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- 저자 : 김석준 ( Seo Jun Kim ) (검색결과 5 건)
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수치해석을 이용한 목질계 바이오매스의 반탄화 공정 최적화
김석준 ( Seo Jun Kim ),오광철 ( Kwang Cheol Oh ),이충건 ( Chung Geon Lee ),주상연 ( Sang Yeon Joo ),조라훈 ( La Hoon Cho ),이서현 ( Seo Hyeon Lee ),정인선 ( In Seon Jeong ),김민준 ( Min Jin Kim ),박선용 ( Sun Young Park ),김대현 ( 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
화석연료의 사용량이 증가는 대기오염 및 온실효과를 발생시키며 이를 통한 홍수 및 이상기온 현상은 인류의 큰 위협이 되고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기위하여 화석연료를 대처한 농·임업 바이오매스를 활용하고자 한다. 또한, 바이오에너지를 원형 그대로 이용하는 농 · 임산연료의 사용량은 꾸준히 감소되었으며 최근까지 대부분 방치되거나 버려지고 있었다. 하지만 최근 2010년부터 전처리(우드 칩, 목재펠릿)를 통하여 활용하기 시작하였다. 본 연구에서는 반탄화(torrefaction) 전처리 공정을 이용하여 이와같은 단점을 개선하여 농· 임업부산물 바이오매스를 효율적으로 이용 하고자 한다. 반탄화 공정은 산소가 희박하거나 없는 상태에서 비교적 짧은 시간(10~60분)동안 낮은 온도(230~300°C)에서 바이오매스를 가열하는 전처리 단계이며, 결과물은 고형 화석연료와 비슷한 수준으로 발열량이 증대되며, 내수성증대 및 중량감소를 통해 저장 및 운송에 이점을 가진다. 하지만 다양한 종류 및 크기의 특성을 지닌 농·임업부산물의 경우 일반적인 반탄화 공정을 통한 활용이 어렵다. 따라서 전산유체역학을 통하여 바이오매스의 특성(크기, 밀도, 수분함량, 공정온도 및 시간)에 따른 반탄화 예측모델개발 개발하고 이를 통하여 농·임업부산물을 효율적으로 이용하고자 한다. 열중량 분석(Thermogravimetric analysis, TGA)과 아레니우스 경험식(Arrhenius’ equation)을 통하여 중량감소량이 예측되었으며 실험값과 비교 되었다.
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표면탄화를 적용한 임목부산물 발열량변화 예측 모델 개발 및 검증
김석준 ( Seok Jun Kim ),박선용 ( Sunyong Park ),조라훈 ( La Hoon Cho ),전영광 ( Young Kwang Jeon ),오광철 ( Kwang Cheol Oh ),남서연 ( Seo Yeon Nam ),김대현 ( Daehyun Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
화석연료 사용 증가로 인해 온실가스 배출량이 증가하고 있으며 이로인해 이상기후가 발생하고 있다. 이를 해결하고자 화석연료를 대체할 수 있는 대체에너지 개발의 필요성이 대두되고 있으며 대체 자원에너지원 중 하나인 목질계 바이오매스는 탄소 중립 연료로 언급되고 있다. 목질계 바이오매스 중 임목부산물은 뚜렷한 활용처가 없어 버려지고 있는 실정이며 이는 산사태 및 산불 발생시 더 큰 피해를 야기한다. 임목부산물을 활용하기 위해서는 친수성과 상대적으로 낮은 발열량 등의 단점을 개선해야 한다. 본 연구에서는 표면탄화 공정을 적용하였고 표면탄화 공정이란 300~500℃ 온도 범위에서 5분 이내로 열처리 진행하는 방법으로 이를 통해 소수성 및 발열량 증대 등 연료특성이 개선되었다. 하지만 실험 조건별 발열량을 도출하기 위해서는 시간 및 비용이 다소 소요되기 때문에 효율적으로 제시할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 공시재료로 이태리포플러와 리기다소나무를 활용하였고 표면탄화 공정을 통해 변화된 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 성분 비율을 시뮬레이션 예측을 통해 산출하였다. 이를 기존 문헌에 존재하는 여러 가지 발열량 예측식에 적용하였으며 표면탄화 공정 후 실험 및 시뮬레이션을 통해 도출된 발열량을 비교·검증하였다.
