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- 저자 : 국진우 ( Jin Woo Kook ) (검색결과 12 건) 검색분석정보 보기
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국내(國內) 바이오매스 에너지 잠재량(潛在量) 및 밀집도(密集度) 분석(分析)
국진우,신지훈,류호성,이시훈,Kook, Jin Woo,Shin, Ji Hoon,Yoo, Ho Seong,Lee, See-Hoon 한국자원리싸이클링학회 2013 資源 리싸이클링 Vol.22 No.5
The biomass resources is one of promising ways to solve energy exhaustion issues and global warming issues at the same time. To evaluate domestic biomass resources potential such as agricultural wastes, forestry wastes, livestock wastes and municipal solid wastes, statistics data from various organizations were collected and analyzed in this study. Also, space energy densities of each districts in Korea were calculated and analyzed. The results from the evaluation of biomass energy potential and space energy densities in Korea might be useful to estimate the availability of biomass energy conversion processes and to choice a appropriate process to convert domestic biomass into energy. 에너지 부족과 지구온난화 문제들을 동시에 만족 시킬 수 있는 바이오매스 자원의 효율적 이용을 위해 국내에서 공급받을 수 있는 농산, 임산, 축산, 도시 생활 폐기물 등의 바이오매스 자원량을 기존에 발표된 자료들을 통합하여 분석하였다. 또한 자원량을 각 지역별 면적으로 나눈 지역별 바이오매스 자원 밀집도를 구하였다. 바이오매스 발생량의 분석은 가용할 수 있는 자원 잠재량을 파악할 수 있으나 지역별 밀집도 분석은 바이오매스 수집에 따른 비용을 고려한 바이오매스 자원 이용 가능성을 예측할 수 있도록 도와주고 바이오매스 자원에 따른 적절한 전환 공정 선택도 예측할 수 있도록 해준다.
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석유 코크스, 바이오매스, 혼합연료의 이산화탄소 가스화 반응 연구
국진우 ( Jin Woo Kook ),신지훈 ( Ji Hoon Shin ),곽인섭 ( In Seop Gwak ),이시훈 ( See Hoon Lee ) 한국공업화학회 2015 공업화학 Vol.26 No.2
석유 코크스, 바이오매스, 혼합연료들의 이산화탄소 가스화 반응성을 측정하고 비교하기 위해서 TGA (Thermogravimetric analyzer)를 이용하여 1,100∼1,400 ℃의 char-CO2 가스화 반응을 조사하였다. 기-고체반응속도 모델들에 적용하여 1,100∼1,400℃의 온도 영역에서의 반응 속도 상수를 구하였다. 또한 반응 속도 상수와 온도와의 관계를 Arrhenius식에 적용하여 각 모델에서의 활성화에너지(Ea) 및 빈도 인자(K0)를 구하고 이를 실험값과 비교하여 석유 코크스, 바이오매스, 혼합 연료들의 이산화탄소 가스화 반응을 잘 모사하는 반응 속도식을 제시하였다. 반응온도가 증가할수록 이산화탄소 가스화에 소요되는 반응시간은 감축되었다. 또한 바이오매스와의 혼합이 증가할수록 활성화 에너지의 감소를 보여 바이오매스의 혼합이 석유 코크스의 이산화탄소 가스화 반응에 시너지 효과를 가져옴을 확인하였다. Characteristics of Char-CO2 gasification for petroleum coke, biomass and mixed fuels were compared in the temperature range of 1,100∼1,400 ℃ using TGA (Thermogravimetric analyzer). Kinetic constants with respect to reaction temperature were determined by using different gas-solid reaction models. Also activation energy (Ea) and pre-exponential factors (K0) in each models were calculated by using Arrhenius equation and then were compared with experimental values to determine reaction rate equation for char-CO2 gasification. Reaction time for CO2 gasification decreased with an increase of reaction temperature. Also, the activation energy of CO2 gasification reaction for mixture with petroleum coke and biomass decreased with increasing biomass contents. This indicates that mixing with biomass could bring synergy effects on CO2 gasification reaction.
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국진우 ( Jin Woo Kook ),이시훈 ( See Hoon Lee ) 한국공업화학회 2015 공업화학 Vol.26 No.2
바이오매스 자원은 고체, 액체, 기체 등의 다양한 형태의 에너지 자원으로 전환되어 이용될 수 있기 때문에 필수적인 재생에너지 자원으로 여겨지고 있다. 더불어 바이오매스는 화석 연료의 고갈과 지구 온난화를 해결할 수 있는 방법으로도 각광을 받고 있다. 바이오매스 에너지 전환 플랜트의 규모를 결정하고 경제성을 분석하기 위해서는 지역 내의 바이오매스 에너지 잠재량과 에너지 밀도에 대한 정보가 유용하게 이용될 수 있다. 농업 폐기물, 임업 폐기물, 축산폐기물, 도시생활 폐기물 등의 국내 에너지 잠재량과 에너지 밀도를 정부 및 연구 기관들이 발표한 최신 자료를 수집하여 분석되었다. 바이오매스 자원을 확보하기 위한 지역이 증가할수록 에너지 잠재량은 증가하나 에너지 밀도는 감소하는 것으로 나타났다. Biomass is recognized as one of important renewable energy sources because it can be converted and used as solid, gaseous and liquid forms. Also, biomass is one of promising ways to solve the depletion of fossil fuels and global warming problems. The information about local biomass energy potentials and space energy densities can be powerfully utilized to determine the scale of biomass energy conversion plant and to analyze economic effects. The latest data on domestic biomass resources, such as agricultural, forestry, livestock and urban wastes, were collected from various government organizations and institutes and were analyzed to calculate biomass energy potential and space energy density. As local areas in South Korea to collect biomass resources increased, energy potentials increased, but space energy densities of total biomass decreased.
