In this study, hydrothermal carbonization is used to recover energy from sludge. This hydrothermal carbonization is a feasible sustainable energy conversion technology to produce biofuel for renewable energy. The experiments were conducted at 170oC up to 220oC for a 30-min holding period to determine the optimum conditions for hydrothermal carbonization in a lab-scale reactor to apply to a scale-up reactor (1 ton/day). The biochars from sludge were assessed in terms of dewaterability characteristics and fuel properties. The results showed that the optimum temperature of labscale hydrothermal carbonization was 190oC. The 1 ton/day hydrothermal carbonization pilot plant operated at 190oC. The biochar had higher energy content but the char yield sharply decreased. Therefore, an energy of about 49% could effectively be converted from sludge biomass. This sludge from municipal wastewater treatment is a potential energy resource because sludge is composed of organic substances.

우리나라는 생활수준 향상과 에너지 소비의 증가로 인해 범세계적으로 에너지 수요가 급격히 증가 되었으며 과거 국내에 설치된 폐기물처리시설의 경우 폐기물의 성상 불균형 현상과 낮은 발열량으로 인해 에너지 생산 및 활용 부분을 고려할 수 없었으나 현재 폐기물에 대한 인식변화와 체계적인 분리수거체계로 인하여 고발열량의 연료 확보가 가능하다. 폐기물처리 기술 중 하나인 소각처리 기술은 쓰레기 발전 등의 여열 이용을 충실히 하는 것에 의해 화석연료 사용량 감소를 실현 가능하며 2013년 ‘자원순환사회촉진법에 관한 법률’ 의 개정으로 폐기물은 바이오매스 연료발전으로 자리매김 되고 있다. 신재생에너지의 중요성이 대두되면서 폐자원에너지화를 위한 가연성 폐기물 고형연료화, 소각폐열 회수로 인하여 지역난방이나 전력생산 등에 많은 투자가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 국내 소각시설의 효율적 폐열회수를 위한 조건을 도출하고자 국내･외 소각시설의 폐열회수 및 전력생산에 대한 사례 조사를 토대로 국내에서 현재 설치되어 있는 공공자원회수시설 및 민간 고형연료 시설 중 모범적으로 운영 중인 사례를 찾아 온도 및 압력 범위를 조사하여 이를 기초로 소각폐열 발전량에 따른 실제 스팀생산 가능성을 확인할 수 있었으며 온도 및 압력 변화에 따른 모델링을 통하여 효율 향상을 위한 최적 설계의 근거치를 산출 제시할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 국내 소각처리 시설 운영 비용절감 및 에너지 회수율 향상을 위한 최적 설계에 필요한 방법론 도출과 데이터 산출의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

In this study, the authors applied a modified SRF product quality based on a mix of disposable plastic bags and bulky waste to estimate the mixing ratio which can be the energy efficiency of coal for fuel. This study was performed to find physical properties of bulky wasteand element analysis for the mixd disposable plastic bag. Also, SRF (solid recovery fuel) was tested to figure out, physicochemical properties by standard method. As the results, the physical properties of bulky waste shows 89.6% of wood. Then the author measured disposal plastic bag as follows : [3 : 7], [5 : 5], [7 : 3] quality criteria by the mixing ratio of bulky waste. The low calorific value was proportionally increased whenever the mixing ratio of disposable plastic bag was increased. Therefore, the author can surmise that the mixing ratio between bulky waste and disposable plastic bag was [6 : 4]. It shows 5,950 kcal / kg value as much as coal fuel.