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표면탄화 공정을 적용한 임목부산물 질량감소 예측 모델 개발 및 검증
남서연 ( Seo Yeon Nam ),김석준 ( Seok Jun Kim ),박선용 ( Sunyong Park ),조라훈 ( La Hoon Cho ),전영광 ( Young Kwang Jeon ),오광철 ( Kwang Cheol Oh ),김대현 ( Daehyun Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
지속적인 인구증가 및 산업발달로 인해 화석연료 사용량은 증가되고 있으며 이에따라 온실가스 (CO<sub>2</sub>, NO<sub>2</sub>...) 및 대기오염 물질 배출량이 증가하고 있다. 이로인해 이상기후가 빈번히 발생하고 있어 화석연료를 대체할 수 있는 대체에너지 자원개발의 필요성이 대두되고 있다. 대체 에너지 자원중 하나인 목질계 바이오매스는 탄소중립연료로 언급되고 있다. 우리 나라의 경우 벌도 및 자연적으로 발생하는 임목부산물의 뚜렷한 활용처가 없어 버려지고 있는 실정이다. 이러한 임목부산물을 에너지원으로 활용하기 위해서는 상대적으로 낮은 발열량과 친수성 성질등을 개선해야한다. 본 연구에서는 공시재료로 이태리 포플러, 리기다 소나무 목재칩 및 펠릿을 활용하였고 표면탄화 공정을 적용하여 발열량 및 친수성 성질등을 개선하였다. 표면탄화란 300~500℃ 온도범위에서 5분 이내로 열처리를 진행하는 방법이다. 표면탄화 공정에 의해 변화된 질량, 발열량의 관계를 나타낸 에너지수율을 고려하여 최적 공정조건을 도출하였지만 공정조건에 따라 질량감소 및 발열량 증대가 다르게 나타난다. 본 연구에서는 에너지수율의 변수 중 하나로 작용하는 질량감소를 예측하는 모델을 개발하여 공정조건별 질량감소를 효율적으로 제시하고자 한다. 이태리포플러 목재칩 및 펠릿의 최적 공정조건은 각각 250℃_4min 이었으며 실험 및 시뮬레이션 질량감소 비교결과 0.34%p, 0.15%p로 나타났고 리기다 목재칩 및 페릿의 최적 공정조건은 250℃_5min, 250℃_4min 이며 실험 및 시뮬레이션 질량감소 비교결과 0.64%p, 1.47%p로 나타났다.
