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- 저자 : 송근관 (검색결과 84 건)
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초임계 유체 추출법을 활용한 유자가공 부산물 자원화 실험연구
김홍인,송근관,정재운,김대훈,이광석,주명국 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05
국내 약 10,000 톤의 유자가 유자가공에 소요되고 있으며 씨 무게를 전체중량의 약 15%로 가정하면 연간 1,500 톤 이상의 유자씨가 가공 사업장으로부터 생산되어 폐기처분되고 있다. 또한 유자씨에 대한 식품원료로서의 성분 또는 생리활성 등에 대한 연구는 국내·외 적으로 활발하지 않은 실정이다. 본 연구에서는 배출되는 유자씨를 폐기물자원화 공정에서 발생하는 잉여 열에너지로 건조한 후 바이오 오일을 추출하고, 오일에 대한 성분분석을 수행하여 그 특성을 조사하였다. 유자씨 오일 추출은 이산화탄소 초임계 유체 추출법을 이용하였고, 추출된 오일의 지방산은 가스크로마토그래프를 이용하여 분석하였다. 유자씨 초임계 추출조건은 280bar, 50℃, 210min 이었고, 유자씨 시료 각 250g씩 2회 추출을 진행하여 1 batch에서 오일 추출량 50g을 보여 약 20%의 회수율을 나타내었다. 실험결과 불포화지방산은 전체 지방산 함량의 75%를 차지하였고 포화지방산은 약 25%인 것으로 나타났다. 불포화지방산은 linoleic acid, 이 39.63% 으로 가장 높은 함량을 차지하고 있었으며 oleic acid, palmitic acid 및 linolenic acid가 각각 32.84%, 20.25% 및 2.15%로 대부분을 차지하였으며 palmitoleic acid, cis-10-heptadecanoic acid, cis-11-eicosenoic acid 및 erucic acid은 1%미만인 것으로 나타났다. Linoleic acid의 경우 생체막의 구성성분 및 인체의 성장과 유지를 위한 필수지방산으로써 반드시 음식으로 섭취해야 하며, 최근 항암기능 및 항산화 효과 등 여러 가지 생리활성 작용을 나타낸다고 연구결과가 보고되고 있다.
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바이오매스 스팀생산 설비의 잉여스팀을 이용한 압력차 발전 연구
김홍인,송근관,정재운,김대훈,주용남,김영주 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05
본 연구는 신재생 바이오매스 원료인 폐목재를 사용하는 스팀생산 설비의 잉여스팀을 이용하여 압력차 발전공정을 개발하는 것을 목적으로 수행되었다. 보일러 생산가능 용량 중 스팀공급량을 제외한 잉여분의 스팀을 활용하여 75kW급 압력차 발전공정의 적용 및 운전기술을 개발하고자 발전효율 특성을 조사하였다. 발전공정은 기존 스팀공급을 위해 운영중인 소각시설의 스팀공급 배관에서 별도의 스팀배관을 분기하여 발전기로 연결하였고, 발전기의 설치 장소는 현장 여건을 고려하여 2.2m x 4.5m 의 콘크리트 바닥에 압력차 발전기 및 계통연계 제어공정을 설치하였다. 기존 스팀배관에서 50m정도의 스팀공급 배관을 분기하여 설치하고 발전기를 거친 배출 스팀배관은 응축수 탱크에 연결하여 응축수를 회수 하거나 스팀사이렌서를 통해 대기로 배출되도록 구성하였다. 발전기의 운영조건에 따라 발전기 출구의 스팀 배출압이 높을 경우에는 기존 응축수 탱크로 유입시켜 증기를 회수하며, 출구 스팀배출압이 대기압과 비슷한 수준으로 낮은 경우에는 스팀 사이렌서로 유입시켜 외부 대기로 배출하는 방안으로 선택적으로 구성하였다. 발전기의 운전 특성을 파악하기 위하여 발전기로 유입되는 스팀의 유량을 확인 할 수 있는 스팀 유량계, 유입되는 스팀의 압력과 온도 조건 등을 확인할 수 있으며 발전기 운전을 위해 유입되는 스팀의 양을 조절 할 수 있도록 수동 밸브 및 자동 밸브를 적용하였다. 압력차 발전기의 에너지 전환효율 시험조건은 스팀 입구 압력조건 2.5K~4K, 스팀 유량 600kg/hr~1,000kg/hr, 스팀 출구 압력조건 0.3K 이었고, 스팀공급조건과 유량 변화에 따른 실험 결과 에너지 전환 효율은 약 47~59%로 나타났다.
