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- 저자 : 구재회(Jae-Hoi Gu) (검색결과 96 건)
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구재회(Gu, Jae-Hoi),김수현(Kim, Su-Hyun),김문현(Kim, Mun-Hyun),최종혜(Choi, Jong-Hyea),허수정(Heo, Su-Jung),윤기수(Yoon, Ki-Soo),김성현(Kim, Soung-Hyoun) 한국신재생에너지학회 2008 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.05
The 3 ton/day-scale pilot plant consists of waste press, feed channel, fixed bed type gasification & melting furnace, quench scrubber, syngas refinery facility and flare stack. H₂/CO ratio of gasification syngas using the solid waste and sludge in the 3 ton/day gasifier showed about 1. Gasification melting furnace was operated 1,300{sim}1,600?C. H₂/CO ration control system was obtained H₂/CO ratio 2 and 3.
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구재회 ( Jae-hoi Gu ),김동주 ( Dong-ju Kim ),박동규 ( Dong-kyoo Park ),성호진 ( Ho-jin Sung ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
국내 산업단지의 에너지 사용량 절감을 위해 산업단지 에너지 효율화가 필요하며 단위 공장별 사용 후 폐기되는 에너지 또는 잉여에너지 네트워크를 통해 에너지 회수, 저장, 공급, 사용의 공간적 시간적 연계성을 고려한 에너지 통합 네트워크 기반 마련이 필요하다. 공장별 사용되는 에너지의 차별성과 동종 및 이종 공장 간의 잉여 에너지의 네트워크를 위해서는 에너지 저장기술과 개별 공장간 사용 열원의 차이를 연계할 수 있는 새로운 네트워크 방식이 필요한 실정이다. 공장에서 발생되는 폐열, 폐에너지원 및 잉여에너지를 단계별 사용 네트워크화와 기존의 배관망에 의한 열에너지 네트워크 연계가 어려운 에너지량 및 공간적 시간적 제약조건을 해결할 수 있는 열저장 공급 시스템의 개발 보급이 되어야 한다. 이러한 새로운 통합 열에너지 네트워크를 구축하기 위한 하나의 기술인 열저장 공급 기술에 대한 개발이 진행되고 있다. 이러한 열에너지 네트워크를 통해 에너지 이용효율을 높이고 이에 따라 공장에너지 절감 및 온실가스 감축에 기여할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 공장에서 발생되는 폐열을 활용하는 데 있어서 폐열발생공정과 활용공정의 시간적 차이에 의한 폐열 및 잉여 열 활용의 제한적인 문제를 해결하기 위하여 상변화물질 열저장장치 적용을 통해 미활용 저급 폐열 및 잉여 열의 저장과 활용이 가능하도록 하는 데 목적이 있다. 미활용 공장폐열을 회수하여 상변화물질 이용 열저장장치의 열에너지 네트워크화 개념을 제시하고자 한다. 또한 공장에서 발생되는 공정 배출스팀 또는 온수에 대한 열에너지의 저장 특성을 고찰하였다.
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구재회 ( Jae-hoi Gu ),김동주 ( Dong-ju Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
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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바이오매스 및 폐기물 가스화 시스템의 Heat ESS 적용 가능성 평가
구재회 ( Jae-hoi Gu ),김동주 ( Dong-ju Kim ),정법묵 ( Bup-mook Jung ),김동철 ( Bryan C Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