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0.1MW<sub>th</sub> 급 순환유동층에서의 무연탄 연소 전산유체역학 모사
고은솔 ( Eun Sol Go ),국진우 ( Jin Woo Kook ),서광원 ( Kwang Won Seo ),서수빈 ( Su Been Seo ),김형우 ( Hyung Woo Kim ),강서영 ( Seo Yeong Kang ),이시훈 ( See Hoon Lee ) 한국화학공학회 2021 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.59 No.3
낮은 반응성으로 인해 복잡한 공정이 필요한 무연탄은 순환유동층 내의 동적 거동을 통해 연소 특성이 고찰되어야 한다. Pilot 규모의 0.1MW<sub>th</sub> 급 순산소 순환유동층 연소로에서의 무연탄 연소 특성을 고찰하기 위하여 본 연구에서는 전산유체해석 기법을 이용하였다. 순산소 순환유동층 보일러는 연소로(0.15 m l.D., 10 m High), 싸이클론, 재순환부 등으로 구성되었고 동일한 크기의 3D 모델 반응기를 구축하였다.실험에 사용한 무연탄은 평균 입도 1,070 μm, 밀도 2,326 kg/㎥이다. 공기 연소에서 순산소 연소로의 연소 환경 변화에 따른 반응기 내부의 기-고 흐름 패턴을 고찰하였다. 이때, 공기 연소와 순산소 연소에서 온도 분포는 비슷한 양상을 보이지만 압력 분포는 순산소 연소에서 더 낮음을 알 수 있었다. 더불어 공기 연소에 비해 순산소 연소에서 더 높은 CO<sub>2</sub> 농도를 가지므로 이산화탄소 포집이 활발히 이루어질 것을 예상해 볼 수 있다. 결과적으로 본 연구를 통해 무연탄 활용 시 순환유동층 반응기의 최적화된 설계 및 운전에 기여할 수 있음을 확인하였다. The combustion characteristics of anthracite, which follow a complex process with low reactivity, must be considered through the dynamic behavior of circulating fluidized bed (CFB) boilers. In this study, computational fluid dynamics (CFD) simulation was performed to analyze the combustion characteristics of anthracite in a pilot scale 0.1MW<sub>th</sub> Oxy-fuel circulating fluidized bed (Oxy-CFB) boiler. The 0.1MW<sub>th</sub> Oxy-CFB boiler is composed of combustor (0.15 m l.D., 10 m High), cyclone, return leg, and so on. To perform CFD analysis, a 3D simulation model reactor was designed and used. The anthracite used in the experiment has an average particle size of 1,070 μm and a density of 2,326 kg/㎥. The flow pattern of gas-solids inside the reactor according to the change of combustion environment from air combustion to oxygen combustion was investigated. At this time, it was found that the temperature distribution in air combustion and oxygen combustion showed a similar pattern, but the pressure distribution was lower in oxygen combustion. addition, since it has a higher CO<sub>2</sub> concentration in oxygen combustion than in air combustion, it can be expected that carbon dioxide capture will take place actively. As a result, it was confirmed that this study can contribute to the optimized design and operation of a circulating fluidized bed reactor using anthracite.
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연구 논문 : 미세조류 바이오정유 공정의 에너지 수지 분석
이시훈 ( See Hoom Lee ),국진우 ( Jin Woo Kook ),나정걸 ( Jeong Gal N ),오유관 ( You Kwan Oh ) 한국공업화학회 2013 공업화학 Vol.24 No.3
최근 비식용 바이오매스 자원인 미세조류를 이용하여 배가스 내의 이산화탄소를 저감함과 동시에 바이오연료를 생산 하는 공정이 개발되고 있다. 미세조류 바이오연료 전환 공정은 미세조류 경작, 수확, 추출, 전환 등의 다양한 공정들이 연속적으로 이용된다. 이에 따라 실제 에너지 생산 효과에 대한 우려가 여전히 존재한다. 본 연구는 석탄 발전소에서 배출되는 배가스를 이용하여 파일럿 광생물 반응기에서 생산되는 미세조류를 대상으로 바이오연료 전환에 따른 실에 너지 효율을 계산하였다. 에너지 전환 공정은 전이에스터화, 열분해 공정을 선정하였으며 미세조류의 지질 함량에 따른 영향을 검토하였다. 미세조류 바이오연료 전환 공정들은 경작, 수확, 추출, 전환 등에 소요되는 에너지보다 많은 양의 에너지를 가지는 바이오연료를 생산할 수 있으며 지질 함량이 높은 미세조류는 열분해보다 전이 에스터화 반응 이 효과적이었다. Recently a novel bio refinery process with using nonedible biomass, especially microalgae, has been developed in order to directly reduce CO2 concentration from flue gas and simultaneously produce renewable bio fuel. Micro algae-to-biofuel processes are composed of microalgae cultivation, harvesting, lipid extraction, and bio fuel conversion. So, there are concerns about the energy efficiencies of bio refinery processes. In this study, the net energy ratio of microalgae processes were calcu-lated for the microalgae produced from a pilot photobioreacto using CO2 released from coal combustion. In this study, trans-esterification and pyrolysis processes were used to analyze the net energy efficiencies. Micro algae-to-biofuel processes might produce bio fuels with the higher energy than that of the total consumed energy for cultivation, harvesting, extraction and conversion. If the lipid content of microalgae was higher, the trans-esterification conversion process was more effective than that of pyrolysis process.
KISS
