BMP test를 통한 음폐수와 하수슬러지의 병합소화 특성 평가

이수영ㆍ윤영삼ㆍ강준구ㆍ김기헌ㆍ신선경(Su young LeeㆍYoung Sam YoonㆍJun Gu KangㆍKi Heon KimㆍSun Kyoung Shin) 유기성자원학회 2016 유기물자원화 Vol.24 No.1

혐기성 소화의 주요 조건 중 하나인 C/N비의 경우 하수슬러지는 5.40으로 낮게 나타난 반면 음폐수(Food waste leachate)는 21.84로 높게 나타났다. C/N비가 낮을 경우 혐기성소화의 저해 요인으로 작용될 수 있기 때문에 음폐수의 높은 유기물 농도 및 C/N 비를 활용하여 메탄가스 발생량 증가시킬 수 있었다. Tchobanoglous이 제안한 이론적 메탄가스 발생량 예측수식을 적용하여 메탄 및 바이오가스 발생량을 산정한 결과 하수슬러지 단일 혐기소화의 경우 305.6 mLㆍCH4/gㆍVS, 689.4 mLㆍCH4/gㆍVS의 메탄, 바이오가스가 발생하였고 음폐수 : 하수슬러지를 1:9로 혼합한 시료는 약 322 mLㆍCH4/gㆍVS, 3:7시료에서는 약 354 mLㆍCH4/gㆍVS, 5:5시료에서는 약 386 mLㆍCH4/gㆍVS의 메탄가스가 발생하는 것으로 분석되었다. BMP 실험 결과 1:9, 3:7, 5:5 비율로 병합 처리한 경우 각각 약 233, 298, 344 mLㆍCH4/gㆍVS의 메탄가스가 발생하였다. 따라서 음폐수의 혼합비율이 높아질수록 메탄가스 발생량은 증가하였고 하수슬러지와 음폐수의 혼합 비율에 따른 병합처리 시 하수슬러지 단독처리에 비해 다량의 메탄가스가 발생되었다. BMP 실험을 통해 생산된 메탄가스의 누적생산 곡선을 Modified Gompertz model과 first order kinetic model에 적용하여 추정한 결과, 메탄생성량은 Modified Gompertz model에서는 238.5, 302.3, 353.6 mL/gㆍVS 발생하였고 first order kinetic model에서는 242.8, 312.5, 365.5 mL/gㆍVS로 음폐수와의 혼합비율이 증가할수록 높게 나타났으며, 최대 메탄생성속도의 경우 3:7비율에서 48.2 mL/gVSㆍday로 최대 메탄생성 속도를 보였다. first order kinetic model의 1차 반응속도상수 k값은 1:9, 3:7, 5:5 비율에 따라 0.32, 0.22, 0.08day-1 나타났다. 1차 반응속도 상수의 경우 음폐수의 혼합비율이 낮을수록 높게 나타났다. Modified Gompertz와 first order kinetic model 모두 실험결과를 잘 모사하였으며, 실험결과와 모의결과의 적합도를 나타내는 상관계수(R2)의 경우 0.92∼0.98으로 높은 상관성을 나타내었다. We mix food waste leachate and sewage sludge by the proportion of 1:9, 3:7 and 5:5. It turns out that they produced 233, 298 and 344 CH4ㆍmL/gㆍVS of methane gas. The result suggests that as the mixing rate of food waste leachate rises, the methane gas productions increases as well. And more methane gas is made when co-digesting sewage sludge and food waste leachate based on the mixing ratio, rather than digesting only sewage sludge alone. Modified Gompertz and Exponential Model describe the BMP test results that show how methane gas are produced from organic waste. According to the test, higher the mixing rate of food waste leachate is, higher the methane gas productions is. The mixing ratio of food waste leachate that produces the largest volume of methane gas is 3:7. Modified Gompertz model and Exponential model describe the test results very well. The correlation values(R2) that show how the results of model prediction and experiment are close is 0.92 to 0.98.

물리치료 전공대학생들의 진로선호도와 학습동기에 관한 연구

강준구,복원주,서유리,이도영,한동국,손경현,이경현,Kang, Jun-Gu,Bok, Won-Ju,Seo, You-Ri,Lee, Do-Young,Han, Dong-Guk,Son, Kyung-Hyun,Lee, Kyung-Hyun 대한물리치료과학회 2015 대한물리치료과학회지 Vol.22 No.2

Purpose : This study is to investigate on career preference after graduation and learning motivation of students majoring in physical therapy. Methods : This survey implement with 400 students majoring in physical therapy from 3 college and university in korea, jeonnam 394 of 400 attended this survey. The measured date were analysed by using repeated anova, frequency analysis, $x^2$-test, t-test. Results : The results of this study were as follows: Career preference showed significant difference between male and female in department of orthopedic physical therapy and showed significant difference all by workplace(general hospital, special hospital). Career preference didn't show significant difference by schol system(college, university) and showed significant difference by work place. Learning motivation(inner motivation) showed significant difference in male by gender. Learning motivation didn't show significant difference by school system.