바이오매스 및 폐기물의 에너지화 활용이 EU 및 동남아, 중국, 인도 등에서 도입이 가속화되고 있으며, 적용 기술로서 직접 연소를 통한 기술과 함께 가스화를 통한 간접연소 기술에 대한 시장이 급속히 증가하고 있다. 또한 미활용 바이오매스 활용기술로서도 가스화 기술이 검토되고 있다. 국내 폐기물 소각시설의 노후화와 소각에 대한 지역주민의 부정적인 인식으로 소각로 대체 기술로서 가스화 기술이 부각되고 있다. 온실가스 감축기술과 미세먼지 저감기술이 사회적 이슈화 되면서 가스화 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 직접연소기술과 달리 가스화 기술은 간접 연소기술로서 바이오매스 또는 폐기물을 가스화 하여 연료가스인 합성가스를 생산하고 합성가스에 함유된 오염물질을 정제한 후 청정한 합성가스를 이용한다는 장점을 가지고 있다. 저급연료인 바이오매스와 폐기물은 각각 단독으로 가스화 하기도 하고 혼합하여 가스화 할 수 있다. 국내 미활용 바이오매스의 경우 수급을 통한 대규모 플랜트의 적용이 어려움에 있으므로 발생지역에서 소규모 처리를 하는 것이 보다 효율적이다. 또한 폐기물 소각시설도 광역화에 어려움이 있는 지역은 이러한 소규모 처리를 통한 분산전원 및 에너지 이용 시 연소기술 보다는 가스화 기술이 활용성이 높다. 또한 바이오매스 및 폐기물의 가스화를 통해 생산되는 합성가스를 이용하여 발전 후, 폐열의 이용률을 높이는 것이 필요하다. 폐열의 이용률을 높이기 위해 소 내에서의 폐열활용 이외에 열저장장치(Heat ESS) 적용을 통한 인근 지역에의 열택배 시스템에 의한 열공급 가능성에 대한 기초연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 바이오매스 및 폐기물 가스화를 통해 생산되는 합성가스 특성 데이터를 이용하여 발전용량과 발전 후 폐열을 활용하여 열저장장치(Heat ESS)를 적용하는 네트워크 구축 가능성에 대해 고찰하였다. 소규모 바이오매스 및 폐기물 가스화 플랜트의 발전량을 산출하고 발전 후 폐열의 Heat ESS 적용 시공급 가능한 열용량을 산출하여 적용 가능성을 평가하였다. 열택배 시스템의 활용 가능한 열용량은 0.1 Gcal급 PCM 열저장장치 운전결과를 기준으로 하여 분석하였다. 사사: 본 연구는 2018년도 산업통상자원부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구과제입니다(No.20162010104620).
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폐기물 가스화로 운전방식에 따른 합성가스 생산 특성 비교
구재회 ( Jae-hoi Gu ),박동규 ( Dong-kyoo Park ),김동주 ( Dong-ju Kim ),박영수 ( Yeong-su Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-
최근 폐기물 재활용 및 처리의 문제가 사회적 이슈로 크게 대두되어 오고 있다. 폐기물의 물질 재활용과 에너지 재활용에 대한 국내 및 해외에서 동시에 사회이슈 문제로 발생함에 따라 국내 폐기물의 처리방안이 새롭게 검토되어야 하는 상황이다. 폐기물의 물질재활용의 한계성으로 폐기물 에너지 재활용 정책과 법규를 정비해오고 있으나 부족한 실정이다. 또한 폐기물에너지를 신재생에너지에서 제외하고 지역 주민의 고형연료 사용에 대한 NIMBY현상이 복합적으로 진행되어 고형연료 사용시설의 보급이 중단되어 폐기물처리시설이 부족한 상황이 발생되고 있다. 물질재활용의 한계성과 고형연료 연소사용시설의 보급 중단, 폐기물 소각시설의 부족 및 폐기물의 매립시설의 부족 등 폐기물 처리시설이 부족함과 동시에 기존 소각기술에 대한 부정적인 인식으로 새로운 보급기술의 대안이 필요한 실정이다. 폐기물 열분해 유화기술과 폐기물 가스화 기술 도입을 위해 많은 검토가 이루어지고 있다. 폐기물 열적 처리기술에는 소각, 열분해, 가스화, 액화 기술로 구분할 수 있으며 각각의 기술은 운전방식과 생산하고자 하는 생산물의 종류에 대한 목적이 상이하다. 그 중에서 폐기물 가스화의 경우 운전방식과 생산하는 합성가스의 활용방식에 따라 가스화로의 운전방식이 달라진다. 또한 폐기물의 운전방식에 따라 생산되는 합성가스에 대한 특성이 다르므로 이에 대한 고찰이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐기물 가스화 합성가스의 활용목적에 따라 가스화로의 운전방식이 결정되므로 이에 따른 합성가스의 생산특성을 비교 고찰하였다. 가스화로의 운전방식은 운전온도, 산화제 종류, 불연물의 배출방식 등에 따라 합성가스의 특성을 비교하였다. 합성가스 특성 항목은 합성가스 주요성분 조성, 오염물질의 종류, 타르 발생농도를 비교 고찰하였다. 가스화로 운전온도가 1,200℃이상의 고온 가스화조건과 1,000℃이하의 가스화 운전조건 및 산화제를 공기/순산소 사용하는 경우에 대한 합성가스 특성을 정리하였다.
