• Title/Summary/Keyword: 에너지소비율

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Economic Feasibility Analysis of the Metropolitan Area Green Heat Project (수도권 그린히트 프로젝트의 경제적 타당성 분석)

  • Kim, Sang-Kee;Kim, Lae Hyun;Yoo, Seung-Hoon
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.24 no.1
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    • pp.32-41
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    • 2015
  • The Metropolitan Area Green Heat Project (MAGHP), which collects unused heat gathered from power plants, steel works, landfills in western Metropolitan area and distribute it to integrated energy business (IEB) companies, is proposed for the purpose of enhancing energy efficiency and providing low-price heat for IEB companies. Therefore, in order to decide on whether to initiate the MAGHP, the economic feasibility analysis of the project is widely demanded. This paper attempts to consider and measure four economic benefits: heat supply benefit, production cost reduction benefit, greenhouse gas mitigation benefit, and air quality improvement benefit. In addition, the paper tries to conduct the economic feasibility analysis. The project requires three-year investment and thirty-year operation. Three important findings emerge from the analysis. First, its net present value is computed to be 1,269 billion won and more than zero. Second, its benefit/cost ratio is calculated to be 1.72 and bigger than 1.0. Third, its internal rate of return is estimated to be 24.26% and larger than the social rate of return, 5.5%. In conclusion, the MAGHP is socially profitable and should be conducted immediately.

Inverse Gas Chromatography(IGC)를 이용한 소수성 MCC의 열역학적 표면 특성 분석

  • Lee, Hak-Rae;Lee, Jin-Hui;Park, Il;Lee, Yong-Min;Han, Sin-Ho;Jo, Jung-Yeon
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.21-21
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    • 2001
  • 자원재활용과 원가절감를 위해 고지재활용율이 크게 상승하고 있으며, 이와 아울러 고 지원료로부터 고품질의 제품을 생산할 수 있는 기술에 대한 관심이 증대되고 있는 실 정이다. 저급 고지로부터 고품질의 탈묵펄프를 얻기 위해서는 고지재활용공정의 핵심 공정인 부유부상 공정의 효율화가 가장 중요하다고 믿어진다. 이를 위해서는 부유부상 공정에 가장 큰 영향을 미치는 고형입자의 표면 화학적 특성에 따른 공정의 분리효율 평가와 이에 근거한 공정해석과 개선이 요청된다. 이러한 부유부상 공정을 표면화학적 측면에서 구명하기 위해 마이크로 크리스탈린 셀룰로오스(Microcrystalline cellulose: M MCC)를 모댈 물질로 사용하여 표면화학적 특성은 다르나 입자의 크기와 형태는 동일 한 시료를 준비하였다. 친수성의 표면 특성을 나타내는 MCC의 표면 특성을 바꾸기 위 하여 AKD(alkyl ketene dimer)로 처리비율을 달리하여 솔벤트 사이징 처리를 실시하 였다. 이렇게 준비된 MCC의 표면화학적 특성을 IGC를 이용하여 평가하였다 .. IGC는 G GC를 응용한 표면분석 기술로 고체의 물리화학적 특성과 흡착성을 분석하기 위해서 사용되며 이로부터 흡착제의 표면특성을 평가할 수 있다. 본 실험에서는 AKD로 소수화 정도가 다르도록 소수화시킨 MCC 시료를 이용하여 I IGC 칼럼을 준비하고 n-알칸과 몇가지 극성 용매률 이용하여 이들의 칼럼 내 체류시 간을 측정함으로써 흡착특성을 평가하고 이로부터 흡착현상을 열역학적으로 분석하였다. IGC 분석 시에는 칼럼의 온도를 $30^{\circ}C$, $35^{\circ}C$, $40^{\circ}C$의 3수준으로 변화시켰다. 측정결 과로부터 MCC 표면의 흡착자유에너지와 엔탈피, 엔트로피의 변화량을 평가하였으며, 또한 MCC 표면의 극성에너지와 산염기적 성질을 평가하였다. 실험결과 MCC의 소수화도에 따른 열역학적 흡착현상의 차이가 명백하였다. 이는 소 수화 수준에 따라 소수성 및 친수성 물질의 흡착성이 변화된다는 것을 보여준다. 따라서 탈묵 시 진행되는 기포에의 부착현상을 평가할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있다 고 사료되었다.

