이 연구는 대표적인 미래바이오에너지인 해양바이오에너지 산업의 현황과 전망에 대한 탐색을 통해, 향후 녹색성장의 필수요소인 그린에너지 개발의 실행전략 수립에 필요한 함의 도출을 목적으로 하였다. 이 연구에서는 해양바이오에너지 산업에 대한 국내외 시정 분석을 통해 장기적 관점에서 산업으로서의 해양바이오에너지의 미래 전망을 추정하였다. 이를 기반으로 향후 우리나라의 녹색성장 동력 창출의 한 부분을 담당하게 될 해양바이오에너지 산업 육성은 위한 R&D 전략...

In biomass gasification, efficiency of energy quantification is a difficult part without finishing the process. In this article, a radial basis function neural network (RBFN) is proposed to predict biomass efficiency before gasification. RBFN will be compared with a principal component regression (PCR) and a multilayer perceptron neural network (MLPN). Due to the high dimensionality of data, principal component transform is first used in PCR and afterwards, ordinary regression is applied to selected principal components for modeling. Multilayer perceptron neural network (MLPN) is also used without any preprocessing. For this research, 3 wood samples and 3 other feedstock are used and they are near infrared (NIR) spectrum data with high-dimensionality. Ash and char are used as response variables. The comparison results of two responses will be shown.

Bioenergy is classified to one of the renewable energy resources such as solar, wind, hydro and tidal energies. It should be noted that all the renewable energies contribute to the reduction of greenhouse gases emission. In some cases, energy from wastes was also categorized as a renewable energy in our country even though it has only negligible effect on the emission reduction. In this paper, we tried to identify the bioenergy in order to follow the global indices of the renewable energy. The indices evaluated here were whether a resource is renewable, iogenic, biodegradable, combustible and organic. Biogenic and combustible were selected as the indices to identify the bioenergy. It was also suggested that combustible as an index can be exchangeable to organic.

In this study, the potential possibility of bioenergy was investigated as an alternative fuel for a naturally aspirated indirect injection diesel engine. The smoke emission of biodiesel fuel was reduced remarkably in comparison with diesel fuel, that is, it was reduced approximately 64% at 2500rpm, full load condition. And, power, torque and brake specific energy consumption showed no significant differences. However, NOx emission of biodiesel fuel was slightly increased compared with the commercial diesel fuel.

본 연구는 바이오매스에 기인한 에너지와 관련하여, 첨부된 문헌에 의하여 작성되었으며, 바이오에탄올, 바이오디젤 및 바이오가스에 대하여 본 논문을 작성하게 된 배경, 제조공정, 각국의 생산량, 시장현황, 규격 및 정책을 다루었다. 이 논문은 바이오 에너지와 관련하여 전반적인 지식과 장차 바람직한 방향을 모색하는 데에 도움을 줄 것이다. 바이오에너지는 신재생에너지로서 유용한 에너지이며, 다각도로 활용 방안을 모색하여야 한다. 결론에 현재의 상황을 고려하여 몇가지 방향을 제시하였다.

겨울철 유휴 논토양에 헤어리베치를 재배 이용하여 바이오에너지 원료작물인 옥수수를 재배할 경우 화학비료와 제초제를 절감하고, 옥수수의 무경운 재배법을 개발하고자 수행하였다. 헤어리베치 피복 이용 옥수수 무경운 직파재배 시 재식밀도에 따른 옥수수의 간장, 경태 및 엽색도 등은 관행재배에비하여 감소하였으며, 착수고는 밀식할 경우 증가하는 경향이었다. 그 밖의 옥수수의 출사기는 헤어리베치를 피복한 처리구에서 관행재배구에 비하여 평균 3일 지연되었으며, 재식밀도가 높을수록 또는 시비량이 감소될수록 지연되었다. 한편 경작지에서 우점하는 잡초는 여뀌, 바랭이 및 피였으며, 헤어리베치 피복량 증가는 잡초 건물중을 감소시켰다. 바이오에탄올생산량은 헤어리베치를 피복한 처리구에서 관행과 비교하여58.9~89.8%까지 확보할 수 있었으며, 재식밀도가 낮거나 시비량이 적을수록 감소 정도가 크게 나타났다. 바이오에너지 작물인 옥수수를 친환경적으로 생산하는 방법 중의 하나로 헤어리베치를 피복하고 무경운 직파하여 시비량을 50% 감량하고, 재식밀도를 125,000 주 ha-1로 높이면 총 건물수량과 바이오에탄올량을 관행과 유사한 수준을 얻을 수 있을 것으로 판단되었다.

