폐자원을 이용한 순산소 가스화에 의한 수소 생산 = Hydrogen Production by Pure Oxygen Gasification Using Waste Resources
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발행연도
2020
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-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
33-33(1쪽)
제공처
NIMBY 현상으로 폐기물의 처리문제가 사회이슈화 되고 있는 상황에서 최근 코로나19의 영향으로 인해 일회용 포장재 사용 증가 등에 따라 폐기물의 발생량은 증가하고 있고 폐기물 처리시설의 보급은 부족한 상황이 되고 있다. 폐기물 소각시설 및 고형연료 사용시설에 대한 지역 주민의 부정적인 인식에 따라 폐기물 처리시설의 확충이 어려워짐에 따라 폐기물 처리문제가 심각해지고 있는 상황이다. 기존의 기술로서 폐기물의 재활용하는데 한계가 있으므로 복합적인 검토가 필요한 시기이다. 폐기물 재활용의 개념을 화학적 전환을 통한 chemical 또는 기초 연료로 재활용하는 기술의 개발 및 보급 필요성이 높아지고 있다. 또한 수소에너지 사회로의 전환이 시작된 시점에서 폐자원이 수소의 생산 원료로 활용될 수 있어서 수소경제 활성화 정책방향과 폐기물의 수소화를 통한 재활용을 동시에 만족할 수 있는 기술이 필요하다. 폐기물 처리와 경제성 있는 수소 생산과 함께 온실가스 감축 및 미세먼지 저감과 같은 사회적 이슈를 해결하는데 기여할 수 있는 기술로서 가스화 기술을 포함할 수 있다. 폐기물 가스화 기술을 통해 합성가스를 생산하여 다양한 활용을 할 수 있으며 가스화를 통해 고순도 수소를 생산도 가능하다. 국내에서도 2000년 이후 폐자원 가스화 기술개발이 진행되었고 개발과정에서 확보된 데이터를 활용하여 폐자원 순산소 가스화 기술을 통한 수소 생산에 대한 특성을 검토를 진행하게 되었다.
따라서 본 연구에서는 폐자원을 이용하여 순산소 가스화 방식으로 합성가스를 생산하여 고순도 수소를 생산하기 위하여 폐자원 순산소 가스화 시스템 개발과정에서 개발된 Mass & Heat Balance 프로그램을 활용하였다. 폐자원의 특성에 따른 수소의 생산량과 이산화탄소를 포함한 오염물질의 배출 특성을 소각 기술과 비교 고찰하였다. 수소의 생산량은 이용하는 폐자원의 특성에 종속되며 폐기물의 저위발열량 4,814 kcal/kg 일 경우에 100톤의 폐자원에서 약 8톤의 고순도 수소를 생산할 수 있는 것으로 산출되었다.
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