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Part Load Performance Characteristics according to Inlet Valve Angle (흡입 밸브 각도에 따른 엔진 부분부하 성능 특성)

  • Lee, Jung-Man;Lee, Jae-Won;Kim, Hyeong-Sig;Kwon, Soon-Tai;Park, Chan-Jun;Ohm, In-Yong
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.161-166
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    • 2008
  • This paper searched through mixture ratio response test whether exert effect that is some in part load performance of engine according to inlet valve angle in gasoline engine. Engines that inlet valve angle is narrow decreased quantity of NOx among exhaust gas than engine that inlet valve angle is wide, and ignition timing was retard, and fuel consumption improved a little. That quantity of NOx among exhaust gas decreases and ignition timing was retard can judge that fast burning occurred. Fast burning can decrease output decline and misfire that can happen at lean burning. Can be judged by thing which engine's combustion performance improves if inlet valve angle is narrow if examine test result.

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A Study on Characteristics of the SI Engine Using Methanol Reformulated Fuels (메탄올 개질연료를 사용한 가솔린 기관 실험 연구)

  • Lee, Suk-Young;Jeon, Chung-Hwan
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.19 no.1
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    • pp.25-31
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    • 2010
  • In this experimental research, it was studied to compare with pure gasoline and the fuels of RM50 (reformulated methanol fuel) for performance and exhaust emissions without reconstruction of engine systems. RM50 has a wider range of combustion limitation, which is one of the methanol's characteristics. This causes a stable driving state of RM50 in the experimental condition of unstable state and a low cycle by cycle variation which is used to determine the driving state. It is determined that fuel stability is better because cycle by cycle variation varies within 10%, therefore, driving characteristics is relatively good. In all conditions, RM50 has lower exhaust emissions of CO, HC, NOx than gasoline fuel, however, RM50's noise characteristics are 0.5~2dB higher at all condition, and in the result of the experiments of rubber fusion, it increases the utility possibility of RM50.

Quality and Combustion Characteristics of Miscanthus Pellet for Bioenergy (바이오에너지용 억새 펠릿의 품질 및 연소 특성)

  • Moon, Youn-Ho;Lee, Ji-Eun;Yu, Gyeong-Dan;Cha, Young-Lok;Song, Yeon-Sang;Lee, Kyeong-Bo
    • Clean Technology
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    • v.22 no.4
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    • pp.286-291
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    • 2016
  • In this study we made fuel pellet from miscanthus biomass and investigated changes of physiological characteristics and electricity consumption of pelletizing process in comparison with fuel pellet made of pine sawdust. We also examined combustion characteristics including ash content and clinker forming ratio with fuel pellet made of mixing with micanthus biomass and lime powder. Bulk density of ground-miscanthus and pine sawdust were $158g\;L^{-1}$ and $187g\;L^{-1}$, respectively. Bulk density of ground miscanthus was lower than that of pine sawdust, but increased to $653g\;L^{-1}$ after pelletizing, which was similar to $656g\;L^{-1}$ of pine sawdust pellet. Moisture content in raw miscanthus and ground miscanthus were 17.0% and 11.8%, respectively. Moisture content in ground miscanthus was similar to that of pine saw dust and decreased to 6.73% after pelletizing, which was 7.7% lower than that of pine sawdust pellet. Although $27kWh\;ton^{-1}$ were required for compaction press that was an additional process in miscanthus pelleitizing, total required electricity was $193kWh\;ton^{-1}$ which was similar to $195kWh\;ton^{-1}$ of pine sawdust pellet pelleitizing. Pellet durability and pelletizing ratio of miscanthus were 98.0% and 99.7%, respectively, which were similar to 98.1% and 99.4% of pine sawdust pellet. When lime mixing ratio increased, ash melting degree and clinker forming ratio of miscanthus pellet increased. While higher heating value and clinker forming ratio of miscanthus pellet decreased.

