우드칩 반탄화와 부생가스의 특성분석 = Analysis of woodchip torrefaction and byproduct gas

국문 초록 (Abstract)

화석연료의 고갈과 함께 이에 대한 대안으로 신재생에너지에 대한 관심이 증대하고 있다. 다양한 신재생에너지 중 하나인 목질계 바이오매스는 탄소중립적 연료이며, 연소시 이산화탄소의 발생량이 화석연료의 10%이하이고, SOx의 발생량도 매우 적다. 최근 정부는 RPS(신재생에너지 발전의무비율 할당제)제도를 2012년부터 도입하여 그 활용성이 높아지고 있다. 목질계 바이오매스로는 주로 우드칩, 목재펠릿을 사용하고 있지만 에너지밀도가 석탄의 50%로 낮아 이에 따른 수송비용이 높아지는 단점이 있다. 또한 목질계 특성상 흡습성이 높아 원료의 장기간 저장시 매우 불리해지는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 바이오매스 반탄화(Torrfaction)에 대한 관심이 매우 높아지고 있다. 바이오매스 반탄화란 바이오매스를 고온의 무산소 조건에서 처리하는 것으로 목재의 수분제거와 더불어 목재의 주요구성 성분인 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스의 분해로부터 낮은 발열량의 원인인 산소를 일산화탄소, 이산화탄소의 형태로 제거함으로 목재의 흡습성을 소수성으로 변화시키고 발열량을 증가시키는 기술이다. 또한 목재의 분쇄성의 증가로 분쇄시 에너지소모가 적고, 펠릿 성형시 저장과 운반 측면에서 비용이 절감될 수 있다. 본 연구에서는 우드칩을 대상으로 온도와 시간을 달리하여 반탄화 특성을 물리, 화학적 특징을 파악하여 효율적인 연료로서의 가능성을 살펴보았다. 또한 반탄화시 발생되는 부생가스의 물리화학적 특성을 분석하여 재 이용 가능성에 대하여 모색하고자 하였다.