최근 폐기물 자원회수시설은 폐기물을 감량화·무해화하고 소각처리시 발생되는 열을 회수하여 전기 및 난방의 형태로 공급하고 있으며 주민들에게 각종 편의를 제공하는 등 지역의 중요한 에너지원으로 자리하고 있다. 그러나 계절별로 폐기물 발생량, 성상 및 난방 열수요가 불균일하므로 에너지자원으로의 활용도는 높지 않다. 따라서 본 연구에서는 폐기물 중간처리시설로서 자원회수시설들의 에너지 생산 및 활용실태를 파악하고 이를 효율적으로 이용하기 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 에너지회수효율의 평가를 위해 수도권 소재의 생활폐기물 자원회수시설 5곳을 대상으로 2011년~2013년의 월별 에너지 생산, 손실, 공급량 등을 조사하였으며 이를 바탕으로 회수율법, R1, 손실율법을 이용하여 효율을 산정하였다. 4개 시설 전체 에너지 회수 효율을 산정한 결과 2013년 기준 회수율법 0.70, R1 0.81, 손실율법 0.68을 나타내어 산정방법별로 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 따라서 정확한 에너지효율 산출을 위해서는 투입되는 에너지와 회수되는 에너지의 범위를 일관되게 적용하는 방안을 검토하였다. 대상 시설 중 한 곳에서는 대기오염방지시설의 규모가 크고 옥외 노출로 인해 방열손실 및 기타 열손실이 많아 낮은 에너지회수효율을 보였으며 이는 시설구조와 공정개선을 통한 에너지효율을 향상시킬 수 있음을 파악하였다. 회수율법을 적용하는 경우 계절별로는 하절기에 5개 시설 평균 63.4~68.9%의 회수효율을 나타낸 반면, 하절기를 제외한 연평균 회수효율은 71.2~76.1%를 나타내었는데, 이는 하절기에 열수요가 감소하여 생산된 에너지를 제대로 활용하지 못했기 때문인 것으로 판단되므로 계절적 에너지 이용효율을 제고할 수 있는 방안을 모색하였다. 전기를 생산하는 시설은 2곳이었으며 이들 시설은 하절기에 에너지 회수효율이 비교적 높게 나타나 에너지 회수방법을 다양화하였을 경우 그 효율도 높아짐을 확인할 수 있었다.

각종 기계 가공 산업체에서 발생하는 절삭유 폐수는 성상이 다양하며 일반적으로 화학적 특성 및 기름방울의 크기에 따라 유화 되지 않은 상태의 부상유, 용해성분산유 및 유화상태의 에멀젼오일 등으로 나눌 수 있으며, 작업 환경에서의 노출은 피부암, 위암, 췌장암, 후두암, 직장암, 담낭암과 강한 연관성을 갖고 있는 것으로 보고되고 있어 암을 유발 시킬 수 있는 발암성물질로 의심되고 있는 실정이다. 이러한 절삭유를 처리하는 일반적 방법으로 물리적, 화학적 또는 물리･화학적 방법 등과 같은 처리방법이 있으며, 유화되지 않은 부상유는 주로 중력 분리법으로 처리되며, 처리방법에 따라, 유수분리기는 Slop Tank, API(americal petroleum institute) 유수분리기, CPI분리기(corrugated plate interceptor) 등으로 오일의 비중 차에 의하여 분리하여 처리된다. 그라나, 이러한 방법들은 대부분 처리 효율이 낮거나 효율이 높으면 많은 비용이 소요되는 것으로 새로운 처리 방법이 요구된다. 본 연구는 에너지를 저감할 수 있는 방안으로 실험실 규모의 전기분해 장치를 이용한 수용성절삭유 처리를 위하여 단극전해조와 충진복극전해조에서의 전류 및 전력효율을 비교분석하였다. 이때 전극 간격은 10mm로 총 6개의 전극을 설치하였으며, 전압은 7V로 정전압을 유지하며 충진복극전해조의 충진물로 활성탄을 75% 충진하여 60분 동안 전해 실험하였다. 단극전해조와 충진복극전해조에서의 수용성절삭유의 전해특성에 따른 전류효율은 단극 전해조에 의한 전류효율은 13.1%였으며 GAC에 의한 충진복극전해조의 전류효율은 20.8%로 7.8% 전류 효율이 좋았으며, 수용성절삭유 CODCr 오염물질당 전력효율은 단극전해조가 874 mgCODCr/Whr, 충진복극전해조가 1,386 mgCODCr/Whr로 단극 전해조보다 높은 전력효율을 나타내었다. 이상의 실험 결과 단극전해조에 의한 수용성절삭유보다 충진복극전해조에 의한 처리가 전류효율 및 전력효율에서도 뛰어나므로 본 연구에서는 충진복극전해조가 수용성절삭유처리에 에너지 효율 면에서 좋은 것으로 사료된다.