소그룹단위의 단기간 영양교육프로그램이 당뇨병환자의 식사요법 실천에 미치는 영향

  • 윤진숙;이혜진
    • Proceedings of the KSCN Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.1091-1092
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    • 2003
  • 당뇨병은 발병한 후에는 혈당조절을 위한 식사요법 실천이 평생에 걸쳐 지속적으로 이루어져야하는 질환이므로 식사요법에 대한 영양교육이 매우 중요하다. 본 연구에서는 지속적인 실습을 포함하는 소그룹 단위의 영양교육프로그램을 실시함으로써 식사요법 실천에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 2003년 4월부터 7월까지 보건소에서 여성 당뇨병 환자 13명을 대상으로 혈당에 가장 영향을 미치는 당질식품의 적정섭취와 균형있고 규칙적인 식사를 강조한 쉬운 식사요법 교실의 형태로 연속 4주간, 2시간의 교육형태로 그룹인원을 5명 이하로 하여 실시하였다. 설문조사를 통하여 식사요법 장애 인자를 파악하였으며 교육 전후에 식사 섭취량, 혈당 허리둘레를 측정하여 비교하였다. 대상자의 평균 연령은 57.85 $\pm$ 9.55세, 유병 기간 6.38 $\pm$ 2.9년이었다 식사요법 교육을 받은 경험이 있는 환자는 15.4%이며 당뇨병 가족력을 가지고 있는 환자는 53.8%이었다. 당뇨병 발견 동기는 증상 .있었던 경우가 23.1%, 종합 진단시 발견된 경우 15.4%, 타 질환 치료시 알게된 경우 61.5%이었다. 저혈당 증세 및 대처방법을 알고 있는 환자는 53.8%이었다. 식사요법시 장애인자를 항목별로 질문하였을 때 가장 큰 장애는 주위에서 더 먹으라고 권유하는 것, 식사요법은 나에게 큰짐이 된다는 생각, 식사요법보다 일상생활에서 더 중요한 것이 많음이 53.8%로 답하였다. 교육 전후의 식사 섭취 량을 비교하였을 때 교육 전 에너지 섭취량은 1579.6 $\pm$ 355.8㎉ 교육 후 1505 $\pm$ 425.3㎉로서 70㎉정도 감소하였다. 교육 시 처방한 열량의 98.3%를 섭취하고 있었다. 당질섭취는 교육 전 257$\pm$60.6g 교육 후 214.8$\pm$56.1g로 감소하였고 단백질, 지질의 섭취는 교육전후에 큰 차이가 없었다. 총열량에 대한 3대 영양소의 섭취비율은 교육 전 57:23:20에서 교육 후 51:28:21로 당질비율은 감소하고 지질이나 단백질 섭취비율이 증가하였다. 교육전 후 식품군 별 섭취 량을 식품교환단위 수로 비교하였을 때 곡류군 섭취는 교육 전 5.87 $\pm$ 2.51에서 교육 후 5.38 $\pm$ 1.71로 교육후 당질 식품 섭취량이 감소하였으나 통계적으로 유의성은 나타나지 않았다. 교육 후 식품선택에서의 큰 변화는 과일류 중 토마토 섭취 비율 증가로 교육 전에는 총 과일 섭취량의 19.87%에서 교육 후에는 56.32%로 증가했다. 혈당은 교육후 42.8mg/㎗ 감소한 것으로 나타났으며 허리둘레는 교육 전 평균 83.8 $\pm$ 5.75에서 교육 후 82.33 $\pm$ 5.89cm로 약 1.5cm가량 감소하였다. 따라서 당질 식품 적정 섭취에 대한 실습 위주의 단기간 영양교육은 당뇨병 관리에 유익한 것으로 평가되었다.

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Study on the Properties of $CuInSe_2$ absorber layer from Selenization using a closed Vacuum Quartz box (진공 석영관에서 Selenization한 $CuInSe_2$ 광흡수층 특성 연 구)

  • Yang, Hyeon-Hyn;Back, Su-Ung;Kim, Han-Wool;Han, Chang-Jun;Na, Kil-Ju;Lee, Suk-Ho;So, Soon-Youl;Park, Gye-Choon;Lee, Jin;Chung, Hae-Deok
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.229-229
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    • 2010
  • 본 실험에서는 $CuInSe_2$, 3원물질을 화학량론적 조성비가 되도록 박막을 제조하기 위해 각 단위원소를 원자비에 맞춰 전자선가열 진공증착기를 사용하여 Cu, In, Se 순으로 증착하였다. $10^{-3}$torr 이상의 진공석영관에서 열처리와 동시에 Selenization을 통해 제작된 $CuInSe_2$박막은 열처리온도 $250^{\circ}C$에서는 $Cu_xSe$, CuSe등의 2차상들이 나타나다가 $450^{\circ}C$이상의 고온에서 $CuInSe_2$ 단일상을 형성하였다. 이로부터 진공중에서 반응을 시켰을 때, 더 낮은 온도에서 반응이 일어나고 열역학적으로 보다 안정한 소수의 화합물들이 쉽게 형성됨을 확인할 수 있었다. 특히 $250^{\circ}C$에서는 Sphalerite 구조를 가지다가 $350^{\circ}C$이상의 온도에서 Selenization하였을 때 Chalcopyrite 구조를 가졌다. 박막이 두꺼워지면서 결정립의 크기가 커지고 응력이 작아지는 특성을 보였다. 에너지 밴드갭은($E_g$)은 Cu/In 성분비율이 클수록 작은값을 보였으며, 결절립크기가 증대되므로 결국 흡수계수가 낮아짐을 알 수 있다. 또한 두께가 증가할수록 전반적으로 흡수계수가 증가하였고 Cu/In의 성분비율이 0.97일 때 기초흡수파장은 1,169nm이고 에너지밴드갭은 1.06eV이었으며, 두께 $1.5{\mu}m$이상일 때 전반적으로 양호한 상태의 p-type $CuInSe_2$ 박막을 제작 하였다.

