유래 바이오디젤의 저온특성을 개선함으로써 국내 겨울철 환경조건에서 연료유로 적용 가능성을 증대할 것으로 기대한다.

• 사료
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• 통권62호
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• pp.54-57
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• 2013

차랑 등의 수송연료인 휘발유나 경유에 일정비율을 식물에서 뽑아낸 신재생연료 즉 바이오 연료를 혼합하여 공급하도록 의무화하여 온실가스 배출을 줄이기 위한 신재생연료 혼합의무제도(RFS) 국내 시행방안과 관련한 공청회가 지난 2월 15일 서울교육문화회관에서 지식경제부 주최와 한국석유관리원 주관으로 개최됐다. 정부는 2020년까지 경유나 휘발유에 바이오 디젤 에탄올을 4~5% 섞게 하여 동 기간까지 온실가스 감축목표량 중 8~10%까지 달성한다는 계획을 세워놓고 있다. 하지만 녹색연대 등 민간단체들은 온실가스 감축 효과는 매우 불확실하며 특히 어떤 원료를 쓰느냐에 따라 오히려 기후변화를 악화시킬 수 있다는 주장과 산림훼손, 세계 곡물가 상승, 국내 유가 상승 등 많은 문제점들이 있음을 우려해 강하게 반대를 표명하고 있는 입장이다. 우리 협회에서도 곡물을 이용한 에탄올의 혼합의무가 시행되는 경우 옥수수 등 사료원료가격의 상승으로 가뜩이나 어려운 축산업의 경영상황을 더욱 약화시키게 될 것이 예견되는 바, 동 혼합의무제도의 시행을 적극 반대하는 대 국회 및 정부활동을 전개한 바 있다. 그 결과 지난 4월 17일 국회 지식경제위원회 법률심사소위원회에서는 신재생연료 혼합의무제도의 시행 시기를 2년간 유보하고 혼합의무연료에서 에탄올을 제외시키는 방안을 논의한 바 있어 향후 입법과정에 관심이 모아지고 있다. 이에 따라 본지는 이번 RFS의 국내 시행과 관련하여 어떠한 문제점들이 있는지 관련 업계 종사자의 글을 통해 알아본다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
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• pp.63-63
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• 2011

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.8-12
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• 2015

비에스테르화 바이오 디젤유는 에스테르화 공정을 거치지 않기 때문에 공정에 드는 비용이 절감되며 경유에 5%로 혼합하여 전자제어 분사식 디젤엔진에 사용할 경우 에스테르화 바이오 디젤유보다 경유에 더 유사한 성능을 나타내었다. 이러한 연구를 바탕으로 경유에 5% 혼합된 비에스테르화 바이오 디젤유를 전자제어 분사식 디젤엔진에 적용하기 위해서는 성능 최적화가 필요하다. 본 연구에서는 비에스테르화 바이오 디젤유의 성능 최적화를 위한 기초 실험으로 연료소비율, 질소산화물 및 도시평균유효압력을 반응치로 정하고 제어 가능한 6가지 인자에 대해서 그 영향력을 평가하고자 부분요인배치법을 이용하여 25%와 50%의 부분 부하에서 실험을 수행하였다. 그 결과 6가지 인자 중 분사시기 및 커먼레일압력이 가장 큰 영향을 미쳤고 각 부하에서 영향의 크기는 다르게 나타났다.

• 한국분무공학회지
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• 제15권3호
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• pp.150-156
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• 2010

Ethanol has properties of a lower setting point, higher oxygen contents, lower cetane numbers, and also higher volatility compared to biodiesel. Thus, biodiesel fuel can be improved in the fluidity of blending fuel and exhaust emissions by blended ethanol fuel. This research aims to understand combustion characteristics of biodiesel-ethanol blending fuel inside a constant volume chamber. High speed camera was applied to visualize the physics of development of combustion processes, and combustion pressure and exhaust emissions were measured at several blending ratios of ethanol and biodiesel fuel. This information may contribute to improve the performance of biodiesel engine and reduce emissions in future.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.82-89
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• 2009

In order to investigate the spray characteristics according to diesel and bioethanol blending with biodiesel fuel, macroscopic spray characteristics were analyzed from the comparison of the effect of the injection pressure, ambient pressure and density on the spray tip penetration and spray cone angle. In addition, spray atomization characteristics were studied with local and overall Sauter mean diameter (SMD) and the contour map of SMD distribution at various injection conditions. It was revealed that the spray tip penetration of biodiesel fuels blended with diesel and ethanol was shorter than that of an undiluted biodiesel fuel at low injection pressure. However, the difference of spray tip penetration among three test fuels reduces at a high injection pressure. Increase of the ambient gas density leads to the decrease of the spray tip penetration of three test fuels. When diesel and ethanol fuels add to an undiluted biodiesel fuel, spray cone angle increases due to the decrease of the fuel density at the same ambient pressure condition. On the other hand, the droplet mean diameter decreases due to the reduction of the kinematic viscosity and surface tension.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.135-143
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• 2013

In this study, we suggested effective countermeasure of biodiesel oxidation problems by investigating the oxidation degradation of biodiesels derived from variable resources and the level of oxidation stability of current distributing biodiesel blended fuels (2%) in Korea, and oxidation stability change according to storage time (for 3 month) and biodiesel blending ratio (2, 5, 7, 10%). By the composition analysis results of biodiesel from various resources which are possible to distribute in Korea, the biodiesel from animal fat has poor oxidation stability and cold performance, while the biodiesel from coconut and palm kernel which are considered as future potential raw material showed good oxidation stability and cold performance. The oxidation stability level of current distributing biodiesel blended fuels in Korea was excellent with showing over 30 hours (average 68 hours) stability, but the oxidation stability of the blended fuel with animal fat biodiesel having poor oxidation property (1.22 hours) was rapidly decreased to below 32 hours by mixing only 2%. Therefore, we have to pay attention to quality control of oxidation property, because the oxidation stability problem can be caused by increasing biodiesel blending ratio and diversifying raw materials those have worse property.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.29-34
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• 2009