양면형 BIPV 시스템의 커튼월 적용에 따른 온도 및 발전특성 분석

강준구(Kang Jun-Gu),김용재(Kim Yong-Jae),김준태(Kim Jun-Tae) 한국태양에너지학회 2015 한국태양에너지학회 논문집 Vol.35 No.4

폐자원에너지의 가치 평가 및 정책 개선방향

강준구 ( Jun-gu Kang ),권준화 ( Jun-hwa Kwon ),손지환 ( Ji-hwan Son ),장미정 ( Mi-jeong Jang ),권영현 ( Young-hyun Kwon ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),신선경 ( Sun-kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

IEA의 에너지 전망 시나리오에 따르면 세계의 에너지 수요는 점차 증가할 것으로 나타나고 있다. 이에 따라 세계적으로 에너지 수요 증가에 따른 이산화탄소 배출량 증가를 제한하기 위한 에너지와 기후 정책이 시행 되고 있다. 파리협정은 2020년 만료 예정인 교토의정서를 대체하기 위해 2015년 채택 된 신기후체제로, 적극적인 온실가스 감축을 목표로 한다. 이에, 유럽에서는 이미 폐기물을 이용한 재생연료의 바이오매스 함량을 측정하여 이를 온실가스 배출량에서 차감하는 정책을 수행하고 있다. 국내에서도 신재생에너지를 사용하여 온실가스를 감축하기 위한 정책이 시행 중이다. 산업통상자원부의 제4차 신재생에너지 기본계획에 따르면, ‘35년까지 1차 에너지의 11.0%를 신재생에너지로 공급하여 전체 전력량의 13.4%를 신재생에너지로 공급하는 것이 목표이다. 신재생에너지로서 폐기물에너지의 정책 목표 비중은 14년 67%에서 25년 38.8%, 35년 29.2%로 점차 줄어들지만, 신재생에너지의 전체 공급 목표량이 증가하므로 폐기물 에너지의 연평균 증가율은 2%를 목표로 하고 있다. 2016년 신재생에너지 백서에 따르면 폐기물에너지의 이론적 잠재량은 2013년 기준 13,977,173 toe/yr 에 이른다. 따라서 본 연구에서는 국내외의 신재생에너지로서 폐기물에너지의 가치를 평가하고 효과적인 활용을 위한 정책 개선 방향에 대하여 검토하였다.

양면형 BIPV 시스템의 설치환경에 따른 발전특성 분석

강준구(Jun Gu Kang),김진희(Jin Hee Kim),김준태(Jun Tae Kim) 한국태양광발전학회 2015 Current Photovoltaic Research Vol.3 No.4

BIPV system is one of the best ways to harness PV module. The BIPV system not only produces electricity, but also acts as a building envelope. Thus, it has the strong point of increasing the economical efficiency by applying the PV modules to the buildings. Bifacial solar cells can convert solar energy to electrical energy from both sides of the module. In addition, it is designed as 3 busbar layout which is the same with ordinary mono-facial soalr cells. Therefore, many of the module manufacturers can easily produce the bifacial solar cells without changing their manufacturing equipment. Moreover, bifacial BIPV system has much potential in building application by utilizing glass to glass structure. However, the performance of bifacial solar cells depends on a variety of factors, ranging from the back surface to surrounding conditions. Therefore, in order to apply bifacial solar cells to buildings, an analysis of bifacial PV module performance should be carried out that includes a consideration of various design elements, and reflects a wide range of installation conditions. As a result it found that the white insulation reflector type can improve the performance of the bifacial BIPV system by 16%, compared to the black insulation reflector type. The performance of the bifacial BIPV was also shown to be influenced by inclination angle, due to changes in both the amount of radiation captured on the front face and the radiation transmitted to the rear face through the transparent space. In this study is limited design condition and installation condition. Accordingly follow-up researches in this part need to be conducted.

커튼월 스팬드럴 적용을 위한 CIGS박막 모듈의 특성 분석 연구

강준구(Kang Jun-Gu),김준태(Kim Jun-Tae) 한국태양에너지학회 2013 한국태양에너지학회 논문집 Vol.33 No.3

In this study, three different types of experimental models of BIPV curtain wall units with CIGS modules were built, and their thermal and electrical performances were analyzed. The experimental results showed that the temperature of the rear side of the CIGS module with the application of an insulation in the curtain wall spandrels was higher than a CIGS module standalone by 22℃, which results in a reduction in the power generation of the former by 8%. On the other hand, when ventilation was applied to the model to improve the power generation performance, the module temperature was observed to be 14.2℃ lower compared to the enclosed type, and the power generation performance improved by 5%. It confirmed that the temperature increase in the rear side of the CIGS module with insulation layer reduced the electrical performance of the module. Based on this, it is claimed that providing sufficient ventilation at the CIGS applied spandrels contribute to improve the power generation of the CIGS module.