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A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases (음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리)

  • Kim, Sangguk;Jeong, Minji;Kwon, Hyolee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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Evaluation of the Milk Productivity and Nutrient Balance of Forage Sources for Organic Dairy Farms in Korea (유기 조사료 급여 농가의 영양소 균형 및 유생산성 평가)

  • Na, Y.J.;Shin, K.M.;Rim, J.S.;Bang, J.W.;Lee, S.R.
    • Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
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    • v.36 no.2
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    • pp.98-103
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    • 2016
  • This study was conducted to evaluate the milk productivity and nutrient balance in organic dairy farms located at Gochang-gun of Korea with different feed sources. The total number of organic dairy farms was 12 in 2012, 13 in 2013, and 14 in 2014. The numbers of farms and dairy herds were increased each year. The average milk yields in 2012, 2013, and 2014 were 25.5, 24.6, and 24.4 kg/d, respectively. The average milk fat contents in 2012, 2013, and 2014 were 3.5%, 3.6%, and 3.7%, respectively. The average milk protein contents in 2012, 2013, and 2014 were 3.3%, 3.4%, and 3.4% in 2012, 2013, and 2014, respectively. Although the average milk yield of organic dairy farms was 9 kg/cows/d less than the average milk yield of other dairy farms in Korea, milk fat and protein contents of organic dairy farms were higher than those of other dairy farms. Alfalfa hay, oat hay, corn silage, rye grass silage, Sudan grass silage, rice straw, and barley silage were commonly used as forage sources in organic dairy farms. The average silage intake (15.6 kg/cow/d) of organic dairy farms in 2013 was higher (P < 0.05), while the average hay intake (5.1 kg/cow/d) in 2014 was higher (P < 0.05) than that of other feed intake. Net energy for lactation ($NE_L$) and metabolizable protein (MP) were calculated in accordance with NRC (2001). Net energy for lactation intake was higher (P < 0.05) while MP intake was lower (P < 0.05) than NRC recommendation values in 2013 and 2014. These results indicate that domestic organic dairy farms should use feed considering energy and protein balance recommended by NRC.

Effect of Substrate to Inoculum Ratio on Biochemical Methane Potential in the Thermal Pretreatment of Piggery Sludge (양돈분뇨의 열전처리에서 기질과 접종액의 비율이 메탄생산 퍼텐셜에 미치는 영향)

  • Kim, Seung-Hwan;Kim, Ho;Oh, Seong-Yong;Kim, Chang-Hyun;Yoon, Young-Man
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.45 no.4
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    • pp.532-539
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    • 2012
  • This study was carried out to investigate the effect of substrate to inoculum ratio on ultimate methane potential ($B_u$) from piggery wastes. BMP(Biochemical methane potential) assays were executed for the three samples that have different organic characteristics (Filtrate of pig slurry, LF; Thermal hydrolysate of piggery sludge cake, TH; Mixture of LF and TH at the ratio of 4 to 1, Mix), and $B_u$ values obtained from BMP assays were compared with the theoretical methane potential ($B_{th}$) of each samples. While $B_u$ values (0.27, 0.44, and $0.46Nm^3\;Kg^{-1}-VS_{added}$) of TH sample that was pretreated with thermal hydrolysis were below the $B_{th}$ at all S/I ratios (0.1, 0.3, and 0.5), and $B_u$ values of LF (0.64 and $0.53Nm^3\;Kg^{-1}-VS_{added}$ for the S/I ratios of 0.1 and 0.3, respectively) at the lower S/I ratios of 0.1 and 0.3 exceeded the $B_{th}$ values ($0.418Nm^3\;Kg^{-1}-VS_{added}$). And also biodegradability ($B_u/B_{th}$) of LF sample were obtained as 152.07%, 122.67%, and 95.71% at the S/I ratios of 0.1, 0.3, and 0.5, respectively, and unreasonable $B_u/B_{th}$ values were presented at lower S/I ratios of 0.1 and 0.3. $B_u$ and $B_u/B_{th}$ of Mix sample showed a similar tendency with those of LF sample. Therefore, TH sample by thermal hydrolysis pretreatment showed lower anaerobic biodegradability than those of other samples (LF and Mix) and ultimate methane potentials of LF and Mix samples were overestimated in the lower S/I ratio of 0.1 and 0.3.