현재 폐기물 자원회수시설은 폐기물을 감량화‧무해화하고 소각처리시 발생되는 열을 이용하여 지역 기저 난방부하를 담당하고 있으며, 주민들에게 각종 편의를 제공하는 등 지역의 중요한 에너지원으로 자리하고 있다. 2012년 신재생에너지 통계에 따르면 전체 신재생에너지의 원별 공급비중에 있어서 폐기물에너지가 차지하는 비중은 67.8%로 나타나며, 그 중 산업폐기물 및 생활폐기물의 자원회수시설로부터 회수되는 에너지 생산량이 차지하는 비중은 전체 폐기물 에너지 생산량의 약 35%로 신재생에너지의 전체 공급비중을 고려할 경우 23.6%에 해당할 만큼 매우 중요한 비중을 차지하고 있다. 그러나 폐기물의 발생 및 성상이 불균일하고 특히 계절별로 상당한 차이가 있으며, 난방 열수요 또한 계절별로 큰 차이를 가지고 있다. 그로인해 에너지자원으로의 활용도는 감소한다. 본 연구에서는 폐기물 중간처리시설로서 자원회수시설들의 에너지 생산 및 활용실태를 파악하고 이를 효율적으로 이용하기 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 에너지 전환효율을 평가하기 위해 수도권 소재 생활폐기물 자원회수시설 5곳을 대상으로 2011년 ~ 2013년 월별 에너지 생산, 손실, 공급량 등을 조사하였으며, 회수율법, R1, 손실율법을 이용하여 에너지 회수효율을 산정하였다. 5개 시설 전체 에너지 회수효율을 산정한 결과, 2013년 기준 회수율법 69.8%, R1 80.9%, 손실율법 68.8%를 나타내어 산정방식별로 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 회수된 여열을 사용량 기준으로 산정하였으며, 4개 시설(2012년 가동된 E 시설 제외) 3년간 평균 71.1%로 기존의 여열 생산량 기준으로 산정된 회수효율 75.5%와 다소 차이가 있었다. 각 시설별로 회수율법을 이용하여 최근 3년간 평균 에너지회수효율을 산정한 결과, A, B, C, D, E시설은 각각 74.6%, 69.3%, 71.7%, 64.6%, 61.0%을 나타내었으며, 시설규모가 가장 작은 E시설이 가장 회수효율이 낮았다. D시설의 경우, 대기오염방지시설 규모가 크고 옥외에 노출되어 있어 방열 및 기타 열손실이 많았으며, 이로 인해 에너지 회수효율이 비교적 낮았다. 계절별로는 하절기에 5개 시설 평균 63.4% ~ 68.9%의 회수효율을 나타낸 반면, 하절기를 제외한 연평균 회수효율은 71.2% ~ 76.1%를 나타내었는데, 이는 하절기에 열수요가 감소하여 생산된 에너지를 제대로 활용하지 못 했기 때문인 것으로 판단된다. 전기를 생산하는 시설은 2곳이었으며, 이들 시설은 하절기에 에너지 회수효율이 비교적 높게 나타나 에너지 회수방법을 다양화하였을 경우 그 효율도 높아짐을 확인할 수 있었다.

The present research examined the technological trends in optimizing the gasification of waste. Generally, when the percentage of impurities in waste is high, the energy density is low. High-temperature and high-pressure steam is difficult to obtain during energy recovery in incineration. Therefore, the energy recovery rate is low. However, if reaction conditions were optimized in gasification technology, it would be possible to produce synthetic gas with a high percentage of CO and H2. With regard to synthetic gas, there are many different types of energy recovery (steam turbines, gas turbines, gas engines) other than incineration, and it is possible to improve the recovery ratio through gas cleaning. Technologies that have the potential to optimize gasification in each phase were studied. With regard to domestic industry, optimization technology should be applied when planning and operating waste gasification.

This study describes the design and corrosion-resistant materials for a high-efficiency waste-to-energy (WtE) plant. WtEtechnology is one of the most robust and effective alternative energy options to reduce CO2 emissions and to conservelimited fossil fuel resources, which are used by traditional power plants. The recently published 3rd edition of the CEWEP(confederation of european waste-to-energy plants) energy efficiency report demonstrated the energy efficiency criterion(R1 formula) that was introduced in the waste framework directive and has proven to be an incentive for WtE plants inEurope to improve their energy efficiency. The design combines the optimal use of the corrosion resistant properties ofinconel with an efficient boiler design (Amsterdam) and turbine layout. It uses a steam-steam reheater to realize thisefficiency as well as high availability and low maintenance. The high-efficiency WtE plant is an economical choice thatmakes a very positive contribution to sustainable electricity production.