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한국형 자동이체식 주택저당증권(Pass-Through MBS)에 대한 가치평가모형 개발
태현욱 ( Hyeon-wuk Tae ),서웅기 ( Ung-gi Seo ),장봉규 ( Bong-gyu Jang ),김석준 ( Jun Kim ),노종혁 ( Jong-hyuk Roh ),안세륭 ( Seryoong Ahn ) 한국파생상품학회(구 한국선물학회) 2017 선물연구 Vol.25 No.3
본 논문은 한국주택금융공사가 2016년 말부터 발행하기 시작한 자동이체식 주택저당증권(pass-through mortgage backed securities)을 평가하기 위한 기초모형과 확장모형을 제시하였다. 기초모형은 금리, 조기상환율 및 옵션조정스프레드(option-adjusted spread)를 단순하게 가정한 모형으로, 본 논문에서는 기초모형 하에서의 자동이체식 주택저당증권 평가 공식과 시장 데이터를 이용한 평가 예시를 보여주었다. 확장모형은 금리 위험, 조기상환 위험 및 조기상환 위험프리미엄을 반영하여 자동이체식 주택저당증권을 평가할 수 있도록 본 논문에서 처음 설계된 모형이다. 다만 현재 국내 자동이체식 주택저당증권의 거래 데이터가 부족하여 확장모형의 상태변수 및 모수를 추정하기는 어려운 상황이므로, 본 논문에서는 확장모형 하에서의 자동이체식 주택저당증권 평가 공식을 제시하고, 추후 거래 데이터가 쌓인 후에 확장모형의 상태변수 및 모수를 산출하는 방안을 보여주었다. 현재와 같이 자동이체식 주택저당증권 거래 데이터가 부족한 상황에서는 기초모형을 이용해 자동이체식 주택저당증권을 평가하고, 추후 데이터가 쌓인 후에 확장모형을 이용해 자동이체식 주택저당증권을 평가하는 것이 바람직할 것으로 보인다. This paper introduces a basic model and an extended model to evaluate the pass-through mortgage-backed securities (MBS) recently issued by Korea Housing Finance Corporation. The basic model assumes that the processes of interest rates, prepayment rates, and optionadjusted spreads have simple forms, of which parameters can be easily estimated by the market data available today. This paper presents the pricing formula on the basic model and the demonstrations under the present market data. We also suggest an extended model, a new but complicated model for pricing pass-through MBS, in which the interest rates and prepayment rates follow stochastic processes, and the option-adjusted spread is decomposed into one from refinancing and the other from mortgage turnover. However, since this kind of passthrough MBS has been traded in Korean financial market only recently, the market parameters in the extended model are not able to be estimated properly. We, instead, develop the pricing formula under the extended model and present the process of estimation of the parameters of the model. The participants in Korean MBS market can price the pass-through MBS for now under the basic model with limited set of data available, and later, when the market data is accumulated enough to estimate the parameters properly, they can take advantage of the extended model.
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임업 및 농산 바이오매스 반탄화 특성 분석: 내수성과 발열량을 중심으로
박선용 ( Sun Young Park ),오광철 ( Kwang Cheol Oh ),이충건 ( Chung Geon Lee ),주상연 ( Sang Yeon Joo ),조라훈 ( La Hoon Cho ),이서현 ( Seo Hyeon Lee ),정인선 ( In Seon Jeong ),김민준 ( Min Jin Kim ),김석준 ( Seo Jun Kim ),김대현 ( 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
원자력 및 화력발전은 국내 전력 생산의 75% 이상을 차지하고 있는 중요한 발전설비이다. 하지만 국내에서는 최근 에너지안전 및 환경오염 문제로 인하여 탈원전, 탈석탄 정책이 추진되고 있다. 따라서 화력발전에 기존의 설비를 그대로 이용할 수 있는 임업 및 농산 바이오매스에 대한 연구의 관심이 커지고 있다. 이러한 바이오매스는 높은 함수율과 낮은 발열량으로 인해 활용이 어렵다. 이를 보완하기 위하여 전처리(가스화, 열분해, 펠릿타이징, 반탄화)를 통한 효율적인 이용방안들이 제시되고 있다. 본연구는 반탄화 공정을 통하여 농업부산물을 효과적으로 활용하고자 한다. 반탄화(Torrefaction)이란 산소가 희박하거나 없는 조건에서 200~300°C사이의 비교적 낮은 온도에서 상대적으로 짧은 시간(1시간 이내)에 이루어지는 전처리 공정이다. 반탄화 공정 후 생성물은 중량감소 및 발열량이 증대로 인한 연료특성이 개선되며 내수성이 증가를 통하여 저장 시 이점을 지니게 된다. 선행연구에서 반탄화 공정 후 변화된 내수성에 대한 연구는 아직 미비한다. 이에따라 본 연구에서는 선정된 바이오매스를 이용한 반탄화 공정을 후 105°C에서 24시간 동안의 건조과정을 통한 함수율의 변화를 통하여 내수성 변화를 분석하였다.
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