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폐기물 가스화에 의한 합성가스 생산특성 및 수소생산량 예측에 관한연구
구재희(Jae-Hoi Gut),김동주(Dong-ju Kim) 한국환경에너지공학회 2022 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2022 No.2
국내 폐기물 소각장은 대부분 지역 분산형으로 구축되어 있으며, 일부 지자체의 경우에는 광역 처리되고 있는 소각시설은 있으나 NIMBY로 인해 광역 처리의 한계성은 있다. 기존 폐기물 소각시설은 사용연한이 완료되었거나 도래되고 있는 실정이며, 사회적 이슈로 인해 고형연료 열병합발전 시설들은 건설이 취소되는 사례가 않아져 국내 폐기물의 처리시설에 대한 인프라 확보가 부족한 실정 이 다. 수도권 매립지는 2026년부터 전국적으로는 2030년부터 가연성폐기물의 직매립 금지 정책이 계획되어 있다. 미세먼지저감 동 대기오염물질 배출부하 관리와 신기후체재이후 탄소중립 정책으로 온실가스감축이 가능하고 NJMBY현상을 궁정적으로 전환할 수 있는 보다 친환경적인 폐기물 처리기술의 도입이 필요하다. 또한 수소에너지 정책 에 따라 그린수소 또는 불루수소의 공급원 확보가 필요하며, 생산수소의 운송비용이 높음에 따른 지역 분산형으로 수소 공급원의 확보가 필요하다. 폐기물 처리의 특성인 지역분산 처리와 수소공급원의 이슈인 지역분산 수소공급은 이슈를 동시에 만족시킬 수 있는 공통요소이다. 이러한 사회적 정책적 이슈 해소에 기여할 수 있는 가스화 기술과 같은 폐기물 열화학적 재활용 기 술이 보급이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 국내 에 서 발생하는 다양한 폐 기 물을 가스화 기술을 적용하여 열화학적으로 재활용이 가능한 합성가스의 생산특성을 고찰하였고, 합성가스를 이용하여 수소충전소 또는 연료발전에 사용이 가능한 고순도 수소 생산량을 예측하였다. 폐기물 가스화를 통해 생산된 합성가스는 메탄올, 암모니아 둥과 같은 화학원료로 전환하여 재활용할 수 있으며, 고순도 수소를 생산하여 수소 공급원으로서 폐기물이 기여할 수 있다.
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구재희(Jae-Hoi Gut),김동주(Dong-ju Kim),임채영(Chae-Young Lim),여채은(Chae-Eun Yeo),이형아(Hyung-Ah Lee),조우진(Woo-Jin Cho) 한국환경에너지공학회 2022 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2022 No.2
국내 에너지소비량 중 산업부문이 137,444천toe(2019) 61 .9%로 대부분을 차지하고 있으며 제조업 이 127,431천 toe(2019)로 산업부문의 92 . 7%가 소비하고 있다. 제조업종 중 음식류 제조업이 1,929 천toe(2019)로 전체 제조업종의 1. 5%를 소비하고 있다. 제조업의 설비별 에너 지 사용은 보일러용 에너지 소비량이 29.5%와 열사용/열이송 설비가 19 . 4%로 48.9%를 사용하고 있다. 제조업의 열 에너 지 사용량 절감이 보일러용 및 열사용에 대한 에너지 관리물 통해 에너지 철감 및 온실가스 감축이 필요하다. 에너지 다소비 업종 중 매우 다양한 제품을 생산하는 식품가공업종의 공통적인 에너지 사용패턴 분석과 관리물 통해 공통적 인 에너지 절감 요소를 도출하여 업종 맞춤형 에너지 관리시스템의 개발이 필요하다. 이러한 식품가공업종의 열에너지의 소비패턴을 분석하여 에너지 절감을 위해 식품공장 맞춤형 에너지 소비 분석, 예측 및 절감 기술개발이 필요하다. 본 연구에서는 식품공장의 열에너지 생산/공급 공정인 보일러와 열에너지 사용공정인 식품가공공정의 에너지 소비구조 및 소비패턴 분석, 에너지 소비량 예측, 생산량 연계한 필수 인프라 선정. 에 너지 소비 베이스라인 산정방법 개발 및 데이터분석을 통한 에너지 소비 공정제어 기술을 포함한 식품공장 맞춤형 에너지관리시스템 개발을 수행하고 있으며 이에 대한 연구내 용을 정리하였다. 식품공장 맞춤형 에너지관리시스템은 유사한 식품공장 또는 유사한 에너지 소비패턴의 제조업에 확대보급이 가능한 기술을 개발·보급하여 제조업의 에너지 소비량 절감과 이에 따른 온실가스몰 감축하여 탄소중립 목표 달성에 기여하고자 한다.
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