In this study, four types of water-heavy fuel oil hybrid emulsion oil were manufactured depending on the moisture content ratio in order to reduce exhaust emissions of heavy fuel oil(Bunder-C), which is necessarily used in vessels, power plants and boilers. The components of the manufactured emulsion oil were analyzed using the ISO standard testing method. The analysis result showed that in the EM25 fuel with a maximum moisture content ratio of 25.0%, the moisture content was 25.0%, the sulphur content was 0.20%, the kinematic viscosity was 144.8mm2/s, the specific gravity was 0.9382, and the flash point was 100 Celsius degrees or above.

바이오중유란 다양한 동·식물성 유지, 지방산 메틸에스테르, 지방산 에틸에스테르 및 그 부산물 을 혼합하여 제조된 제품이며, 국내 기력 중유발전기의 연료(B-C)로 사용되고 있다. 그러나 이러한 바이오 중유의 원료 조성 때문에 발전기의 보일러로 이송되는 연료펌프, 유량펌프, 인젝터 등의 연료 공급시스템 에서 마찰마모를 유발할 경우 심각한 피해를 초래 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 발전용 바이오중유의 다양한 원료들의 연료특성과 이에 따른 윤활성을 평가하고, 발전기의 마찰마모 저감을 위한 발전용 바이오 중유의 연료 구성 방안을 제시하였다. 발전용 바이오중유 원료물질의 윤활성(HFRR)은 평균 137 μm이며, 원료물질에 따라 차이가 있으나 60μm ~ 214 μm 분포를 보이고 있다. 이 중 윤활성이 좋은 순서는 Oleo pitch > BD pitch > CNSL > Animal fat > RBDPO > PAO > Dark oil > Food waste oil이다. 발전용 바이오중유의 원료 물질 3종으로 구성된 바이오중유 평가시료 5종에 대한 윤활성은 평균 151 μm이며, 101 μm ~ 185 μm 분포를 보이고 있다. 이 중 윤활성이 좋은 순서는 Fuel 1 > Fuel 3 > Fuel 4 > Fuel 2 > Fuel 5이다. 바이오중유 평가시료(평균 151 μm)는 C중유(128 μm) 대비 낮은 윤활성을 나타내었다. 이는 발전용 바이오중유가 지방산 물질로 구성되어 있어 C중유보다 파라핀, 방향족 성분 함량이 낮아 점도 가 낮고, 산가가 높기 때문에 산성 성분에 의한 윤활막 형성 저해에 따른 것으로 판단된다. 따라서, 적정 수준의 마찰마모 저감을 위해 윤활성을 증가 시킬 수 있는 바이오중유의 원료로서 Oleo pitch, BD pitch를 60% 이상 함유할 경우 연료 제조 시 윤활성 증가가 예상된다.

Microcapsule membranes are fabricated with PLGA through double emulsion method and solvent evaporation method. In outer aqueous phase, surfactants such as PVA were replaced with metal salts as CaCl2 and MgCl2. Inside the microcapsule membrane, BSA was encapsulated as the model drug. Morphologies, BAS encapsulation efficiencies and BAS releasing behaviors are investigated. Through the process, microcapsule membranes with diameters of μm are generated and, through this work, we got a conclusion that the metal salts could be a good choice to replace PVA to solidify the microcapsule membrane surfaces.

최근 정부는 신재생에너지 연료 혼합 의무화 제도(RFS)와 신재생에너지 공급 의무화제도 (RPS)를 적극 추진하고 있어 신재생에너지 연료의 중요성은 그 어느 때보다도 부각되고 있으며 적극적 인 연구가 필요한 때이다. 이의 일환으로 발전용 바이오중유 시범보급사업과 관련 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 연구에서는 바이오중유의 성능평가기준(안) 마련을 위해 중유와 바이오중유의 연료품질 특성 및 산업용 보일러에서 연소 후 배출되는 먼지, 배출가스의 양을 비교 연구하였다. 연구결과 바이오 중유를 사용할 경우 먼지와 황산화물 등 유해배출가스가 현저히 저감 되는 것이 밝혀졌다.

