• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.75-82
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• 2016

급속열분해 기술은 바이오매스를 수송용 연료와 고품질의 석유화학 생산물로 업그레이드 할 수 있는 바이오오일을 만드는 유망한 수단으로 주목 받고 있다. 이러한 기대에도 불구하고 연료와 석유화학 생산물의 상업성은 바이오오일의 높고 잘 변하는 점도, 많은 수분과 산소 함량, 낮은 발열량 및 산성도와 같은 상당히 바람직하지 않은 특징 때문에 한계가 있다. 그래서 본 연구는 가압증류를 통해 바이오오일의 품질 개선을 목표로 수행하였다. 가압증류에 따른 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.8~1.4 mm 크기의 굴참나무(Quercus variabilis) 시료 600 g을 $465^{\circ}C$에서 1.6초 동안 급속열분해하여 바이오오일을 제조하고, 감압증류(100hPa) 온도는 대조구, $40^{\circ}C$, 50, 60, 70 및 80에서 각각 30분간 처리하였다. 급속열분해를 통해 생산된 바이오오일, 바이오차 및 가스는 각각 62.6 wt%, 18.0 및 19.3으로 나타났다. 또한 온도별로 생성된 바이오오일은 수분함량 0.9~26.1 wt%, 점도 4.2~11.0 cSt, 발열량 3,893~5,230 kcal/kg 및 pH 2.6~3.0 수준으로 긍정적 효과가 나타났다. 이러한 바이오오일 품질개선에도 불구하고 점도는 반대로 증가했으며 여전히 높은 산소 함량, 낮은 발열량 및 산성도 때문에 바이오오일을 실용적인 연료로 사용하기 위해서는 지속적으로 품질 개선이 필요하다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제10권3호
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• pp.194-195
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• 1982

Recommendaton: These are the highlights of the findings of the Timber Consumption Survey carried out by the Project in 1966, and covering consumption for the period from 1961 to 1965. The survey was oriented towards consumption for structural, commercial and industrial purposes and existing estimates for local (village-level) consumption as fuel and the like were adopted. A full report on the survey was submitted to the Bureau of Forestry in 1966. Long-term Trends: After allowance for anticipated population increase, this ten year's increase in industrial wood consumption represents a gain of about 30% in per capita consumption (from 0.0913 cu.m. per capita to 0.118 cu.m. per capita). This is only about half the expected general economic growth of about 75% (7% per annum). It is therefore likely (a) that the 1975 estimate is conservative, (b) that the consumption demand beyond 1975 may be expected to build up at a greatly increased rate. Estimated income elasticity coefficients are high, and with expected ir,creases in prosperity and population, the consumption is expected to rise to 10 million cu. meters by the year 2,000. Consumption Pattern: The breakdown of industrial consumption (1965) is given in Table 4-2, showing sawnwood consumption as the most important in 1965. The upward trend in all sectors over the 1961-65 period is expected to continue. The general consumption pattern is expected to change through 1975 with a sharp increase in the relative importance of pulp products (to 30% of total consumption) offset by declining relative importance of sawlogs. The following recommendations follow from the study: (i) Industrial forests. - A programme of establishment of consolidated industrial forests should be initiated as a matter of urgency. (ii) Fuelwood forests - Properly sited, protected and managed fuelwood forest, worked on a 20-year rotation, should be established as a nation wide basis. (iii) Hardwood utilization - Detailed investigations are required into the use of indigenous hardwoods for the pulp, particle board and hardboard industries. (iv) Mining timber - Preservation treatment of all mining timber should be enforced by law. (v) Sawmills - Licencing restrictions should be enforced to reduce the number of small, inefficient sawmills. b. Extension work should be undertaken bv government to improve sawmilling practices.