지구온난화와 화석연료의 고갈이라는 심각한 위기 속에 세계 모든 나라들이 탄소배출 감소와 대체에너지 확보방안 마련에 노력하고 있다. 스웨덴은 자연자원 특히 산림자원을 이용한 바이오에너지 생산에 모범을 보이는 나라이다. 해외에너지의존도가 과거 70%가 넘는 수준에서 30% 미만으로 낮출 수있었던 그들의 성공요인을 분석하여 국내 바이오에너지 산업화 활용자료로 이용하고자 한다. 1. 스웨덴의 바이오에너지 정책은 1997년 처음 입안되어 대폭적인 예산지원과 바이오에너지 지원체제가 구축되었다. 전기인증제, 세금면제, 특별자금지원(연구개발 및 산업화) 등 다양한 형태로 건강과 환경, 기후에 미치는 영향은 최소화하면서 저비용으로 에너지를 생산하고 효율적으로 소비하는 정책을 성공적으로 만들어냈다. 2. 바이오에너지 개발을 위해 스웨덴은 면세, 세금부과 등의방법을 적절히 부과하였는데 기존의 에너지 자원에 대한 세금부과, 바이오매스, 풍력, 수력발전으로부터 생산되는 에너지에대한 면세 또는 보조금 지급 등 다양한 혜택을 주고 있다. 3. 스웨덴은 국가 전체적으로 막대한 산림을 이용해 생산된바이오매스를 화력발전시스템으로 전기, 난방 등의 에너지를만들어 공급하는 저비용 고효율 시스템이 잘 정착되어있다. ENKöPING이라는 회사의 우드칩(woodchips, sawdust(톱밥), willow(버드나무), bark)을 이용한 난방과 전기 생산으로 인구 2~3만의 조그만 시의 에너지 자립도를 이룬 지역난방 모범사례가 된다. 4. 스웨덴의 대학, 연구소에서는 버드나무류로 대표되는 관목의 우수품종 개발, 파종, 수확, 잡초방제 등에 대한 재배기술이 개발하여 자연자원뿐만 아니라 바이오매스의 농업적 생산에도 성과를 보이고 있으며 여기서 생산된 단기순환 관목의 용도를 다양화하여 수익 창출에도 연구노력을 하고 있다.

본 연구는 GIS․RS를 기반으로 무주군 산림의 이산화탄소 (CO2) 흡수량 및 바이오에너지 공급 잠재량을 추정하기 위하여 수행하였다. 추정 결과, 무주군 산림은 7,800,130 tCO2를 흡수한 것 으로 추정되었으며, 이용 가능한 전체 바이오에너지 공급 잠재량은 11,868,202,837 M㎈인 것으 로 추정되었다. 또한, 연간 바이오에너지 공급 잠재량은 314,876,637 M㎈/year이었으며, 이는 겨울철 난방용 바이오에너지로 무주군 전체 가구수 10,902 가구보다 많은 11,214 가구에 공급할 수 있는 것으로 추정되었다. 본 연구는 국가단위 산림의 CO2 흡수량 및 바이오에너지 공급 잠 재량 추정에 있어서 그 방법론을 제시하였으며, GIS․RS 등의 최신 기법을 기반으로 정밀한 산림 정보를 이용한 국가단위의 추정은 신뢰도를 더욱 높일 수 있을 것으로 판단되었다.