신재생에너지 공급 의무화제도(Renewable Portfolio Standard(RPS))가 시행됨에 따라, 발전 사업자들은 의무공급량 이행을 위해 발전용 바이오중유를 사용하고 있다. 본 연구에서는 발전용 바이오 중유의 원료물질별 물성과 원료 조성에 따른 발전용 바이오중유의 품질특성을 알아보았다. 발전용 바이 오중유와 원료유지의 연료특성은 전산가, 동점도, 금속분 등 고시 상 품질기준 항목을 분석하였으며, 적 외선 분광광도계와 고성능 액체크로마토그래피를 이용하여 조성분포를 분석하였다. 팜유계열의 저가의 고산가 유지는 유리지방산 함량이 높아 전산가가 높고, 금속분에 의한 회분함량이 높았으며, 바이오디젤 공정부산물은 점도가 높았다. 동점도, 전산가, 금속분과 같은 발전용 바이오중유의 연료특성은 원료물질 의 조성 및 혼합비와 관련이 깊다.

전 세계적으로 에너지원 다양화 및 온실가스 저감을 위한 다양한 신재생에너지 보급활성화 정책이 추진되고 있다. 국내에서도 500MW 이상의 발전설비를 보유한 발전사업자에게 신재생에너지 공급 의무화제도(Renewable Portfolio Standard(RPS))를 시행중이다. 발전사업자들은 의무공급량 이행을 위해 발전용 바이오중유를 사용하고 있다. 발전용 바이오중유란 동 식물성 유지, 지방산에스테르 및 그들의 혼합물로서 동점도, 유동점, 전산가 등의 품질특성을 만족해야 한다. 발전용 바이오중유는 원료물질에 의해 품질특성이 결정되었고, 중유와의 혼합비율이 증가할수록 유동점, 밀도, 황분 및 동점도는 감소하고 전산가, 요오드가, 산소함량은 증가하였다. 본 연구에서는 중유 대체연료로서의 발전용 바이오중유의 품질특성과 C 중유에 혼합 시, 혼합비율에 따른 물성 변화에 대해 검토하였다.

This study was carried out to investigate of the combustion characteristics for the waste edible-oil and heavy oil on hot air heater. There was highly reduction in energy cost using by the hot air heater. The hot air heater to study with duct connector type, and the motor output was 2.2kW. The experimental factors for performance test, fan speed ranged from 1700 rpm to 1800rpm, and SFC, efficiency, exhaust gas emissions, and noise were measured. The results obtained were as follows; efficiency were increased to 87% at the heavy oil and was decreased to 79% on the waste edible-oil. The fuel consumption was decreased to 25L/h at the heavy oil and CO2 emissions was decreased in the case of the heavy oil

석탄은 매장량이 풍부하고 발전용 연료로서 가격이 저렴하지만 연소시 발생하는 각종 오염물질과 고체연료로서 취급의 곤란성이 문제시 되고 있다. 따라서 석탄을 이용하는 방법을 환경적으로 안정되고 취급이 용이하도록 하기 위하여 연구되고 있는 기술을 전체적으로 CCT(Clean Coal Technology)라 한다. 그 중 석탄과 중유를 분쇄기로 혼합분쇄 후 첨가제를 가해 만들어 기름과 같이 취급할 수 있는 기술을 COM(Coal Oil Mixture)라고 한다. 본 논문에서 사용되는 중유혼소 소각재가 바로 COM을 사용한 발전소에서 생성되는 소각재이다. 본 연구는 재생 아스팔트 콘크리트 혼합물에서 재료들의 결합 및 충진 역할을 위해 가장 일반적으로 사용되고 있는 시멘트를 배제하고, 그 대신 중유혼소 소각재, 고로슬래그 미분말, 탈황 석고 등 순환자원을 복합적으로 이용하여 보다 경제적이고 친환경적인 비가열 순환아스팔트 콘크리트 채움재를 개발하는 것이 그 목표이다. 중유혼소 소각재 및 고로슬래그 등의 비결정질 물질은 시멘트와 달리 자체적으로 물과 수화반응을 하지 않지만, 수산화물 또는 황산염과 같은 자극제의 첨가에 의해 비결정질 입자의 불규칙적 3차원 쇄상결합이 절단되면서 망상구조체 내부에 함유된 Ca2+, Mg2+, Al3+ 등의 수식이온들이 용출되어 시멘트와 같은 경화특성을 갖고있는데, 본 논문은 이점에 착안하여 산업부산물인 중유혼소 소각재, 고로슬래그, 탈황석고 등을 결합재 및 자극제로 이용하여 최적배합을 도출해 냄으로써 시멘트의 사용을 완전히 배제하고 고온의 소성과정 없이 상온에서 제조가 가능한 무기결합재를 개발하고 이를 비가열 아스콘 결합재로 활용하는 것이다. 본 연구는 KS L 5105에 명시된 시험방법으로 실험하였으며 중유혼소 소각재, 고로슬래그, 탈황석고의 배합에 따른 압축강도를 시험하였으며, 각각 배합의 flow를 13.5±0.5mm로 고정하여 실험하였다. 그 결과 고로슬래그와 탈황석고의 비율을 1:1로 고정하고 중유혼소 소각재의 혼입비를 증가시킬수록 압축강도는 감소하였으나, 중유혼소 소각재의 혼입량을 고정하고 고로슬래그와 탈황석고의 비율을 조절한 경우 고로슬래그의 혼입량에 비례하여 압축강도가 증가하였다. 본 실험을 토대로 경제성을 비교하여 중유혼소 소각재를 활용한 최적의 비가열 순환아스팔트 콘크리트 채움재 배합을 도출하였다.