SF6 (sulfur hexafluoride) gas has an extremely high global warming potential (GWP) because of strong absorption of infrared radiation and long atmospheric lifetime which cause the global warming effect. The objective of this study is to identify the effects of destruction and removal efficiency (DRE) of SF6 by the addition of oxygen, water vapor and hydrogen. The applied dose of ionization energy was 1,028 kGy(5 mA). The initial concentrations of SF6, O2, H2O and H2 gases were 1,000 ppm, 1,000 ppm, 3,000 ppm, 3,000 ppm, respectively. The DRE was increased about 2 times with O2 gas injection. The SF6 was completely removed with H2O and H2 gas injection. By-products formed by SF6 destruction were mainly HF and F2 gases. In addition, SF2, NF3, N2O, SO2, SO2F2, and NOx gases were produced.

황철석 시료로부터 Fe를 효과적으로 용출시키기 위하여 마이크로웨이브 에너지와 암모니아 용액을 적용하였다. 황철석을 마이크로웨이브에 60분 동안 노출시키자 적철석과 자류철석으로 상변환되었다. 그리고 암모니아 용액에 의하여 Fe가 최대로 용출되는 마이크웨이브 노출시간은 60분이였다. Fe 용출율이 99% 이상으로 나타나는 시료와 마이크로웨이브 노출 조건은 325-400 mesh의 황철석 시료와 60분에서였다. 그리고 암모니아 용출 조건은 0.3 M의 황산, 2.0 M의 황산암모늄 그리고 0.1 M의 과산화수소 농도에서였다. 고체-잔류물에 대하여 XRD 분석을 수행한 결과 황철석, 적철석 그리고 자류철석은 암모니아 용액에 의하여 완전히 제거되었지만 석영은 제거되지 않았다.

In this study, we aim to develop energy efficient walking and running robot with compliant leg. So, we propose the energy efficient locomotion control method. And, we experiment the proposed control method applying to the experimental robot with compliant leg. From the experiment, we look at whether the proposed control method can the robot walk and run energy efficiently.

노동력부족이 심화되는 농촌현실에서 이앙을 하지 않는 벼직파재배가 점차 확대되고 있다. 본 연구에서는 건답과 담수직파재배를 실시하고 기존의 이앙재배와 수량성, 노동생산성 및 수익성을 비교하여 영농노력을 절감하고 경영비용을 저하시킬 수 있는 가능성을 검토하여 직파의 적부를 평가하였다. 다수성을 진속하면서 경영을 개선하기 위하여 농용자재의 적정투입과 생력화로서 영농노력을 절감하고 경영비용을 저하시켜 벼농사의 경영채산성을 확립 하고자 하였다. 직파재배는 무효분얼이 많이 발생하여 유효경비율이 50％에 불과하였고 출수기는 약 9일이 지연되었으나 현미수량은 이앙과 차이가 없이 455kg/10a(건답), 480kg/10a(담수)을 생산하였다. 노동시간투입은 이앙에 비하여 17％(건답), 28％(담수)씩 감소시켰고 생산비소요는 20％(건답), 32％(담수)를 절감하였고 농용에너지 투입은 건답은 약 5％ 감소시켰으나 담수는 3％ 증가되었다. 담수재배가 건답보다 생력화와 생산성에서 보다 효과적이었다. 직파재배는 본답기간이 연장되어 비료와 제초제의 증시가 필요하였고 앞으로 이들 보조에너지들의 절감과 효율성을 높이는 기술이 개발되어야 하겠다.

The transportation productivity is the throughput of utility per locations of resources and is able to be brought forth by using transportation mode. Therefore, Oil energy is necessary for using the transportation mode that is mainly consisted of four parts trucks, railroad, ship and aircraft, and Oil quantity used for such modes is not respectively same. Noticing Such a Point, the purpsoe of this paper is to reaserch the transportation mode of convertable cargoes and to minimize energy consumption quantity by adopting such a mode. We must ttend to Energy-Intensity, Transportation, Distance and cargo quantity for selecting the transport mode to energy consumption and the minimization of transportation energy consumption is concluded in the next LP Problem. As above mentioned, we can find the solution of Xij by the LP when Xij is transportation cargo per routes, and fullfil the minimization of Energy Consumption.