회분 처리에 따른 배양병에서 토양 중 온실가스 농도 변화

홍성구 ( Seonggu Hong ),전윤성 ( Yunsung Chun ) 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-

바이오매스 가스화기의 장기 운전을 위한 연료 공급설비의 구동시험 연구

홍성구 ( Seonggu Hong ),박상록 ( Sangrlok Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

바이오매스 가스화기의 상용화를 위해서는 연료의 공급이 안정적으로 지속될 수 있어야 한다. 이를 위해서는 회분식보다는 연속식으로 연료가 공급되어야 하며, 연료 공급 계통에서 합성가스의 누설이 없어야 한다. 연료의 연속 공급을 위한 방법으로 스크류 컨베이어와 직경 110mm의 대구경 실리콘 호스를 이용하였다. 스크류 컨베이어는 3상 1HP 모터를, 피치 100mm의 스크류를 장착하였다. 실리콘 호스는 일정 시간 간격으로 개방되어 연료가 공급되고, 일정량의 연료가 투입된 후에는 폐쇄되어 가스화기 내부에서 발생된 가연성 합성가스가 누설되지 않도록 하였다. 바이오매스 연료의 공급량을 계량하기 위하여 연료의 종류에 따라 스크류 컨베이어 구동시간별 이송량을 측정하였다. 가스화기의 연료 소비량에 따라 스크류컨베이어와 실리콘 호스의 개폐 시간 간격을 결정하였다. 바이오매스 연료는 볏짚, 억새, 케나프 등의 초본계 바이오매스와 우드칩 및 우드펠렛의 목질계 바이오매스를 이용하여 설비의 이송 능력에 대한 구동 시험을 수행하였다. 목질계 바이오매스의 이송은 대체로 안정적이었고, 정량 공급이 원활하게 이루어졌으나, 초본계의 경우 스크류 컨베이어 내부에서 끼임 등으로 연료 이송이 곤란한 경우가 종종 발생하였다.

바이오매스 가스화기의 장기 운전을 위한 연료 공급설비의 구동시험 연구

홍성구 ( Seonggu Hong ),박상록 ( Sangrlok Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

바이오매스 가스화기의 상용화를 위해서는 연료의 공급이 안정적으로 지속될 수 있어야 한다. 이를 위해서는 회분식보다는 연속식으로 연료가 공급되어야 하며, 연료 공급 계통에서 합성가스의 누설이 없어야 한다. 연료의 연속 공급을 위한 방법으로 스크류 컨베이어와 직경 110mm의 대구경 실리콘 호스를 이용하였다. 스크류 컨베이어는 3상 1HP 모터를, 피치 100mm의 스크류를 장착하였다. 실리콘 호스는 일정 시간 간격으로 개방되어 연료가 공급되고, 일정량의 연료가 투입된 후에는 폐쇄되어 가스화기 내부에서 발생된 가연성 합성가스가 누설되지 않도록 하였다. 바이오매스 연료의 공급량을 계량하기 위하여 연료의 종류에 따라 스크류 컨베이어 구동시간별 이송량을 측정하였다. 가스화기의 연료 소비량에 따라 스크류컨베이어와 실리콘 호스의 개폐 시간 간격을 결정하였다. 바이오매스 연료는 볏짚, 억새, 케나프 등의 초본계 바이오매스와 우드칩 및 우드펠렛의 목질계 바이오매스를 이용하여 설비의 이송 능력에 대한 구동 시험을 수행하였다. 목질계 바이오매스의 이송은 대체로 안정적이었고, 정량 공급이 원활하게 이루어졌으나, 초본계의 경우 스크류 컨베이어 내부에서 끼임 등으로 연료 이송이 곤란한 경우가 종종 발생하였다.

농업부산물 부존량 조사 및 발전 가능량의 추정

홍성구 ( Hong Seonggu ) 한국농공학회 2003 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2003 No.-

Elemental data was collected for agricultural biomass such as pruned branches with respect to unit area production and heating values. The results indicated that higher heating values for the biomass was comparable to those of woody biomass. Approximate estimations of power generation from biomass showed that over 100kW power plants could be installed in some districts.

