• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.247-247
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• 2010

본 연구는 주류 제조과정에서 발생하는 생전분발효 부산물을 펠릿(pellet)연료로 전환하는 과정에서 효율적인 방법에 대해 기술한다. 술을 정제하는 과정에서 발생하는 주박을 펠릿화하고 재생청정에너지인 폐자원의 효율성을 높이기 위한 방법을 제안한다. 술을 정제하고 남은 지게미를 주박(酒粕, 술지게미)이라 하고 흔히 부드러운 것을 단단하게 뭉친 알갱이를 펠릿이라 한다. 현재 펠릿화는 폐목재를 분쇄후 성형, 가공하여 목재펠릿을 만들어 상용화하고 있다. 목재펠릿은 성형, 가공하는데 비용이 주박보다 많이 들고 열량도 더 낮음을 확인하였다. 목재소에서 나온 나무(톱밥)와 주박을 열량측정기를 이용하여 측정한 결과로 나무는 약 1850 Kcal이고 주박은 약 1989 Kcal가 측정되었다. 나무는 일반 목재소 세 곳에서 채취한 것이고 주박은 막걸리, 약주 및 청주의 술지게미를 실험에 사용한다. 주류업체에서도 술을 정제하고 남은 주박을 처리하는데 많은 곤란과 비용이 든다. 또한 주박을 해양에 투척하여 처리해 왔으나 2012년부터 해양투기가 금지되어 더욱 처리에 곤란을 겪게 된다. 최근 주박을 토양개량제(비료)로 개발하여 사용하기도 하나 본 연구에서 제안하는 장점은 농산물을 재배해서 주류제조시 발생되는 주박을 펠릿화하여 연료로 사용하고 남은 재를 토양개량제로 사용하는 장점이 있다. 제품의 전체 라이프 사이클을 통해 환경으로 방출되는 모든 것을 가능한 한 0(zero)으로 하는 활동인 제로-이미션(zero-emision)이 된다. 이는 단순히 배출량만을 줄이는 것이 아니라 폐기물을 유용한 자원으로 활용한다는 측면이 가장 큰 이점이 된다. 주박의 효율성을 높이기 위해 주박을 종류별로 주박과 목재를 섞는 방법으로 열량을 측정하였다. 먼저 열량이 높은 순서로 막걸리 주박과 약주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 두 번째 막걸리 주박과 청주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 세 번째 막걸리 주박과 나무 톱밥의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2로 섞어서 열량을 측정하였다. 열량이 높은 순서는 세 번째(2015Kcal), 두 번째(1995Kcal), 첫 번째(1868Kcal)의 순이었다. 가장 열량이 높은 막걸리 주박과 나무 톱밥을 섞은 것이 가장 효율성이 높다. 주박 펠릿의 장점은 친환경적인 소재이고 지속적으로 재생이 가능한 에너지원이다. 더욱이 주박 펠릿은 발열량이 높고 다른 바이오매스 원료에 비해 청정하다는 큰 장점을 지니고 있다. 또한 사용에 소요되는 유지 관리비용을 최소화할 수 있고 자동화가 가능하여 사용에 편리하다. 가격면에서 화석연료에 비해 안정적이고 체적 또한 작아 이송의 큰 장점을 가지고 있다. 현재 펠릿의 경우는 목재펠릿이 제품화되어 있지만 주박을 이용하여 제품의 펠릿화를 통한 연료원으로 사용하는 경우는 전 세계 전무한 상태로 폐자원을 재사용하는 효율성이 제시된다. 향후 과제로 주박을 이용한 펠릿 연료원의 기술이 개발되고 기계적인 시스템을 개발하면 저탄소 녹색성장 신재생에너지 연료의 획기적인 미래형 에너지시스템이 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.254-254
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• 2012