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강용태,송근관 한국수처리기술연구회 2000 한국수처리학회지 Vol.8 No.3
The Nak-Dong river, Pusan metropolitan city's drinking water sources has contaminated by the inflow of inadequately treated domestic sewage and waste water from the middle and upstream. In order to solve these problems Advanced Water Treatment System was configurated and found out the characteristics of Advanced Water Treatment System. The biological filter process in the Advanced Water Treatment System as pre-treatment is very effective in removing NH₄-N, chl-a, KMnO₄ consumption, DOC, THMFP etc. In addition to the demanded area, coagulant dosage and sludge quantity of the new advanced water treatment system using biofilter was decreased about 60%, 70% and 50% respectively.
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지역 폐합성고분자화합물을 활용한 재생유 생산 기초 연구
김홍인,송근관,정재운,김대훈,이광석,주용남 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2016 No.-
국내의 고분자 폐기물의 열분해 기술을 이용한 실증 규모의 유화 설비 개발·보급은 기업의 영세성, 무리한 보급 추진, 처리물량 확보의 어려움, 폐기물 처리비 지원 제도의 미흡 등과 같은 복합적인 요인과 더불어 체계적인 기술 개발과 실용화 실적이 상당히 부족하여 폐플라스틱의 열분해 유화 기술에 대한 보급이 활발히 이루어지지 않고 있는 상태이다. 정부는 폐기물의 발생을 억제하고 재활용을 촉진하는 등 자원을 순환적으로 이용하도록 함으로써 환경의 보전과 국민경제의 건전한 발전에 이바지 하고자 ‘자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률’을 2014년 7월 22일부터 시행한다고 밝혔다. 이를 통해 재활용 가능자원의 전부 또는 일부를 원료물질로 다시 사용할 수 있도록 길이 열렸으며, 국가나 지방자치단체는 재활용산업을 육성하기 위하여 우선적인 지원을 할 수 있다. 따라서 본 연구는 지금까지 자금부족 등의 문제로 폐기물처리 수수료에 의존한 민간 주도방식의 사업추진 한계를 지자체인 K군 자원재활용센터를 중심으로 추진하여 운영 및 유지관리의 어려움을 극복하고, 지역에서 발생하는 폐자원에 대한 원료별 재생유 생산 기술을 확립하여 지역 농가에 공급하므로 단순 소각이나 매립을 벗어나 고부가가치의 처리공정을 통하여 폐기물의 연료화를 목적으로 한다. 실험실 규모의 batch 실험장치를 구성하여 어촌계에서 발생하는 어망 등 폐합성 고분자 폐기물에 대한 열분해 및 가스화 특성을 살펴보고 생성물에 대해서는 상온에서 냉각하여 에너지화를 위한 발열량을 평가하였다. TGA를 이용하여 온도 0~600℃ 까지 10℃/min간격으로 승온하여 열감량 분석을 한 결과 460~490℃정도에서 90%이상 가스화가 일어났으며, 발생된 열분해 생성물의 원소분석(EA) 결과 탄소(C) 80%, 수소(H) 15% 이상으로 Dulong식을 적용하여 발열량을 계산하였을 때 11,430 Kcal/kg 고위, 10,626 Kcal/kg 저위 발열량을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로 어촌계 폐합성 고분자 페기물에 대한 열분해로 운전조건은 약 450~500℃ 이고, 가스상 생선물의 발열량은 10626 Kcal/kg으로 나타났다.