온실가스 측정을 위한 상용 CO2 센서의 적용성 검토

홍성구 ( Seonggu Hong ),박상록 ( Sangrlok Park ) 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-

부레옥잠의 혐기성 소화공정에서 NaOH를 이용한 전처리 효과 분석

츄쿠이로라 ( Laura Puma Chuqui ),홍성구 ( Seonggu Hong ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

The water hyacinth (Eichornia crassipes) is a floating plant, which grows on the surfaces of water such as open channels, rivers or lakes, especially in tropical and sub-tropical areas, the rapid growth of this weed on water basins has been considered as a result of the high concentration of nutrients. The rapid propagation of it causes an obstruction in the normal water flow, for this reason, elimination or harvesting on water bodies use to be carried out. Once the biomass has been harvested, appropriate management, such as incineration after drying, composting and anaerobic digestion, could be considered as a technological alternative, as it is also possible to obtain biogas and liquid fertilizers. In this sense, previous studies seeking to increase the yield of water hyacinth biogas mention that the most critical step for this process is the hydrolysis of macromolecules, for which reason research is currently being carried out to determine the most appropriate pretreatment method to achieve this purpose. Within the studies carried out, sodium hydroxide is considered an effective and economically cheap chemical pretreatment in relation with sulfuric acid, in the same way it is maintained that a high temperature contributes favorably to the unfolding of the macromolecules, related to that, in the present study it is required to combine three levels of concentrations of sodium hydroxide (0.5, 2.0 & 4 g/L) and sulfuric acid (0.5, 1.0 & 1.5%) respectively, which will be subjected to different temperatures (70, 100 & 130 oC), to identify an effective pretreatment method in digestion of water hyacinth for higher yield of biogas. Then, the expected results of this research study under the described parameters are, determine the best concentration and temperature required as a pretreatment to increase the biogas production by the anaerobic digestion process, at the same time, will be determined how much methane could be produced.

거대억새재배지의 강우 유출수 수질 특성 분석

강구 ( Ku Kang ),홍성구 ( Seonggu Hong ),박성직 ( Seongjik Park ),이남호 ( Namho Lee ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

최근 정부는 대규모의 억새재배단지를 조성하여 바이오에너지 작물 재배에 대한 연구를 지속적으로 진행하고 있다. 본 연구에서는 전북 익산에 위치한 억새재배단지의 억새 년생별 강우유출수 시료를 채취하여 COD, T-N, T-P, SS, pH, EC를 분석하였다. 건기 시 인공강우기에 유출수 수질분석 결과 COD는 유휴농경지(78.00±4.24 mg/L)>2년생 억새재배지(55.10±1.47 mg/L)>1년생 억새재배지(21.70±4.31 mg/L)로 높았으며 T-N은 유휴농경지(2.57±0.00 mg/L)>2년생 억새재배지(1.24±0.13 mg/L)>1년생 억새재배지(0.38±0.07 mg/L)순으로 높게 나타났다. T-P의 경우도 유휴농경지(1.53±0.05 mg/L)>2년생 억새재배지(0.77±0.21 mg/L)>1년생 억새재배지(0.15±0.20 mg/L)순으로 나타나 건기 시 강우에 따른 오염물질의 유출농도는 억새재배지가 유휴농경지에 비해 낮은 것으로 나타났다. 반면 우기 시의 COD 농도는 2년생 억새재배지(43.80±0.85 mg/L)>유휴농경지(11.90±0.99 mg/L)>1년생 억새재배지(7.60±1.56 mg/L)순으로 T-N은 2년생 억새재배지(2.60±0.17 mg/L)>유휴농경지(1.75±0.03 mg/L)>1년생 억새재배지(0.65±0.24 mg/L)순으로 T-P는 유휴농경지(0.15±0.00 mg/L)>1년생 억새재배지(0.14±0.00 mg/L)>2년생 억새재배지(0.13±0.00 mg/L)로 나타났다. 우기 시에는 선행강우가 있어서 건기 시 인공강우장치에 의한 초기 유출수에 비해 항목별 수질농도가 낮았다. 1년에 비해 2년생 재배지에서 항목별 수질 농도가 다소 높은 것은 동절기에 수확이 이루어지지 않아 전년도 식물체의 분해 등으로 인한 결과로 판단된다.

혐기성 소화액에서의 가스 생산과 합성가스 소비특성 분석

심재훈 ( Jaehoon Shim ),홍성구 ( Seonggu Hong ),김덕형 ( Deokhyong Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

