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IEA(국제에너지기구)에 따르면 2035년까지 글로벌 발전 산업에 투입되는 투자금은 60% 이상이 신재생 에너지 부문에 집중될 것으로 예상하였다. 또한, 2011년부터 2035년까지 글로벌 에너지 수요는 1/3 증가할 것으로 전망되지만, 에너지 자원 구성비에서 화석 연료가 차지하는 비중은 2011년 82%에서 2035년 35%까지 축소 될것으로 판단하였다. 국내에서는 RPS(Renewable Portfolio Standard) 제도 및 RFS(Renewable Fuel Standard) 제도를 시행하여 2022년까지 의무율 10% 및 360억 갤론의 바이오연료사용을 목표로 하였다. 이에 인해 2013년 기준으로 국내 발전사들은 정부의 RPS 공급의무를 이행하지 못하여 417억 2000만원에 이르는 과징금을 납부해야 할 실정이다. 국내에서 발생하는 가축분뇨는 2011년 기준으로 127,984톤/일이 발생하였으며 그 중 닭, 오리의 분뇨는 20,561톤/일로 전체 가축분뇨의 약 16%로 나타났다. 가축분뇨는 퇴비화, 해양배출을 통해 처리되었으나, 해양 배출금지와 항생제 등의 독성물질 사용으로 처리에 어려움이 나타나고 있다. 또한 조류독감 등 질병 발병으로 인한 조류와 분뇨의 매장으로 2차오염까지 나타나고 있다. 계분반응속도 실험에서는 계분시료를 이용하여 무산소 조건에서 탄화 장치를 통해 탄화시간과 탄화온도에 따른 전화율과 반응속도를 검토하였다. 계분시료는 경기도 H시에서 채취하여 전처리 후 105℃에서 24시간 건조하여 사용하였다. 탄화도(C/H mole ratio)는 원소분석결과를 이용하여 나타내었으며, 반응속도는 Arrhenius 식을 이용하여 도출하였다. 유기성 폐기물을 탄화할 때의 반응속도는 대부분 1차 반응을 통해 해석되어지며 본 연구에서도 1차 반응식을 통해 반응속도를 검토하였다. 실험조건으로 탄화온도는 250℃~400℃범위로 설정하였으며, 탄화시간은 5분, 15분, 30분으로 설정하였다. 탄화의 정도를 나타내는 계분의 탄화도는 250℃일 때 0.95, 400℃ 일 때 1.01로 나타나 탄화온도가 증가할수록 탄화도는 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 계분 탄화물의 빈도인자는 0.55×10-2 min-1로 나타났으며 반응속도는 탄화 온도가 250℃일 때 0.060 min-1로 나타났으며 400℃일 때 0.138 min-1로 나타났다. 탄화온도 차이로 도출되는 계분의 활성화 에너지(Ea)는 3,532.3 kcal/kmole로 나타났다.
