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수송용 바이오연료 정책에 따른 품질기준 영향에 관한 연구
박조용,김재곤,민경일,박천규,하종한,Park, Jo-Yong,Kim, Jae-Kon,Min, Kyong-IL,Park, Cheon-kyu,Ha, Jong-Han 한국응용과학기술학회 2015 한국응용과학기술학회지 Vol.32 No.4
바이오매스로부터 생산되는 수송용 바이오연료는 온실가스 저감과 지속가능하고 친환경적으로 석유제품을 대체할 수 있다. 수송용 바이오연료의 의무혼합과 보급 목표는 유럽연합, 미국 등의 많은 나라에서 발표하였고 정부의 정책에 의해 활성화되었다. 본 논문에서는 각국의 수송용 바이오연료 정책과 품질기준에 대해 논하겠다. 유럽연합의 바이오연료는 온실가스를 저감하는 정책으로 이동하였다. 미국은 RFS2 하에서 바이오연료의 품질기준을 설정하였고 연방 및 주 정부 수준에서 바이오연료를 촉진하는 정책을 펴고 있다. 한국은 휘발유에 산소 함량 기준으로 2.3%를 산화물로 허용하고 있으며 바이오디젤은 2015년 7월 31일부터 B2.5로 의무혼합하고 있다. Transport biofuels produced from biomass can be substituted for petroleum fuels due to GHG reduction, sustainability and environmental friendly. Mandates and targets of biofuels are announced in the European union, United states and other countries worldwide and promoted by the government policies. This paper reviewed current status of the national biofuels policies and fuel specifications in transport sector. EU biofuels policy shifted and GHG emission reduction became the main focus of the policy. There are specification requirements for biofuels in the U.S. under the RFS2, but there are other polices as well that serve to promote the uptake of biofuels both at the federal and state level. Korea government has allowed 2.3% oxygen in gasoline to come from oxygenates, increased the biodiesel blend mandate from B2 to B2.5 effective from Jul. 31, 2015.
박조용 ( Jo Yong Park ),김재곤 ( Jae Kon Kim ),임의순 ( Eui Soon Yim ),정충섭 ( Choong Sub Jung ) 한국유화학회 2013 한국응용과학기술학회지 Vol.30 No.3
Sulfur content of diesel fuel has been cut down to under 10 ppm ULSD (ultra low sulfur diesel) level by environmental regulation with the aim of reducing exhaust emissions. This review discusses the methods and principles of sulfur reduction in diesel and presents an overview of new approaches for ultra-deep desulfurization. The deep HDS (hydrodesulfurization) problems of diesel streams is exacerbated by the inhibiting effect of co-existing aromatics, nitrogen compounds and H2S. The new approaches to deep desulfurization includes non-HDS type processing schemes such as adsorptive, extractive and oxidative desulfurization.
바이오매스로부터 급속 열분해를 통한 바이오오일의 생산기술 연구동향
김재곤,박조용,임의순,하종한,Kim, Jae-Kon,Park, Jo Yong,Yim, Eui Soon,Ha, Jong Han 한국응용과학기술학회 2014 한국응용과학기술학회지 Vol.31 No.3
본 논문에서는 바이오매스로부터 급속열분해를 통해 난방용, 발전용 및 수송용 연료로 사용하기 위해 바이오오일을 생산하는 기술개발 현황을 나타내었다. 바이오매스를 작은 규모의 액체연료로 전환하기 위해 가장 효율적인 방법 중 하나는 급속열분해이다. 급속열분해를 통한 바이오오일은 $450^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$ 온도에서 바이오매스가 신속히 열분해 되어 증기 급냉를 위해 외부 산소가 없는 조건에서 생산된다. 이 바이오오일은 최초 건조 바이오매스 기준 최대 75 무게%까지 생산할 수 있지만, 일반적으로 60-75 무게% 수준이 적합하다. 본 연구에서는 바이오매스의 원료특성, 바이오오일 생산원리, 바이오오일의 특성 및 활용분야에 대한 최근의 개발현황을 살펴보았다. The paper provides a review on bio-oil production technology from biomass by using fast pyrolysis to use heating fuel, power fuel and transport fuel. One of the most promising methods for a small scale conversion of biomass into liquid fuels is fast pyrolysis. In fast pyrolysis, bio-oil is produced by rapidly heating biomass to intermediate temperature ($450{\sim}600^{\circ}C$) in the absence of any external oxygen followed by rapid quenching of the resulting vapor. Bio-oil can be produced in weight yield maximum 75 wt% of the original dry biomass and bio-oils typically contain 60-75% of the initial energy of the biomass. In this study, it is described focusing on the characterization of feedstock, production principle of bio-oil, bio-oil's property and it's application sector.
