학회지

Korean Society of Forest Engineering

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한국산림공학회지, (2024)
pp.9~9

- 소규모 열병합 발전용 목재칩 연료의 열풍건조에 따른 함수율 변화 모니터링 연구 -

조현민

(강원대학교 산림과학부)

오재헌

(국립산림과학원 산림기술경영연구소)

이승재

((주)나무와에너지)

이영석

(강원대학교 산림과학부)

김태형

(강원대학교 산림과학부)

권준형

(강원대학교 산림과학부)

한상균

(강원대학교 산림과학부)

최근 우리나라 농ž산촌에서 미이용 산림자원의 순환 및 지역 난방비용 절감을 위해 소규모 열병합 발전 설비를 활용한 산림에너지자립마을의 조성이 이루어지고 있으며, 소규모 열 공급 시스템에서 비 교적 경제적인 것으로 알려진 가스피케이션 열병합 설비의 도입이 고려되고 있다. 가스피케이션은 설 비의 특성상 안정적인 운용을 위해 15% 미만으로 건조된 목재칩 연료가 투입되어야 하기 때문에, 일 반적으로 목재칩 열풍 건조 시설이 함께 도입되고 있다. 하지만, 열풍건조 시설에서는 건조를 위해 파일 형태로 쌓인 목재칩의 위치에 따라 건조 속도가 달라 목표함수율 도달 시점을 정확히 파악하는 데 어려움이 있으며, 이로 인해 연료의 비건조 또는 과건조가 발생하여 운영적ž경제적 손실로 이어질 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 열풍건조 시설에서 목재칩 연료의 적정 건조 시간을 도출하고자 충 북 괴산군 산림에너지자립마을에 설치된 열풍건조 시설(L-ENZ 150)에서 함수율 약 36%의 목재칩 14 ton을 총 72시간 동안 건조하며 2시간 간격으로 파일 내 위치별 함수율 변화를 조사 및 분석하였다. 연구 결과, 목재칩 파일의 바닥으로부터 10cm, 30cm, 60cm 높이에 있는 시료 순으로 목표함수율인 15% 미만에 도달하였으며, 건조 시간은 각각 20시간, 36시간, 62시간이 소요되었다. 건조 효율은 파일 을 60cm로 쌓았을 때 약 0.11 ton/hr으로 가장 높았으며, 62시간 동안 약 7 ton의 연료를 건조할 수 있는 것으로 나타났다. 현재 괴산에 설치된 68kWel 규모의 소형 가스피케이션은 62시간동안 약 3.6 ton의 연료를 소비하기 때문에 열풍건조 시설을 활용하여 최적의 건조 계획의 수립 및 연료 공급이 가능할 것으로 판단된다. 단, 열풍건조기의 특성상 외부 공기의 온도에 따라 건조 성능이 달라지기 때문에 겨울철 기온에서의 활용은 제한적일 것으로 판단되며, 그에 따라 여름철 가동시간을 높여 건 조된 목재칩을 저장해두고 사용하는 방식으로 운영하는 것이 효율적일 것으로 사료된다.

Monitoring on Moisture Content Changes during Hot Air Drying of Wood Chip Fuel for Small-Scale CHP

Hyun-Min Cho

Jae-Heun Oh

Sueng-Jae Lee

Yeong-Seok Lee

Tae-Hyeong Kim

Jun-Hyeong Kwon

Sang-Kyun Han

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