• 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.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권6호
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• pp.512-520
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• 2011

본 연구에서는 탄화과정 중에 탄화로에서 발생되는 폐열을 활용하기 위해서 친환경건조시스템을 개발하여 그 특성을 검토하였다. 친환경건조시스템은 화석연료를 전혀 이용하고 있지 않고, 버려지는 폐열을 이용하기 때문에 환경친화적이다. 친환경건조시스템의 열원으로 이용되는 열수는 3개의 탄화로에 서로 연결되어 폐열을 회수하고 있고, 지속적인 열원의 공급으로 건조기내의 온도와 습도변화는 크지 않았다. 친환경건조시스템 설치가 목탄의 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 고정탄소, 정련도, 경도, 발열량, pH, 단위중량당 발열량, 수탄율을 분석하였다. 그 결과로부터 친환경건조시스템 설치가 목탄의 특성에 크게 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 따라서 버려지는 폐열을 회수하여 에너지로 이용하는 친환경건조시스템은 에너지절감과 농산물의 건조품질을 향상시켜 농가의 수익을 극대화할 수 있는 효과가 있을 것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권4호
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• pp.365-371
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• 2014

본 연구에서는 4단 화격자로 구성된 목재 펠릿 보일러의 연소실에 대하여 수치해석을 수행하였다. 목재 펠릿의 화염은 화격자에서 연소실 출구까지 신장되는 데 이 현상이 균질 반응에 기반한 수치해석 기법으로 잘 예측되었다. 수치해석으로 구한 유동장을 보면 연소실 상류에서 출구쪽으로 강한 재순환 유동이 형성되는데 이 유동을 따라 화염이 신장된다. 이와 같은 유동 및 연소 형태는 부분부하 조건에 대하여 수치해석을 수행하였을 때도 유지되었다. 따라서 연소실의 체적을 변경하는 것보다 연소실의 구조를 변경하는 것이 연소 효율을 개선하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 본 연구에서는 수치해석 결과를 바탕으로 연소 효율을 높이기 위하여 연소실 출구 위치 변경하거나 화격자 개수를 늘이는 방안 또는 격벽과 같은 내부 구조물을 설치하는 방안을 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.7-12
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• 2019

목재 연료의 연소 시 생성되는 탄화가 열분해 과정에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해서 ISO 5660-1 콘칼로리미터 실험을 수행하였고 Fire dynamics simulator (FDS) 전산해석 결과와 비교 분석하였다. 목재 연료로는 건축자재, 가구재 등에 대표적으로 사용되는 Douglas-fir를 사용하였다. Douglas-fir 연소 시 측정된 열방출률은 FDS 전산해석을 통해 예측한 결과와 비교적 잘 일치하였지만 탄화 층의 표면반응을 고려하지 않는 FDS 전산해석 모델은 훈소과정에서 지속적으로 방출되는 열을 예측하지 못하였다. 그럼에도 불구하고 FDS 전산해석을 통해 탄화 층은 가연물에 열장벽을 형성하여 내부로의 열전달을 방해하고 열적 두께를 두껍게 하여 열분해율을 감소시키는 것을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.7-14
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• 2019

우드펠릿은 화력발전소 및 화목 보일러의 연료로 많이 사용되고 있으나 발열량이 높은 우드펠릿을 장기간 보관 시 자연발화의 위험성이 있다. 본 연구에서는 시료 용기의 크기에 따라 유량의 변화에 따른 최소자연발화온도와 발화한계온도를 구하였으며, 발화한계온도를 이용하여 겉보기 활성화 에너지를 측정함으로써 우드펠릿의 발화 특성을 예측하였다. 겉보기 활성화 에너지는 190.224 kJ/mol을 구하였다. 용기에 저장된 시료량이 두꺼워질수록 시료 표면에서 중심까지의 열전달이 어려워 발화유도시간이 긴 것으로 나타났으며, 용기의 크기가 같을 경우 유량의 양이 많아 질수록 자연발화온도는 낮아졌다. 또한 시료용기가 커질수록 자연발화온도는 낮아지고 발화유도시간은 길어지는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제51권3호
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• pp.207-221
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• 2023

