• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권2호
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• pp.264-270
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• 2016

음식물류폐기물의 에너지 잠재량은 2,206 천TOE 임에도 대부분 사료화와 퇴비화로 약 85.5%가 재활용 되고 있으며, 해당 시설에서 생산된 제품 중 사료화는 72%, 퇴비화는 61%가 무상판매되고 있다. 이에 본 연구는 음식물류폐기물을 반탄화 반응을 이용하여 연료화하고자 한다. 하지만 음식물류폐기물만 단독으로 연료화 할 경우 연료적 가치가 낮아짐을 예방하고자 하수슬러지를 일정 비율로 혼합하여 진행하였다. 음식물류폐기물과 하수슬러지의 혼합비율은 10:0, 8:2, 6:4, 5:5로 하였다. 실험 결과 혼합 비율에 상관없이 반응온도 $240^{\circ}C$이상에서 함수율 10% 이하로 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 고정탄소의 경우 반응온도가 높아질수록, 하수슬러지의 비율이 높아질수록 증가하였으며, 초기 1.1%에서 최대 약 36% 로(혼합비율 6:4, 반응온도 $270^{\circ}C$) 측정 되었으며, 발열량의 경우 반응온도 $240^{\circ}C$부터 고형연료제품기준인 3,000Kcal/Kg 이상에 만족하는 발열량을 나타내었으며, 초기시료보다 약 6배 정도 증가한 발열량을 얻을 수 있었다. Van krevelen Diagram이 Lignite 범위까지 이동하였으며, 슬러지 혼합비율이 높아질수록 높은 연료비와 5,500Kcal/kg 이하의 연소성지수를 얻을 수 있었다. 하수슬러지 혼합 비율이 높아질수록 발열량은 감소하지만, 고정탄소 함량 증가, 연료비 개선 등으로 음식물류폐기물만 단독 고형연료화 한 것 보다 연료로써의 품질이 좋아지는 것을 확인 할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권6호
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• pp.3-11
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• 2013

본 연구는 사용종료매립지 정비를 위한 폐기물 처리과정에서 가연성폐기물의 처리 방법별 온실가스 발생량을 IPCC에서 제시하고 있는 기본배출계수(default emission factor)를 활용하여 산정하고 그 결과 비교를 통해 온실가스 감축량을 산정하였다. 대상 매립지로부터 굴착한 폐기물의 성상을 조사한 결과 토사류가 64.96%로 가장 많은 비율을 차지하고 있었으며, 다음으로 비닐/플라스틱류가 19.18%의 비율을 차지하고 있어 전체 폐기물 중 토사류의 비율이 매우 높은 것으로 나타났다. 음식물류, 목초류, 종이류와 같이 생분해가 용이한 폐기물이 거의 발견되지 않은 점 등이 일반적인 비위생매립지의 굴착폐기물과 성상이 유사하였다. 전체 폐기물의 겉보기 밀도는 평균 $0.74t/m^3$으로 확인되었다. 폐기물을 매립으로 처리하는 경우 약 60,542 $tCO_2$, 소각을 통해 폐기물 처리 시 9,933 $tCO_2$의 온실가스가 배출되며 폐기물 고형연료 생산 시에는 33,738 $tCO_2$의 온실가스가 감축되는 것으로 산정되어 폐기물 고형연료 생산이 온실가스 감축에 도움이 되는 것으로 확인되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.613-616
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• 2007

A pilot scale circulating fluidized bed for refuse derived fuel is developed and constructed in order to demonstrate efficient and safe utilization of waste fuel. The capacity of the facility is 8 steam tons per hour with the steam quality of $450^{\circ}C$ and 38atm. The quantity and the quality of the produced steam is sufficient to produce 1MWe power capacity. The test operation proved the high combustion efficiency of 99% and up. The emissions of NOx, SOx in flue gas are below 100, 60ppm respectively with out any emission control. HCl emissions were above 400ppm at the combustor exit but reduced below 10ppm after scrubber.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.531-534
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• 2006

The first RDF production plant in Korea is going to start commercial operation at Won-Ju city in October this year, where municipal solid waste is treated and converted to RBF. Korean government is preparing the quality standard of RDF and starting a new waste policy of RDF promotion instead of general waste treatment technologies such as incineration or landfill. In Europe the EU member states have decided the united quality standard of RDF to increase the amount of new & renewable energy through the promotion of RDF utilization. New quality standard of RDF and trade market of RDF in Europe is introduced in this paper.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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• pp.107-123
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• 2005

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.172.2-172.2
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• 2011

