폐기물은 이제 단순한 처리대상 물질이 아니라 에너지를 회수할 수 있는 하나의 자원으로 인식되고 있으며 이에 대한 효율성 증대와 상용화를 위해 정부의 주도 하에 다양한 정책들이 계획되어 진행되고 있다. 이러한 정책의 요점은 가까운 미래에 에너지의 확보가 국가차원의 생존 및 경쟁력에 문제점을 가져올 수 있으며 이에 대한 새로운 재생 가능한 에너지의 수급방법에 대한 기술력 확보가 필요하다는 것이다. 폐기물로부터 합성가스를 생산하는 가스화 운전기술 최적화 도출은 효율적인 에너지 생산 및 재활용 기술 개발을 한 단계 더 나은 폐기물 처리방법으로 각광 받을 수 있다. 또한 가스화를 통한 양질의 합성가스는 스팀발전, 고효율 가스엔진 등의 연료로 사용 되어 에너지 회수효율을 높일 수 있다. 본 연구에서는 SRF pilot 가스화 플랜트 최적 운전 조건 도출을 위해 운전인자로는 공기비, 충진율, 산화제 분배율이 있으며, 성능지표로는 냉가스 효율, 탄소 전환율, 합성가스 생산량, 발열량, 조성 등을 지표로 정의하였다. 그리고 성능지표 기준 및 가중치를 설정 후 26조건의 SRF pilot 가스화 실험을 진행하였으며, 실험 결과를 분석하여 최적운전 조건을 도출하였다. 실험조건은 공기비 0.21~0.36, 가스화 반응기 SRF 충진율 35~65%, 산화제 분배율은 0~7.5%로 설정하여 실험을 진행하였으며, 공기비, 충진율이 증가할수록 냉가스효율 및 탄소전환율이 증가되었고, 산화제 분배율에서는 냉가스 효율은 2차 산화제 분배율이 3%에서 가장 좋은 결과를 보였으며, 탄소전화율은 2차 산화제의 공급비율이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 추후 공기비를 증가시킨 조건에서의 가스화 특성을 추가 파악 할 필요가 있음을 확인하였다.

폐기물, 바이오매스 가스화를 이용한 전기 생산 시스템은 화석연료 대체 및 CO₂ 배출량 감소를 위한 잠재성이 매우 뛰어난 것으로 평가되고 있다. 특히 폐기물, 바이오매스 가스화 발전 시스템은 전기의 이용 및 접근의 용이성이 뛰어나므로, 중･소규모 지역에서 이용할 수 있는 훌륭한 대안이라고 할 수 있다. 따라서 시스템을 효율적으로 이용하기 위해서는 폐기물, 바이오매스 가스화 발전시스템의 운전특성을 파악하여 성능을 개선시키는 것이 필요하다. 본 연구에서는 폐기물을 원료물질로 하고, 공기를 산화제로 이용한 가스화를 통해 생산된 합성가스를 이용하여 가스엔진과의 연계를 통해 전기를 생산하는 시스템을 개발하고자 한다. 폐기물은 가스화기 상부에서 투입되었고 산화제인 공기는 가스화기 측면에서 투입되었으며, 반응된 가스는 상부로 배출되는 고정층 방식의 반응기를 이용하였다. 발열량이 약 3,300, 3,900 kcal/kg인 폐기물을 이용하여 가스화 시스템의 합성가스 생산 특성을 파악하였다. 3,300 kcal/kg의 발열량을 가진 폐기물의 가스화 결과, 합성가스 조성이 CO 0.2~3.7%, H₂ 3.6~7.1%, CH₄ 0.9~2.3%으로 나타났으며, 안정적인 가스화가 진행되지 않았다. 3,900 kcal/kg의 발열량을 가진 폐기물의 가스화 결과, 합성가스 조성이 CO 7.9~12.1%, H₂ 7.1~8.2%, CH₄ 2.8~3.7%이며 냉가스 효율은 약 60.1%으로 안정적인 가스화가 진행되었다. 따라서 실험에 이용한 고정층 가스화기는 최소 3,300~3,900 kcal/kg이상의 열량을 가진 폐기물을 이용해야만 합성가스의 안정적인 생산이 가능하고 가스엔진 연계 발전이 가능한 것으로 도출되었다.