최근 친환경 에너지원 및 에너지 저감기술을 바탕으로 한 자동차 부품산업이 재편되고 있다. 그 중, 극한의 산화전해질 환경에서 견뎌야하는 연료전지 분리막 소재와, 자동차 연비향상을 위한 엔진소재 개발 경쟁이 가열되는 상황이다. 이러한 소재에는 공통적으로 고 내식성과 내 마모성의 특성이 요구되는데, 스테인레스강은 이러한 조건에 적합한 소재이다. 왜냐하면, 사용분위기에 의해 산화막이 두꺼워지고 이로 인해 저항이 증가하는 현상 때문에 연료전지 부품에 질화를 하여 이런한 현상이 일어나지 않으면서 내식성은 유지하기 때문이다. 하지만, 표면경도가 낮아 내 마모성 저하로 부품의 수명을 떨어뜨리는 단점이 있다. 따라서, 고 내식성 유지하되, 표면경도는 향상하는 기술이 필요한데, S-phase 과고용 질화기술은 이러한 문제를 해결할 것으로 보여진다. 하지만, 이러한 층의 형성에도 불구하고, 스테인레스강 자체 소재제작 과정에서의 품질문제 및 가공경화로 인한 문제와 더불어 질화처리 후 표면계질의 석출상이나 크랙형성으로 인해 내식성은 오히려 저감되는 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로, 표면 질화처리 후 침탄 공정을 추가 도입하였다. 따라서, 본 연구 에서는 기존 질화공정에서 내식성 저하원인에 대한 분석 및 고찰하고, 또한 새롭게 제안된 질화 침탄 기술을 통해 질소뿐만 아니라 탄소원자의 침입으로 내식성 저하를 방지하는 동시에 표면경도 향상하는 새로운 연구결과를 보여주고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.89-92
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• 2006

수소에너지는 화석연료 사용의 증가로 인한 환경오염 및 자원고갈의 문제점을 해결해 줄 수 있는 미래의 청정한 에너지이다. 현재 주 에너지원인 화석연료의 사용에 의하여 배출된 오염물질이 지구온난화와 같은 문제점들을 일으킨다. 이러한 문제점들을 없애줄 수 있는 대안 중 하나가 수소에너지이다. 수소에너지는 자원이 풍부하며 연소시에 오염물질이 배출되지 않는 장점이 있다. 수소에너지는 수소를 연소시켜서 얻는 에너지로써, 수소를 태우면 같은 무게의 가솔린 보다 3배나 많은 에너지를 방출한다. 수소를 생산하는 방법 중 가장 이상적인 방법은 물을 분해하는 방법이다. 그러나 이 방법은 수소를 대량으로 생산하기에는 아직 기술에 대한 확보가 되어있질 않으며, 경제성도 떨어진다는 단점이 있다. 현재 많이 쓰이는 방법 중 탄화수소류의 메탄을 수증기 개질하는 방법이 있다. 메탄 수증기 개질방법은 환경오염물질인 CO나 $CO_2$를 배출한다는 것과 높은 열원이 필요하다 본 연구에서는 C-H결합에너지가 낮아 메탄보다 분해하기 쉬운 부탄의 직접분해로 수소를 생산하고자 한다. 부탄 직접분해는 환경오염물질인 CO나 $CO_2$가 발생되지 않는 장점이 있다. 부탄 분해반응은 $500{\sim}1100^{\circ}C$의 범위에서 이루어 졌으며, 촉매는 탄소계인 카본블랙을 사용하였고, 촉매의 성능을 비교하기 위하여 열분해반응이 동시에 수행되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.3
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• pp.331-343
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• 2005

Development of hydrogen station system is an important technology to commercialize fuel cells and fuel cell powered vehicles. Generally, hydrogen station consists of hydrogen production process including desulfurizer, reformer, water gas shift (WGS) reactor and pressure swing adsorption (PSA) apparatus, and post-treatment process including compressor, storage and distributer. In this review, we investigate the R&D trends and prospects of hydrogen station in domestic and foreign countries for opening the hydrogen economy society. Indeed, the reforming of fossil fuels for hydrogen production will be essential technology until the ultimate process that may be water hydrolysis using renewable energy source such as solar energy, wind force etc, will be commercialized in the future. Hence, we also review the research trends on unit technologies such as the desulfurization, reforming reaction of fossil fuels, water gas shift reaction and hydrogen separation for hydrogen station applications.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.7
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• pp.3327-3333
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• 2011