다양한 저급연료나 폐기물로부터 가스엔진이나 연료전지의 연료로 사용하기위한 연료가스를 얻기 위한 방법으로 가스화 기술을 적용할 수 있다. 폐기물의 가스화를 통해 발생된 합성가스에는 CO, $H_2$, $CO_2$와 같은 주요성분 이외에 황화합물($H_2S$, COS), 염소화합물(HCl), 고형 물질(분진)등의 오염물질이 포함되어 있으므로, 이용목적에 따라 적절한 정제 기술이 필요하게 된다. 현재 가장 널리 알려진 저온 습식 정제공정은 장치운전이 쉽고 오염물질 제거효율이 높은 장점이 있으나, 합성가스 온도를 상온까지 낮추기 때문에 현열 손실이 발생하는 단점을 가지고 있다. 고온 건식 정제공정에 의해 $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 오염물질의 제거가 가능하다면 에너지 이용효율을 높일 수 있고, 습식공정에 의해 발생되는 폐수처리에 따른 비용 절감효과도 얻을 수 있다. 폐기물 합성가스를 최종 적용처에 이용하기위한 고온 정제 공정의 적용을 위해 흡착제를 이용하여 탈황, 탈염 실험을 실시하였고, 실험결과로부터 장치 설계의 기초인자를 도출하였다.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.76-84
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• 2013

본 연구에서는 RDF와 목재펠릿 그리고 폐목재, 폐섬유, 폐비닐 각각 폐기물로 반응속도를 분석하기 위해 열중량 감량 분석, 비등온 실험, 삼성분, 화학적 조성 분석, 발열량, 활성화 에너지(E) 기울기를 실험하고 값을 구하였다.고형연료의 각각의 삼성분을 비교하였을 때 RDF가 목재펠릿 보다 수분함량이 적게 나왔으며 발열량을 통해 각각의 폐기물 고형연료에서 연소반응 속도을 비교하여 보면 폐비닐의 연소반응이 제일 크게 나타났다. RDF와 목재펠릿을 비교해보면 회분의 차이는 목재펠릿이 좋다는 것을 알 수 있지만 활성화에너지로 비교하게 되면 RDF의 효율이 다른 4가지의 연료보다 좋다는 것을 알 수 있다. RDF는 승온 속도에 따라 차이가 있지만, $320{\sim}720^{\circ}C$ 사이에서 반응이 일어나는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.53-61
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• 2023

하수슬러지의 대부분은 생물학적 처리에 의한 미생물에 의해 분해 가능한 유기물질을 다량 함유하고 있는 유기성 폐기물이다. 기존의 하수슬러지 처리방법으로는 건조, 소각, 반탄화 그리고 탄화 등의 기술을 이용하여 감량화 및 연료화를 진행하고 있다. 그러나, 건조를 기반으로 하여 539kcal/kg의 잠열이 소비됨으로 에너지 소비가 높은 단점이 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 열화학적 처리인 수열탄화(HTC)를 통해 고형연료를 생산하고자 한다. 고형연료의 가치를 평가하기 위하여 탄화도 및 연료비의 특성을 분석하였다. 그 결과 수열탄화 반응온도가 증가할수록 탄화도의 상승으로 저위발열량도 약 500kcal/kg 상승하였다. H/C, O/C, Ratio는 1.78, 0.46에서 1.57, 0.32로 감소하는 경향을 보였다. 건조슬러지의 가연분(고정탄소+휘발분) 대비 회분(Ash)의 비율이 0.25 이상으로 나타날 경우는 수열탄화를 진행하여도 탄화도 및 발열량의 증가되지 않는다는 것을 도출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2786-2793
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• 2009

최근 화석에너지 고갈과 환경규제 강화로 신 재생에너지 개발 및 보급이 시급해지고 있다. 여러 가지 신재생 에너지 중 폐기물을 이용하는 방법이 에너지원의 잠재적 가치를 비교하였을 때 가장 유망한 에너지원으로 인정되고 있으며, 그 중에서도 폐기물을 고체연료로 가공하는 고형연료가 현실적이고 가장 경제적인 방법으로 인정받고 있다. 그러나 산업폐기물의 종류별 연소 시 발생되는 유해가스(HCl, Dioxin 등)와 중금속 등이 문제점으로 지적되고 있다. PVC, alkali metal chloride, alkaline earth metal chloride 등은 Cl을 발생시키는 대표적 물질이며, Cl는 열회수 장치의 부식과 같은 문제를 유발한다. 본 연구에는 두지역의 산업단지에서 고형연료의 재료가 되는 산업폐기물에 미량 존재하는 중금속 성분을 분석하였으며, Cl과 S의 농도를 분석한 결과 B산업단지의 농도가 A산업단지의 농도보다 약간 높게 나타났다. 이를 바탕으로 산업폐기물의 발생원과 연료로서의 RDF의 성능을 개선하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.