한국콩연구회

오존 기술을 기반으로 한 폐콩기름 활용 에너지 고효율 국산재 목재 pellet의 생산 및 생산성 향상 방법의 개발

Development of the high energy efficiency wood pellet with domestic woods and wasted soybean oil based on ozone technology

주관연구기관 : 건국대학교

발행년월 : 2010-12

주관부처 : 농림축산식품부

원문

http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndslOriginalView.do?dbt=TRKO&cn=TRKO201400026226&rn=&url=&pageCode=PG18

연구개발결과

연구개발 결과 폐콩기름을 펠릿의 첨가제로 사용하기 위하여, 적정 오존처리를 실시하고, 그 특성을 FI-IR등을 사용하여 조사하였다. FI-IR 측정 결과, 폐콩기름의 오존산화가 진행될수록 불포화 이중 결합에 기인한 3010 cm-1 부근의 흡수가 사라지고 1700 cm-1 부근의 카르복실기의 흡수가 크게 나타났다. 특히 3시간대에 3010 cm-1 부근에 이중결합이 거의 사라짐을 알 수 있었다. 3시간 처리한 폐식용유의 상태 접착력 시험 결과, 폐콩기름: pMDI 비율이 1:0.5일 때 8.08 kgf/cm2, 1:0.75일 때 9.53 kgf/cm2, 1:1일 때 44.16 kgf/cm2 1:2일 때 58.08 kgf/cm2, 1:3일 때 61.41 kgf/cm2, 1:4일 때는 46.95 kgf/cm2를 나타내어 MDI와의 적정당량이 1:2, 1:3 부근에서 결정됨을 알 수 있었다. 중량비 1:2, 1:3만을 선택하여 각각 내수, 내온수, 반복 끊임 상태로 접착강도 시험을 실시하였다. 내수 접착강도에서는 1:3의 경우가 더 높은 값을 보였으나 실험조건이 강화된 냉온수, 반복 끊임에서는 혼합비율 1:2와 1:3이 비슷한 값을 나타내었다. 따라서 3시간 오존 처리한 콩기름, 같은 처리한 폐콩기름, 무처리 콩기름, 무처리 폐콩기름을 목재 펠릿 제조 시 첨가제로 활용 하였다. 먼저, 수종 낙엽송을 이용한 펠릿제품의 품질을 조사한 결과는 다음과 같다. 즉 함수율은 7.66~9.48%로 나타나 목재펠릿의 품질기준 1급인 10% 이하를 만족시켰고, 제조된 각 펠릿의 발열량 측정결과 품질기준(1급) 4,300 kcal/kg을 모두 넘었으며, 기름을 첨가한 모든 펠릿이 대조구보다 높은 발열량을 나타냈다. 회분은 0.34~0.42%로 품질규격 1급인 0.7% 미만의 범주에 속한 것으로 나타났으며, 제조된 펠릿 모두가 겉보기 밀도 품질기준 1급(640kg/m3)을 만족시켰다. 내구성은 콩기름을 첨가한 펠릿, 오존산화 폐콩기름을 첨가한 펠릿이 품질 기준1급(97.5%이상)을 만족하였다. 전체적인 결과의 흐름을 보았을 때 첨가제를 첨가한 펠릿이 무첨가 펠릿 보다 내구성이 좋게 나타났다. 흡습율은 24시간 후 흡습율 시험에서 첨가제를 첨가한 펠릿이 모두 무첨가 펠릿 보다 낮은 흡습율을 나타냈으며, 5일 경과 후에도 무첨가 펠릿보다 첨가제를 첨가한 펠릿이 모두 흡습율 감소 현상을 보였다. 원소분석은 황의 함유량이 목재펠릿의 품질기준 1급(0.05%) 이하를 만족시켰고, 질소 함유량 역시 목재펠릿의 품질기준 1급(0.3%) 이하를 만족시켰다. 이 외에 리기다 펠릿과 소나무 펠릿도 낙엽송 펠릿과 유사한 결과를 나타내었다.