The increasing demand for clean energy requires considerable effort to find alternative energy sources, such as briquettes. This research aims to develop a charcoal briquette with added pine resin (API) that has excellent combustion speed and distinctive aroma. Briquettes are composed of charcoal, pine resin (concentration: 0%-30%), and starch (up to 7%). They are produced in several stages, including coconut shell pyrolysis in conventional combustion, to obtain charcoal for the briquette precursor. Briquette compaction is conducted by mixing and densifying the charcoal, pine resin, and starch using a hydraulic press for 3 min. The hydraulic press has a total surface area and diameter of 57.7 cm² and 3.5 cm, respectively. The briquettes are dried at different temperatures, reaching 70℃ for 24 h. The study results show that the briquettes have a thickness and diameter of up to 2 and 3.5 cm, respectively; moisture of 2.18%-2.62%; ash of 11.61%-13.98%; volatile matter of 27.15%-51.74%; and fixed carbon content of 40.24%-59.46%. The compressive strength of the briquettes is 186-540 kg/cm². Their calorific value is 5,338-6,120 kcal/kg, combusting at a high speed of 0.15-0.40 s. The methoxy naphthalene, phenol, benzopyrrole, and lauryl alcohol; ocimene, valencene, and cembrene are found in the API. The API briquette has several chemical compounds, such as musk ambrette, ocimene, sabinene, limonene, 1-(p-cumenyl) adamantane, butane, and propanal, which improve aroma, drug application, and fuel production. Accordingly, API briquettes have considerable potential as an alternative energy source and a health improvement product.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.18-26
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• 2010

강우 후 경과일수에 따른 연료습도 변화는 산불위험도 예측과 산불감시원 활용에 매우 중요하다. 따라서 이러한 산불위험 조건을 구명하기 위해 2007년 봄철 영동지방 소나무림에서 임분 밀도별로 5mm 이상 강우 후 지표에 떨어져 있는 고사한 나뭇가지의 직경이 0.6cm 이하, 0.6~3.0cm, 3.0~6.0cm, 6.0cm 이상에 대한 연료습도변화 예측모델을 개발하였다. 연구결과 지표연료의 직경이 작고, 소임분일수록 연료습도의 감소가 빠르게 진행되었으며 산불위험 연료습도에 도달하는 날짜도 소임분 직경 0.6cm 이하의 경우 2일차, 직경 0.6~3.0cm의 경우 3일차로 나타났다. 이러한 결과를 토대로 각 직경별 연료습도변화 예측모델($R^2=0.76{\sim}0.92$)을 개발하였으며, 2008년 동일기간의 강우 후 기상 실측자료를 적용하여 예측모델을 검증한 결과 1% 수준에서 유의성이 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.588-598
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• 2017

현재 수송용 연료 첨가제로 유통되고 있는 바이오에탄올은 주로 옥수수와 사탕수수와 같은 식용(1세대) 바이오매스를 활용하여 생산된 것으로 농산물 가격상승 및 윤리적인 차원에서 다양한 문제점을 유발할 수 있다. 이를 해결하기 위해 비식용 자원인 목질계 바이오매스를 활용할 수 있는데, 그 예로 짚과 Bagasse (사탕수수 찌꺼기)와 같은 농업부산물과 목재가공 산업에서 발생하는 톱밥 등의 임업 부산물 등이 있다. 따라서 목질계 바이오에탄올 생산은 2세대 바이오매스의 효과적인 활용 경로가 될 수 있으며, 그 원료는 1세대 자원보다 풍부하며 저렴한 원료의 확보가 가능하다. 이러한 바이오연료를 사용함으로써 얻게 되는 가장 큰 장점으로는 화석연료와 달리 환경에 미치는 영향을 최소화하여 온실가스 감축에 기여하는 것을 들 수 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 활용을 통해 이루어질 수 있는 온실가스 감축효과와 ASEAN 국가(인도네시아, 말레이시아, 태국, 필리핀)에서 현재 시행되고 있는 재생에너지에 대한 정부 정책을 연구하였다. 이러한 네 국가에서는 바이오연료에 관한 많은 정책과 인센티브 등이 발전되어 왔으며, 이산화탄소 배출 감축 목표와 바이오연료 의무 혼합률을 점차 증가시킬 것으로 조사되었다.