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바이오매스 스팀생산 설비의 잉여스팀을 이용한 압력차 발전 연구
김홍인,송근관,정재운,김대훈,주용남,김영주 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
본 연구는 신재생 바이오매스 원료인 폐목재를 사용하는 스팀생산 설비의 잉여스팀을 이용하여 압력차 발전 공정을 개발하는 것을 목적으로 수행되었다. 보일러 생산가능 용량 중 스팀공급량을 제외한 잉여분의 스팀을 활용하여 75kW급 압력차 발전공정의 적용 및 운전기술을 개발하고자 발전효율 특성을 조사하였다. 발전공정은 기존 스팀공급을 위해 운영중인 소각시설의 스팀공급 배관에서 별도의 스팀배관을 분기하여 발전기로 연결하였고, 발전기의 설치 장소는 현장 여건을 고려하여 2.2m x 4.5m 의 콘크리트 바닥에 압력차 발전기 및 계통연계 제어공정을 설치하였다. 기존 스팀배관에서 50m정도의 스팀공급 배관을 분기하여 설치하고 발전기를 거친 배출 스팀배관은 응축수 탱크에 연결하여 응축수를 회수 하거나 스팀사이렌서를 통해 대기로 배출되도록 구성하였다. 발전기의 운영조건에 따라 발전기 출구의 스팀 배출압이 높을 경우에는 기존 응축수 탱크로 유입시켜 증기를 회수하며, 출구 스팀배출압이 대기압과 비슷한 수준으로 낮은 경우에는 스팀 사이렌서로 유입시켜 외부 대기로 배출하는 방안으로 선택적으로 구성하였다. 발전기의 운전 특성을 파악하기 위하여 발전기로 유입되는 스팀의 유량을 확인 할 수 있는 스팀 유량계, 유입되는 스팀의 압력과 온도 조건 등을 확인할 수 있으며 발전기 운전을 위해 유입되는 스팀의 양을 조절 할 수 있도록 수동 밸브 및 자동 밸브를 적용하였다. 압력차 발전기의 에너지 전환효율 시험조건은 스팀 입구 압력조건 2.5K~4K, 스팀 유량 600kg/hr~1,000kg/hr, 스팀 출구 압력조건 0.3K 이었고, 스팀공급조건과 유량 변화에 따른 실험 결과 에너지 전환 효율은 약 47~59%로 나타났다.
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초임계 유체 추출법을 활용한 유자가공 부산물 자원화 실험연구
김홍인,송근관,정재운,김대훈,이광석,주명국 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
국내 약 10,000 톤의 유자가 유자가공에 소요되고 있으며 씨 무게를 전체중량의 약 15%로 가정하면 연간 1,500 톤 이상의 유자씨가 가공 사업장으로부터 생산되어 폐기처분되고 있다. 또한 유자씨에 대한 식품원료로서의 성분 또는 생리활성 등에 대한 연구는 국내·외 적으로 활발하지 않은 실정이다. 본 연구에서는 배출되는 유자씨를 폐기물자원화 공정에서 발생하는 잉여 열에너지로 건조한 후 바이오 오일을 추출하고, 오일에 대한 성분분석을 수행하여 그 특성을 조사하였다. 유자씨 오일 추출은 이산화탄소 초임계 유체 추출법을 이용하였고, 추출된 오일의 지방산은 가스크로마토그래프를 이용하여 분석하였다. 유자씨 초임계 추출조건은 280bar, 50℃, 210min 이었고, 유자씨 시료 각 250g씩2회 추출을 진행하여 1 batch에서 오일 추출량 50g을 보여 약 20%의 회수율을 나타내었다. 실험결과 불포화지 방산은 전체 지방산 함량의 75%를 차지하였고 포화지방산은 약 25%인 것으로 나타났다. 불포화지방산은 linoleic acid, 이 39.63% 으로 가장 높은 함량을 차지하고 있었으며 oleic acid, palmitic acid 및 linolenic acid 가 각각 32.84%, 20.25% 및 2.15%로 대부분을 차지하였으며 palmitoleic acid, cis-10-heptadecanoic acid, cis-11-eicosenoic acid 및 erucic acid은 1%미만인 것으로 나타났다. Linoleic acid의 경우 생체막의 구성성분 및 인체의 성장과 유지를 위한 필수지방산으로써 반드시 음식으로 섭취해야 하며, 최근 항암기능 및 항산화 효과 등 여러 가지 생리활성 작용을 나타낸다고 연구결과가 보고되고 있다.
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