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폐기물 가스화를 통한 에너지 회수 및 원료대체 재활용 특성
구재회 ( Jae-hoi Gu ),임용택 ( Yong-taek Lim ),박수남 ( Su-nam Park ),김동주 ( Dong-ju Kim ),정법묵 ( Bup-mook Jung ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
폐기물은 발생원을 기준으로 생활폐기물, 사업장폐기물 및 건설폐기물로 구분된다. 폐기물 처리는 재활용을 우선적으로 정책이 이루어지고 있다. 그러나 폐기물을 재활용하기 위해서는 기술적인 한계성과 경제성 등이 해결되어야 하며 이러한 이슈가 극복되지 않으면 재활용에는 한계가 따른다. 국내에서 도입된 네가티브 재활용 제도가 다양한 기술을 재활용로서 적용될 수 있도록 하였으며, 그 중 폐기물 에너지화 기술로써만 인식되어온 폐기물 가스화 기술은 에너지회수 기술 뿐 만 아니라 원료를 대체할 수 있는 재활용 기술로도 적용될 수 있게 되었다. 폐기물의 재활용은 물질재활용 기술로서 3R기술 위주로 재활용되어 왔으나 화학전환 기술에 의한 재활용을 위해서는 가스화 기술이 많은 기여를 할 것으로 기대된다. 또한 폐기물의 에너지 회수기술은 소각에 의한 에너지회수 또는 고형연료를 생산하여 연소보일러에 의한 에너지회수 방법이 주로 이용되어 왔으며 이러한 기술은 열에너지를 회수하는 기술에 국한되어 있다. 그러나 폐기물 가스화 기술은 열에너지와 화학에너지의 생산이 가능하므로 다양한 에너지로의 회수 기술과 고효율 에너지 이용기술의 적용이 가능한 기술이다. 따라서 본 연구에서는 폐기물 가스화를 통한 에너지회수 기술과 화학전환 기술로서 원료대체를 통한 재활용 기술로서의 특성을 고찰하였다. 폐기물 가스화 기술은 가연성물질이 함유된 폐기물의 대부분을 대상으로 적용이 가능하지만 합성가스를 이용하는 기술에 따라서 합성가스의 생산품질을 만족하기 위해서는 폐기물의 적정 발열량이 확보되어야 된다. 폐기물의 종류에 따라 기준은 달리 적용되겠지만 저위발열량 기준으로 3,200 kcal/kg이상인 경우 안정적인 합성가스를 생산할 수 있다고 판단되며, 폐기물종류 및 이용기술에 따라서는 3,000 kcal/kg이상인 경우 합성가스 생산품질을 유지할 수 있다. 폐기물 가스화를 통해 생산된 합성가스를 에너지회수 기술로서는 스팀터빈, 가스터빈, 가스엔진, 연료전지 등의 기술을 적용할 수 있고, LNG, 경우, 석탄, LPG 등 화석연료를 대체하는 가스연료로 적용할 수도 있다. 또한 합성가스의 주요성분인 일산화탄소와 수소는 고순도 수소 및 고순도 일산화탄소 자체로도 원료대체가 가능하며, 화학촉매 또는 미생물촉매 전환 공정을 통해 다양한 화학원료로 대체하는 재활용기술로서의 적용이 가능한 특성을 가지고 있다.
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가상에너지 생산공급설비 활용 산업단지 에너지 공동 네트워크 기술
구재회(Jae-Hoi Gu),최상규(Sang-Kyu Choi),조광재(Kwangjae Cho) 한국열환경공학회 2020 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2020 No.춘계
제조업의 성장거점으로 발전해온 산업단지는 글로벌 저성장 기조와 내수 둔화 등 대내외 경제위기와 함께 국가 산업단지의 생산, 수출 및 공장 가동률이 점차 하락하고 활력이 저하되고 있는 실정이다. 정부는 산업단지 활력제고를 위해 4차 산업혁명 기반의 스마트 산업단지를 활성화할 계획이고 데이터 및 자원의 연결과 공유를 통해 기업 생산성을 높이는 미래형 산업단지로 개발을 추진하고 있다. 산업단지 입주기업의 주요 비용요인인 에너지의 효율화를 위해 기존 개발 사업장 및 개별 에너지 공급정책의 한계 극복이 필요하다. 에너지 생산 공급설비 가상화(VUP, Virtual Utility Plant) 기술을 활용한 산업단지 에너지 통합 관리 네트워크 구축 및 VUP 플랫폼 산업단지 실증 개발을 진행하고 있다. 수요가 필요한 공통 에너지 설비의 효율향상 및 공급 네트워크 기술 개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 산업단지 실증단지를 대상으로 스팀, 압축공기와 같은 유티릴티 공유시스템을 하드웨어와 소프트웨어를 융합한 FEMS(Facility Energy Management System) 기술의 개념을 정리하였다.
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