일부 혐기성 미생물은 Acetyl-CoA 경로를 통해서 일산화탄소와 수소를 기질로 하여 아세테이트, 에탄올 등의 다른 생화학적 산물을 생산한다. 가스화장치가동 시에 발생되는 합성가스를 이용하여 소화조를 가온하고 합성가스를 소화조에 투입하여 메탄발생량을 증가 시킨다면 바이오에너지 효율이 극대화 될 것이다. 본 연구에서는 생물반응조에 CO와 H₂를 투입하여 발효과정을 거친 후 가스조성변화를 측정하여 혐기성 소화액에서 CO와 H₂의 소비특성을 분석하였다. 사용된 소화액은 한경대학교 바이오가스센터에서 채취하였고, 실험에 사용된 생물반응조는 아크릴 재질로 높이 400mm, 직경 100mm로 제작하였다. 실험결과를 요약하면 CO와 H₂의 단위 체적당 소비량은 각각 235~473ml/L_소화액, 252~694ml/L_소화액, CH₄와 CO₂의 단위 체적당 생산량은 각각 10~21ml/L_소화액, 133~335ml/L_소화액의 값을 나타냈고, CO만 투입했을 경우에는 가스저장조의 용량이 약 4시간까지 증가하다가 이후로는 감소하는 것을 알 수 있었고, 수소만 투입한 경우에는 감소 시작 시간이 상대적으로 약간 빨리 나타났다. 또한, CO와 H₂의 소비속도는 각각 19~39ml/L-hr, 21~58ml/L-hr, CH₄와 CO₂의 생산속도는 각각 0.81~1.63ml/L-hr, 10~28ml/L-hr의 값을 나타냈다. 실험결과 아세트산 생산을 위한 합성가스 발효를 통해 메탄이 추가로 생성되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 혐기성소화공정과 열화학적 가스화공정의 연계가 가능하다고 판단된다.

태양광발전에서 양수발전 시스템 연계방안

키뉴이응가죠셉 ( Ngah Joseph Kinyuy ),홍성구 ( Seonggu Hong ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

The use of renewable energy resources must increase rapidly in the near future in order to mitigate climate change. Intermittent renewable energy sources are characterized by a highly fluctuating, unpredictable and delocalized energy production, caused great problems in the balance between demand and supply. Electrical energy storage systems (EESS) could solve many problems in future electricity generation and distribution. Storing electricity by other alternative systems such as batteries, compressed air storage systems, etc. is more costly than electricity production by standby generator. The solar energy for electricity is fast growing in developing counties but it is facing some challenges, one of which being the high cost of Batteries and their short life span. The Main objective of this work is to determine the height and volume of a storage reservoir in the pump storage hydropower system with a pump as turbine. The power produced by the PV panels is transmitted to the load and the extra energy during off peak hours is used to pump the water from a lower reservoir to an upper reservoir. The pump used for water pumping is a DC pump so there is no inverter in the system. The water from the upper reservoir is released through into a centrifugal pump converted in a turbine to produce energy during peak load hours. The generator is an induction motor 0.6kW of the centrifugal pump functioning as a self-excited induction generator. The generator is connected in star 3-phase connection. For experimental purposes an engine pump is used as prime mover. As the water flow through the centrifugal pump impeller it creates a rotation at the motor which generate the AC voltage and current in 3-phase. The total energy from the PV-pumped storage hydropower system is expected to be 0.4 kWh of electricity. The efficient of the system is expected to be 53%. This mean that the system can be used instead of the battery storage system for electrical backup in PV system. The combination of renewable energy resource is an imperative option for electricity production at all time without intermittency. Future work should be done in automating the system instead of man control as it is time consuming.

합성가스 발효에 의한 바이오에탄올 및 아세트산의 생산성 검토

왕용 ( Long Wang ),홍성구 ( Seonggu Hong ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

Clostridium ljungdahlii, a microorganism was grown on synthesis gas to produce ethanol and acetic acid. The series of experiments were conducted in two different reactors: gas bubbling reactor and pressurized rotating disk reactor. A growth medium which is based on and improved from ATCC® PETC medium was feed in reactors and initial pH was 7.35. The gas bubbling reactor used micro gas pump circulated and bubbled synthesis gas to increase contact between synthesis gas and liquid growth medium aimed to promote ethanol production. The pressurized rotating disk reactor installed and rotated thin disks to increase the mass transfer of synthesis gas to medium and the initial pressure of synthesis gas was 1.0 bar. The cell concentration reached to 0.035g/L and pH was dropped to 4.44 and 4.63 in babbling reactor and pressurized rotating disk reactor at 24hours, respectively. The ethanol and acetic acid concentration in pressurized rotating disk reactor reached to 0.039g/L and 0.444g/L in 24 hours. No ethanol and acetic acid produced in bubbling reactor at the same time. The maximum ethanol production in bubbling reactor was 0.7g/L in 4 days and in 0.9g/L in 5 days. The pressurized rotating disk reactor has achieved higher and faster ethanol production than gas bubbling reactor.