Recently, we have a lot interest in a sudden rise of oil prices and a change weather for the earth warmming, so, development of new alternative fuels need in order to spare fossil fuel and reduce exhaust emissions for air pollution prevention. Biodiesel, which can be generated from natural renewable sources such as new or used vegetable oils or animal fats, may be used as fuel in diesel engine of compression ignition engine. In this paper, the combustion characteristics between neat diesel oil and biodiesel blends(10 vol.% biodiesel and 20 vol.% biodiesel) were tested using four stroke, direct injection diesel engine, especially this biodiesel was produced from soybean oil at our laboratory. This analysis showed that cylinder pressures, the rate of pressure rises and the rate of heat releases were decreased as the blending ratios of biodiesel to diesel oil increased because of lower heating value of biodiesel in spite of increased oxygen content in biodiesel.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.250.2-250.2
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• 2010

빛과 공기 중의 이산화탄소를 고정화하여 생성되는 바이오매스(biomass)로부터 다양한 에너지 및 물질을 생산하는 연구는 석유고갈과 환경문제 해결의 한 방안으로서 활발히 진행되어 왔으며, 앞으로도 그 지속 가능성과 환경 친화성에 의해 바이오에너지 이용 및 보급은 꾸준한 증가세를 보일 것으로 전망된다. 바이오디젤, 바이오에탄올의 경우는 미국, 브라질, EU, 한국 등에서 상용화되어 사용되고 있으며 그 생산량이 계속적으로 증가하고 있다. 하지만, 바이오연료의 보급 증가는 식량 자원과의 충돌과 열대우림 파괴 등의 부작용을 일으키고 있다. 이러한 문제 해결의 일환으로 단위면적당 생산성이 대두, 유채보다 월등한 것으로 보고되는 미세조류에 대한 관심이 증가하고 있으며 우수 미세조류종 개발, 미세조류 고속배양 및 수확, 미세조류로부터 에너지 및 유용물질, 소재 생산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 바이오디젤 원료유를 생산하기 위해 Soxhlet을 이용한 추출 방법을 이용하였다. 추출되는 오일은 사용 용매의 극성에 따라 물성과 추출 효율에 차이가 큰 것으로 나타났다. 강한 극성의 용매일 경우, 엽록소와 단백질이 같이 추출되는 문제가 있으며 약한 극성 용매는 세포벽의 방해로 용매가 세포내부로 흡수되지 못하는 문제가 있다. 추출 효율이 높은 극성용매의 경우 불순물을 제거해야 고순도의 바이오디젤의 생산이 가능하고 비극성 용매는 추출 오일의 물성은 좋으나 수율이 매우 낮게 측정되었다. 이러한 동시추출을 방지함과 동시에 추출 효율을 높이기 위해 본 연구에서는 세포벽 파괴 후 용매추출하는 방법으로서 미세조류를 Microwave에 노출시켜 오일 추출율을 증가시키는 전처리 연구를 수행하였다. 전처리시, Microwave에 의한 열 발생은 미세조류를 탄화시키기 때문에 열매체로서 물을 혼합하여 탄화를 방지하고 세포벽 내외부의 가열효과로 세포벽을 파괴하고자 하였다. Microwave에 의한 에너지 손실을 줄이며 세포벽 파괴에 효과적인 수분혼합비를 조사하였으며 Microwave에 노출 후 잔류수분을 건조하고 효율적으로 용매를 접촉시키기 위해 분쇄를 수행하였다. 모든 전처리 반응을 거친 미세조류에서 약 2배 증가된 추출수율을 얻을 수 있었으며, SEM을 통해 전처리 미세조류와 미전처리 미세조류를 분석해본 결과 전처리 미세조류의 다공성이 증가함을 확인하였다. 또한, 90%의 메탄올에 미세조류를 녹여 엽록소 함유량을 측정한 결과, 전처리 미세조류의 엽록소가 미전처리 미세조류보다 약 7배가량 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.261-267
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• 2017

바이오디젤에 대한 관심이 급증하면서 식물성유지의 가격이 급등하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 동물성 폐기물을 이용한 연구가 진행되고 있으며, 이러한 연구는 환경오염을 줄이고 원료가격을 절감시키는 장점이 있다. 또한 동물성 유지는 식물성 유지에 비해 포화지방산이 다량 함유되어 있어 세탄가가 높고 발열량이 큰 연료특성을 갖고 있 다. 그러나 다량 함유된 포화지방산으로 인해 저온유동성이 좋지 않은 문제점이 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 대두유와 폐계유를 혼합하여 바이오디젤을 제조하였다. 원료는 정제된 대두유와 폐계유를 사용하였으며, 실험은 대두유와 폐계유 혼합비를 1:9에서 9:1까지, 메탄올/유지 몰비를 7~15로 변화시키면서 수행 하였다. 실험조건으로 촉매는 KOH 1wt%, 반응온도 $55^{\circ}C$, 반응시간 1시간으로 하여 바이오디젤을 제조하였다. 그 결과 대두유와 폐계유의 최적혼합비율은 3:7이었으며, 메탄올/유지 몰비는 13으로 나타났다. 또한 제조된 바이오디젤의 성능을 평가한 결과 바이오디젤 수율(BD수율)은 90.2%, FAME 함량은 96.6%, LAME 함량은 4.1%로 나타났으며, 이 결과는 한국공업규격(KSM2413)을 만족하는 것으로 나타났다.