건물 적용 유형별 공기식 BIPVT 유닛의 전기 및 열성능 비교에 관한 연구

강준구(Kang Jun-Gu),김진희(Kim Jin-Hee),김준태(Kim Jun-Tae) 한국태양에너지학회 2010 한국태양에너지학회 논문집 Vol.30 No.5

The integration of PV modules into building facades or roof could raise their temperature that results in the reduction of PV system's electrical power generation. Hot air can be extracted from the space between PV modules and building envelope, and used for heating in buildings. PV/thermal collectors, or more generally known as PVT collectors, are devices that operate simultaneously to convert solar energy from the sun into two other useful energies, namely, electricity and heat. This paper compares the experimental performance of BIPVT((Building-Integrated Photovoltaic Thermal) collectors that applied on building roof and facade. There are four different cases: a roof-integrated PVT type and a facade-integrated PVT type, the base models with an air gap between the PV module and the surface, and the improved models for each types with aluminum fins attached to the PV modules. The accumulated thermal energy of the roof-integrated type was 15.8% higher than the facade-integrated regardless of fin attachment. The accumulated electrical energy of the roof-integrated type was 7.6% higher, compared to that of the facade-integrated. The efficiency differences among the collectors may be due to the fact that the pins absorbed heat from the PV module and emitted it to air layer.

DSC 창호의 자연채광성능에 관한 축소모형 실험

강준구(Jun-Gu Kang),김진희(Jin-Hee Kim),김용재(Yong-Jae Kim),천진아(Jin-A Chun),김준태(Jun-Tae Kim) 대한설비공학회 2010 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.6

평판형 액체식 PVT 모듈의 성능 실험 분석

강준구(Jun-Gu Kang),김진희(Jin-Hee Kim),김준태(Jun-Tae Kim) 대한설비공학회 2009 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.-

The photovoltaic/thermal collectors (PV/T collectors) combine the solar thermal collector and photovoltaic modules. They can produce thermal energy in the form of hot air or hot water, and converts solar radiation into electricity. The collecctors can improve the electrical performance of PV modules as the heat from the PV module carried away by the thermal part of the system keeping temperatures lower. The basic water cooled PVT collector has metallic water pipes attached to the back of a PV collector. There are main parameters affecting the performance (electrical and thermal) of PVT collectors. This paper analyzed the experimental performance of glazed water PVT module, considering the parameters of solar radiation, inlet water temperature and ambient temperature. It found that solar radiation is the dominant factor for the electrical performance of the collector, and for the thermal performance the inlet water temperature and ambient temperature appeared to be more related.

고형연료 사용시설에서의 바이오매스량 산정방법 연구

강준구 ( Jun Gu Kang ),장미정 ( Mi Jeong Jang ),권준화 ( Jun Hwa Kwon ),손지환 ( Jihwan Son ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),전태완 ( Tae Wan Jeon ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

우리나라는 자원이 부족하여 총 공급에너지의 95.8 %를 수입에 의존하고 있어 신재생에너지의 개발과 합리적인 이용방안이 절실하다. 폐기물 에너지는 재생에너지 종류 중 하나로 가정이나 사업장에서 배출되는 폐기물을 열분해를 통해 고형연료, 폐유 정제유, 플라스틱 열분해 연료유, 폐기물 소각열 등의 에너지를 생산할 수 있어 활용가치가 매우 높다. 그 중 고형연료는 「자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률」에 따라 인정된 생활폐기물(음식물류 제외), 폐합성수지, 폐지 등 가연성물질만을 선별·분리하여 제조한 연료로 현재 SRF(Solid Refuse Fuels) 와 BioSRF(Biomass Solid Refuse fuel)로 관리되고 있다. 폐기물 연료는 화석연료뿐만 아니라 바이오매스도 포함하고 있기 때문에 부분적인 이산화탄소 중립연료로 간주될 수 있다. 특히 혼합된 폐기물연료를 소각하는 곳에서 배출되는 가스 중에는 바이오매스 기원물질을 제외 할 때에 비로소 순 온실가스 배출량을 산정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폐기물에너지 중 가연성폐기물을 원료로 한 고형연료제품 종류별 사용시설에서 배출되는 가스를 포집하여 CO₂ 중의 생물학적 기원물질의 바이오매스를 ¹⁴C 방법으로 분석하였다. 또한 고형연료에 대한 분석을 SDM(Selective Dissolution Method)방법과 ¹⁴C 방법으로 분석하여 비교하였고 배출가스에서의 측정·분석을 수행함으로서 폐기물에너지 사용시설에 적용 가능한 가장 적합한 측정·분석방법을 고찰해보았다.