시뮬레이션을 통한 반탄화 질량감소모델 개발 및 검증 = #VALUE!
저자
김석준 ( Seok-jun Kim ) ; 박선용 ( Sun Yong Park ) ; 오광철 ( Kwang Cheol Oh ) ; 조라훈 ( La Hoon Cho ) ; 김민준 ( Min Jun Kim ) ; 정인선 ( In Seon Jeong ) ; 이충건 ( Chung Geon Lee ) ; 김대현 ( Dae Hyun Kim ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
467-467(1쪽)
제공처
최근 우리나라는 500MW 이상을 보유한 발전사업자는 재생에너지 공급의무화제도 (Renewable Energy Portfolio Standrd, RPS)를 이행해야 하며 미세먼지 저감을 위해 석탄을 이용한 화력발전의 규제가 대두되고 있다. 이로인해 화력 발전소에 이용 가능한 임업 및 농산바이오매스에 대한 관심이 증대되고 있다. 하지만 앞서 언급된 목질계 바이오매스의 경우 낮은 발령량, 높은 함수율, 운송 및 저장의 어려움 등의 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 반탄화 공정을 실시하였다. 반탄화 공정이란 산소가 희박하거나 거의없는 조건에서 200~300°C 온도내애서 1시간 내외로 열처리하는 공정 방법이다. 반탄화 공정후 바이오매스의 발열량이 높아지고 내수성이 증대되어 앞서 언급한 단점을 보완할 수 있다. 본 연구에서는 농산바이오매스중 고춧대를 공시재료로 이용하였으며 2.36mm이하의 일정 크기로 분쇄하여 200°C, 230°C, 270°C에서 20분에서 10분 간격으로 40분까지 실험을 진행하였다. 또한 공정 동안의 바이오매스 내부의 온도변화를 확인하기 위해 열전대 (Thermocouple)을 이용하였다. 시뮬레이션 검증을위해 질량감소량을 예측할 수 있는 아레니우스 경험식을 이용하였다. 아레니우스 경험식의 주요 인자인 활성화에너지, 빈도인자, 온도중 고춧대의 열 중량분석을 통해 활성화에너지, 빈도 인자를 도출하였고 시뮬레이션을 통해 공정동안 변하는 온도를 도출해 아레니우스 경험식에 대입하였으며 질량감소량을 예측하였다. 7.5°C/min 승온속도인 경우, 온도별 상관계수가 0.92이상으로 나타났고 평균 제곱근편차는 0.0163., 0.0203, 0.0230 으로 나타났다. 오차가 발생한 이유는 내부 응축가스의 발생, 바이오매스의 성분변화가 영향을 주었다고 판단된다. 차후 내부 응축가스 파악 및 분석, 바이오매스의 성분변화분석을 통해 모델 개선이 필요하다고 판단하였다.
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