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김정인(Jeongin Kim),유경태(Kyoungtae Ryou) 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.5
오래 시간동안 지구의 온도는 조금씩 평균값에서 변화를 보이지만, 평균값을 벗어나지 않는 자연적인 기후의 움직임을 ‘기후변동성’이라고 부르며, 기후변화는 이러한 자연적인 기후변동성에서 범위를 벗어나 더 이상 평균상태로 돌아오지 않는 기후체계를 의미하며, 최근에는 지구온난화라는 말로 기후변화를 가리키고 있다. 이러한 지구 온난화를 부치추는 것으로 온실가스 농도가 급격히 짙어 지면서 지구 평균기온이 비정성적으로 높아지는 온실가스 효과를 들 수 있다. 온실효과를 높이는 주요 요인은 인구의 증가와 산업화에 따른 온실가스 양이 과거에 비해 늘어난 것으로 이산화탄소, 메탄, 수소불화탄소, 과불화탄소, 이산화질소등이 있으며, 자연적인 요인으로는 화산분화 등으로 성층권 에어로졸 증가, 태양활동 변화, 태양과 지구의 상대위치 변화 및 대기, 해양, 육지, 설빙, 생물권등 각 요소들이 각기 상호작용하여 변화한다. 인위적 요인으로는 석탄, 석유, 가스 등 화석연료의 사용으로 인한 온실가스 배출이 가장 큰 원인이며, 쓰레기 분해로 인한 메탄가스 발생, 무분별한 산림 벌목으로 온실가스 흡수가 줄어드는 산림 벌목 등 인간 활동 생활의 결과로 인한 부분도 차지하고 있다. 미세먼지는 주로 공장이나 자동차 등 연료를 태우는 과정에서 배출되거나, 여러 오염물질이 공기중에서 나타나 대기오염물질(아황산가스/질소산화물/납/오존/일산화탄소 등)등을 유출하여 건강뿐 아니라, 기상요인 악화, 경제적 피해를 발생시키게 된다. 본 연구에서는 이러한 온실가스 배출을 통한 기후위기에서 탄소중립의 배경과 세계탄소중립 국가의 현황 및 대응을 통해 산림 분야의 탄소중립 방안을 제시하고, 더불어 우리국민의 건강을 위협하는 미세먼지의 영향을 살펴봄으로써 산림의 역할과 나아갈 방향을 고찰해 보고자 하였다.
PID 제어가 적용된 목재 펠릿의 가스화를 통한 합성가스 조성 및 발열량 변화
박부개(Bugae Park),고재궁(Jae Gung Go),박제갑(Jye Gap Park),박상철(Sang Cheol Park),김상도(Sangdo Kim),윤상준(Sang Jun Yoon),문태영(Tae-Young Mun),임혁(Hyuk Im),이시훈(Sihyun Lee) 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.5
최근 기후변화에 따른 탄소 저감 및 폐자원 에너지화(Waste to Energy)가 화두가 되고 있으며, 기존 화석연료를 대처하기 위한 기술개발 연구들이 진행 중에 있다. Waste to Energy기술로서 음식 폐기물, 폐플라스틱, 바이오매스 등을 가스화하여 생성된 가스를 열원 혹은 발전용으로 사용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 가스화는 완전 연소 대비 희박한 산소를 주입하여 불완전한 연소를 일으켜 수소와 일산화탄소가 풍부한 가스를 얻는 기술로써, 가스화기 내에 주입된 산소의 양에 따라 생성되는 가스의 조성이 변하게 된다. 가스화 시 발생하는 타르는 필터에 증착되거나 반응기 내부 온도의 변화에 따라 공기의 흐름을 방해하고 이에 따라 외부에서 주입되는 공기량을 변화시킨다. 이런 공기량의 변화는 가스 조성을 변화시키며 결국 발열량에도 큰 영향을 미친다. 이러한 발열량의 변화는 가스엔진을 이용하는 발전의 경우 발전기에 가해지는 부하가 전력사용량의 변화에 따른 부하와 가스 발열량의 변화에 따른 부하로 두 종류의 부하가 존재하게 되며 이로 인해 발전기 출력인 전압 및 주파수가 정상상태에 이르는 시간을 지연시켜 계통(Grid)에서 탈락시키거나, 전력품질을 저하시켜 전자제품의 수명을 단축시키게 된다. 따라서, 본 논문은 외부에 주입되는 공기의 양을 PID제어(Proportional-Integral-Differential controller)로 일정한 양을 주입함으로써 목재 펠릿의 고정층 가스화 운전 중 발생하는 Producer Gas의 조성 및 발열량의 변화를 살펴보았다.