This technology is to highly produce heat by microorganism during fermentation of mushroom sludge as a byproduct at farm field which would be established more competitive in mushroom growers and distinguished technology with ordinary mushroom growers. Furthermore this technology could be reduced energy as well as high efficiency in resource uses. There was highly reduction in energy consumption using by heat during fermentation of mushroom sludge which was produced by different media material with vegetable for mushroom cultivation. After 4 days the inner temperature during fermentation of mushroom media was a little changes of 61～50℃ and inner temperature of fermentation chamber was 55～45℃, inlet temperature of cooling water was 17℃, outlet temperature was 44～35℃, and ambient temperature was 28℃ at daytime and 14℃ at night time which was relatively constant. A heat exchange from fermentation chamber was 1090～648㎉/10min and the maximum heat exchange was 11550～1064㎉/10min which was caused to reduce fermentation heat with time The efficiency of heat exchange was distributed with 81～61% with time.

This study analyzed whether there are mediating effects of government policies between the inputs and the economic performances of Korean bioenergy companies-this was accomplished by applying a mediating analysis by PROCESS Macro ver 2.16.3 (Hayes, 2013) based on a survey from the bioenergy companies. The analysis found that the increase in inputs of the Korean bioenergy companies affected the increase of performance through the government policies. In addition, comparing the mediating effects of detailed policies, this study found that said effects were greater in the order of RPS(Renewable Portfolio Standard) > the price variation of electricity = the obligation of greenhouse gas reduction > the changes in business scale based on RPS·RFS(Renewable Fuel Standard). However, it was found that the price variation of transportation fuels and RFS did not make a significant difference. There are two political implications of this study. First, to enhance the economic performance of bioenergy companies, the Korean government should keep the expanding trend of the current RPS. Second, the government needs to emphasize the importance of biofuels for transportation and make policies to develop related industries.

2005년부터 음식물류폐기물의 직매립이 금지됨에 따라 이에 따른 처리수단으로 자원화(민간 사료화, 공공퇴비화 위주)시설을 많이 설치하여 운영하였다. 하지만 음식물류폐기물을 이용하여 생산된 사료와 퇴비에 대한 사용자들의 부정적인 인식으로, 생산된 부산물이 다시 폐기물로 되는 악순환이 지속되어 왔다. 또한 런던협약에 의해서 2012, 2013, 2014년에 하수슬러지, 음폐수, 축산분뇨 및 하수슬러지 등 유기성폐기물의 해양배출이 금지됨에 따라 고농도의 유기물을 육상에서 처리해야 했기 때문에 부수적으로 바이오가스를 얻을 수 있는 혐기성 소화에 많은 관심을 갖게 되었다. 그러나 많은 지자체에서 혐기성 소화의 이해와 운전기술의 부족으로 시설 운영에 실패 또는 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 음식물류폐기물과 음폐수의 혼합소화 운전을 하고 있는 대전광역시 내 바이오 에너지화 시설의 혐기성 소화 효율을 실험적으로 분석하고 향후 유기성폐기물의 혐기소화를 이용한 처리 가능성을 살펴보았다. 음식물류폐기물과 음폐수의 총 반입량은 평균 353.17 ton/day이며 그 중 296.47 ton/day이 혐기성 소화조에 투입되었으며 나머지 56.7 ton/day는 매립처리하는 것으로 측정되었다. 시설 내 중간 저장조, 혐기성 소화조, 안정화조의 경우 평균 TS 제거 표율은 72.5%, VS는 80.2%로 측정되었으며 평균 바이오 가스 발생량은 26,450 Nm3/day, 이중 CH4 함량은 63.83%로 측정되었다. VS당 바이오 가스 및 CH4 발생량은 0.77 Nm3-biogas/kg-VS, 0.49 Nm3-CH4/kg-VS로 측정되었으며, VS/TS 비는 중간 저장조, 혐기성 소화조, 안정화조에서 각각 87.0%, 72.5%, 62.5%로 나타났다. 이와 같은 결과를 기반으로, 바이오 에너지화 시설 내 혐기성 소화조 및 안정화조에서 메탄생성세균이 활발하게 성장하고 있어 소화조 효율이 높은 것으로 판단되었다.