김재곤 ( Jae Kon Kim ),박조용 ( Jo Yong Park ),전철환 ( Cheol Hwan Jeon ),민경일 ( Kyong Il Min ),임의순 ( Eui Soon Yim ),정충섭 ( Choong Sub Jung ),이진휘 ( Jin Hui Lee ) 한국유화학회 2013 한국응용과학기술학회지 Vol.30 No.1
바이오디젤은 식물성유지, 동물성유지 그리고 폐식용유를 전이에스테르화 반응을 시켜 만들어진 것으로 경유를 대체할 수 있는 연료이다. 본 연구에서는 다양한 원료의 식물성유지 (대두유, 폐식용유, 유채유, 면실유, 팜유)로부터 얻어진 바이오디젤의 연료 특성을 알아보았다. 다양한 식물성유지 원료로부터 얻어진 바이오디젤은 지방산메틸에스테르 함량, 동점도, 인화점, 필터막힘점, 글리세린 함량을 분석하였다. 바이오디젤의 품질기준과 시험방법은 한국 표준과 유럽 표준인 EN14214에 따라 시험하였다. 대두유, 폐식용유, 유채유, 면실유 바이오디젤은 불포화지방산이 많이 포함되어 있는 반면에 팜유 바이오디젤은 포화지방산이 많이 함유되어 있다. 저온특성, 동점도, 산화안정도와 같은 바이오디젤의 연료 특성은 지방산메틸에스테르의 구성 성분과 관련이 깊다. Biodiesel is an alternative diesel fuel which can be obtained from the transesterification of vegetable oils, animal fats and waste cooking oil. The objective of this study is to evaluate the properties of biodiesel obtained from different feedstocks (soybean, waste cooking, rapeseed, cottonseed and palm oils). The biodiesel derived from different feedstocks was analyzed for FAME (fatty acid methyl esther) content, kinematic viscosity, flash point, CFPP (cold filter plugging point) and glycerin content. The quality of biodiesel was tested according to the Korean and European standard (EN14214, requirements and test method for biodiesel fuel). The biodiesels derived from soybean, waste cooking, rapeseed and cottonseed oils contain high amount of unsaturated fatty acid, while palm biodiesel is dominated by saturated fatty acid. The fuel properties of biodiesel, such as low temperature performance, kinematic viscosity and oxidation stability are correlated with the FAME composition components in biodiesel.
김재곤(Jae-Kon Kim),박조용(Jo-Yong Park),전철환(Cheol-Hwan Jeon),임의순(Eui-Soon Yim),정충섭(Choong-Sub Jung) 한국유화학회 2013 한국응용과학기술학회지 Vol.30 No.4
The potential of biodiesel production technology using lipids extracted from sewage sludge was investigated. Despite the bright prospect of biodiesel production, efforts to commercialize it have been very limited. One of the major obstacles has been the high price associated with refined oil feedstock, which makes up nearly 70−75% of the total production costs. Hence, in order to reduce the cost of biodiesel production, using cheaper feedstock such as waste oil or low-quality oil has been proposed. Especially, sewage sludge, a relatively inexpensive feedstock, is a promising raw material for such a purpose. In this study, it is aimed to review biodiesel production technology from sewage sludge as a lipid feedstock. It is process modifications to combine the oil extraction steps, fuel conversion steps (i.e. in situ transesterification, thermo-chemical process with non-catalytic heterogeneous biodiesel production) and fuel quality from sewage sludge. 하수 슬러지로부터 추출된 유지를 이용하여 바이오디젤 생산에 대해 고찰하였다. 바이오디젤생산의 밝은 전망에도 불구하고, 이를 상용화하기 위한 노력은 매우 제한되어 있다. 주요 장애물 중 하나는 전체 생산비용의 약 70~75%를 구성하는 정제 유지의 공급 원료와 연관된 높은 가격이다. 따라서이를 극복하기 위하여 폐유나 낮은 품질 유지 등의 저가 원료를 사용하여 바이오디젤의 생산 비용을 낮추는 기술이 제안되어 왔다. 이런 측면에서 하수 슬러지로부터 추출된 유지는 비교적 저렴하여 유망한 원료로 평가받고 있다. 본 연구에서는 하수 슬러지로부터 추출된 유지를 이용한 바이오디젤의 생산기술을 검토하였다. 하수 슬러지로부터 유지 추출공정 및 에스테르화 전환공정 및 무촉매 열화학 전환공정을 살펴보았다.