The interest on the recovery of thermal energy using the industrial waste has been rising to solve the problems of continuous increase of waste generation and the depletion of the fossil fuel recently. To recovery from the waste among the new recyclable energies has been proved as the most favorable when the potential value of energy source is compared. The RDF made from the industrial waste has been approved as the most economical method. This research has analyzed the heavy metal components containing in the industrial waste. The concentration of Cl and S in the industrial waste generated in C-industrial complex are slightly high than that of the B- and A-industrial complex. The main components generated from A-industrial complex, B-industrial complex, and C-industrial complex are alumina-silicates, calcium alumina silicates, and the mixture of lime and calcium alumina silicate. These results could be used to reveal the origin of inorganic components in industrial waste and utilized as a basic data to improve the performance of the RDF as fuel.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.05a
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• pp.49-56
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• 1998

최근 국내의 에너지 수요는 특히 전기에너지 분야에서 급격한 증가추세를 보여왔으며 그 결과 전력생산을 위한 화석연료 중 특히 석탄의 사용량은 해가 갈수록 증가하였으며 이에 따라 다량의 대기오염물질과 온실가스 등이 발생하고 있어서 미래의 석탄 연소시스템들은 높은 열효율과 최소의 대기오염물질 배출을 필요로 하고 있다. (중략)

• 월간 기계설비
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• s.245
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• pp.36-38
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• 2010

최근 세계각국에서는 무분별한 화석연료 사용으로 인한 환경문제를 해결하기 위한 다양한 대처방안을 강구하고 있다. 우리나라도 이러한 세계적인 흐름에 발맞추어 글로벌 리더로서의 역할 강화를 위해 '저탄소 녹색성장'이라는 새로운 비전을 설정하고, 녹색에너지 개발 및 활용에 대한 중장기적인 계획과 정책을 수립하여 추진하고 있다. 그중에서도 '지열'은 고갈되지 않는 무한 에너지로 각광받으며 세계 각국에서 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 최근 특허청이 1988년부터 20년간 출원된 지열 관련 특허 통계를 내놓았다. 본지는 나라별 특성에 따른 지열 특허 현황에 대해 알아본다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2000.11a
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• pp.45-48
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• 2000

중잔유는 다른 유류나 석탄에 비해 높은 황 함유율을 나타내는 특징을 지닌 원유 정제 후 남는 잔여물질로서 환경적인 측면에서 볼 때, 유황제거효율이 높은 시스템의 연료로 사용하는 것이 타당하고, 지속적으로 강화되고 있는 대기오염물질의 환경규제를 만족시키기 위해 가스화 복합발전 시스템의 연료로서 사용하는 것이 중잔유의 활용도 측면에서도 매우 유리한 점을 가지게 된다. 이미 기술 선진국을 중심으로 중잔유의 활용방안에 대한 연구 및 실용화 단계가 진행중이며, 특히, 전량 수입에 의존하고 있는 원유의 활용을 극대화해야 하는 우리의 입장에서는 환경적인 측면 못지않게 경제적인 측면도 고려하여 연료로서의 중잔유의 사용 타당성을 판단하는 것이 매우 중요하다고 하겠다.(중략)

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.30 no.2
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• pp.170-177
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• 2019

Continuous solid circulation test at high temperature and high pressure conditions and batch type reduction-oxidation tests were performed to check feasibility of a 0.5 MWth chemical looping combustion system. Pressure drop profiles were maintained stable during continuous solid circulation up to 16 hours. Therefore, we could conclude that the solid circulation between an air reactor and a fuel reactor could be smooth and stable. The measured fuel conversion and $CO_2$ selectivity were high enough even at high capacity and even after cyclic tests. Therefore, we could expect high reactivity of oxygen carrier at real operation condition.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.420-427
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• 2017

Recently, the depletion of fossil fuels, global warming and environmental pollution have emerged as a worldwide problem, and studies of new renewable energy sources have been progressed. Among the many renewable energy sources, the use of bio fuel has the potential to displace fossil fuels due to low price, easy to handle, and the abundant sources. Pyrolysis oil (PO) derived from waste wood and sawdust is considered an alternative fuel for use in diesel engines. On the other hand, PO is limited to diesel engines because of its low cetane number, high viscosity, high acidity, and low energy density. Therefore, to improve its poor properties, PO was mixed with alcohol fuels, such as ethanol. Early mixing with ethanol has the benefit of improving the storage and handling properties of the PO. Furthermore, a PO-ethanol blended fuel was injected separately, which can be fired through pilot-injected diesel in a dual-injection diesel engine. The experimental results showed that the substitution of diesel with blended fuel increases the amount of HC and CO, but reduces the NOx and PM significantly.