케나프와 미이용 목재 자원 및 폐목 자원 혼합 펠릿 특성 분석

국문 초록 (Abstract)

최근 탄소 중립 정책에 따른 신재생에너지 활용을 위한 노력이 가속화되고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 바이오매스 작물 중 하나인 케나프 (Hibiscus cannabinus L.)를 연료화하기 위하여, 미이용 목재 자원과 폐목재 자원을 혼합하여 고형연료인 펠릿을 제조하고 품질을 분석하였다. 품질을 평가하기 위해 목재 펠릿, 비목재 펠릿과 Bio-SRF의 품질기준을 통해 성형한 펠릿의 품질을 파악하였다. 케나프 펠릿의 경우 겉보기밀도, 발열량 등에서는 목재 펠릿 품질기준을 만족하였으나 회분의 함량이 기준을 초과하였다. 이를 보완하기 위해 목재 자원인 폐목재를 혼합하여 제조한 펠릿의 특성을 조사한 결과, 질소 및 겉보기밀도, 회분, 발열량 등에서 오히려 품질을 저하시키는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 한편, 미이용 목재를 혼합하여 성형된 펠릿의 품질을 조사한 결과, 겉보기밀도, 함수율, 질소, 황, 발열량의 조건에서 대부분 목재 펠릿의 품질기준을 만족하였다. 다만 회분함량의 경우 비목재 펠릿 및 Bio-SRF의 15% 이하 기준을 만족하고 있지만, 목재 펠릿의 최저 기준인 B등급 2.0% 이하 기준의 경우 만족하는 경우와 만족하지 못하는 경우가 발생하였다. 함수율 15%(w.b.)에서 케나프와 미이용 목재의 혼합비가 2:8인 경우와 함수율 20%(w.b.)에서 케나프와 미이용 목재의 혼합비가 6:4 및 2:8인 경우에 기준을 만족하였고, 그 이외에는 기준을 만족하지 못하였다. 특히, 케나프만을 사용하거나 폐목을 섞은 경우는 모두 기준을 만족하지 못하므로, 목재 펠릿의 기준을 만족하는 연료 이용을 위해서는 케나프와 미이용 목재 자원을 혼합 활용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, efforts to utilize new and renewable energy for carbon neutrality were accelerated. In this study, in order to convert kenaf (Hibiscus cannabinus L.), one of the biomass crops, into fuel, pellets, which are solid fuels, were prepared by mixing unused wood resources and waste wood resources, and the quality was analyzed. In order to evaluate the quality, the standard of woody pellet, unused woody pellet and Bio-SRF. When compared the characteristics of pellets mixed with waste wood resources and pellets mixed with unused wood resources, it is judged that the mixed of waste wood resources affects nitrogen, ash and calorific value. When the quality standards were implemented based on the modeled pellets, most of the quality standards of wood pellets were satisfied under conditions of bulk density, moisture content, nitrogen, sulfur and calorific value. Since the calorific value was about 3,860 kcal/kg at the ratio of moisture content of 15% and mixed ratio of 2:8, it wasn’t satisfied with the quality standards of woody pellet. Exept for this, it seems that it could be used instead of woody pellets in view of the calorific value. Through this study, it is judged that there will be an effect of reducing the resources wasted through pellet modeled by mixing unused and waste wood resources.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 서론
• 재료 및 방법
• 1. 공시재료
• 2. 펠릿 성형 공정
• 3. 연료 특성 및 분석 방법
• 4. 펠릿 품질기준
• 결과 및 고찰
• 1. 펠릿 품질 분석
• References