Waste heavy oil sludge is considered oil waste that can be utilized as a renewable energy source. Although it has high calorific values, it should be treated as a designated waste. During the recycling process of construction and demolition wastes or the trimming process of woods, a lot of sawdust is produced. In this study, the feasibility of BOF (biomass and waste heavy oil sludge fuel) as a source of renewable energy was estimated. To investigate its combustion characteristics, a lab scale batch type combustion reactor was used, and temperature fluctuation and the flue gas composition were measured for various experimental conditions. The results could be summarized as follows: The solid fuel pellets manufactured from waste heavy oil sludge and sawdust had C 50.21 ~ 54.77%, H 10.25 ~ 12.66%, O 25.84 ~ 34.83%, N 1.01 ~ 1.04%, S 1.03 ~ 1.07%. Their lower heating values ranged from 4,780 kg/kcal to 5,530 kg/kcal. The density of the solid fuel pellets was increased from 0.63 g/cm3 to 0.85 g/cm3 with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge. The maximum CO2 concentration in the flue gas was increased with increasing waste heavy oil sludge content in BOF. SO2 concentration in the flue gas was showed a tendency such as the highest CO2 concentration in the flue gas. With increasing waste heavy oil sludge content in BOF, the combustion time became rather shorter although the increase of the CO2 concentration in the flue gas was delayed. Because the carbon conversion rate showed small difference with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge in BOF, BOF with the mixing ratio of waste heavy oil sludge of 30% was effective for combustion. With increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge in BOF, activation energy and the amount of total CO emissions were increased, while activation energy was decreased with increasing the air/fuel ratio. Therefore, the optimal air/fuel ratio for the combustion of BOF was 1.5.

Waste heavy oil sludge is considered oil waste that can be utilized as a renewable energy source. In this study, an attempt has been made to convert the mixtures of waste heavy oil sludge and sawdust into solid biomass fuels. The solid fuel pellets from waste heavy oil sludge and sawdust could be manufactured only with a press type pelletizer. The mixing ratios of waste heavy oil sludge and sawdust capable of manufacturing a solid fuel pellet were 30 : 70, 40 : 60 and 50 : 50. Ultimate analysis result revealed that these mixtures had C 50.21 ~ 54.77%, H 10.25 ~ 12.66%, O 25.84 ~ 34.83%, N 1.01 ~ 1.04%, S 1.03 ~ 1.07%. With increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge, the carbon and hydrogen content in solid fuel pellets were increased, while the oxygen content was decreased. But the nitrogen and sulfur content in solid fuel pellets did not show much difference. Their lower heating values ranged from 4,780 kg/kcal to 5,530 kg/kcal. The density of the solid fuel pellets was increased from 0.63 g/cm3 to 0.85 g/cm3 with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge and the collapse of the solid fuel pellets occurred at a moisture content of 21%. As the mixing ratio of waste heavy oil sludge in the solid fuel pellets was increased, the reaction of thermal cracking became faster. It was also observed that the solid fuel pellets were thermally decomposed in two steps and their DTG curves were simpler with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge. The activation energy and the pre-exponential factor of the solid fuel pellets ranged from 18.90 kcal/mol to 21.36 kcal/mol and from 201 l/sec to 8,793 l/sec, respectively. They were increased with increasing the mixing ratio of waste heavy oil sludge.