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논문 상세정보

산림 바이오매스의 에너지 활용을 위한 타당성 분석

The feasibility analysis for energy utilization of forest biomass

초록
용어

논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로,
시범 서비스 중입니다.

본 연구에서는 전국적으로 48만ha에 걸쳐 연료림으로 조성되어 있는 리기다소나무를 에너지연료로 활용하기 위해 최적의 생산시스템을 개발하고 이에 따른 공급가격과 전기 열 판매가격 및 이용률 등을 고려한 우드칩 연료한계가격을 산출하였으며 다양한 시나리오에 따른 경제성 민감도 분석을 수행하였다. 열 및 발전 전용시설에서의 경제성을 결정짓는 가장 중요한 변수는 연료공급가격이다. 열 전용시설에서는 본 연구에서 제안된 모든 생산시스템에서 생산되는 우드칩 연료의 활용이 가능하며 발전 전용시설에서는 생산비가 가장 높은 연료사용에는 일부 한계가 있으나 전기 판매가격이 현재의 SMP(pitch pine : 계통한계가격)보다 높아지거나 이용률이 80%이상으로 되는 경우 모두 활용 가능한 것으로 분석되었으며, 더욱이 RPS제도 시행에 따른 신재생에너지 인증서(REC:Renewable Energy Certificate)편익과 온실가스 절감효과로 CDM(Clean Development Mechanism)편익 등을 고려할 경우 충분히 활용 가능한 것으로 분석되었다. 따라서, 국내 발전부문에서의 RPS 공급의무율 이행을 위해서 산림 바이오매스의 활용이 적극 권장된다.

Abstract

The optimal woodchip production system was developed and the production cost of a forest woodchip fuel was calculated for utilizing the pitch pine, which covers around 480,000ha nationwide. the marginal price of the woodchip fuel considering the factor of supply price, electricity and heat selling price as well as capacity factor were suggested and the economic sensitivity analysis was conducted for various scenario. The most important variable which determine economic feasibility was a fuel cost for the power generation facility. If the electricity price is higher than the current SMP(System Marginal Price) or the capacity factor is higher than 80%, there fully is a benefit to consume the woodchip fuels produced in the suggested production system in this study. In addition, the additional benefit becomes more obvious when considering REC(Renewable Energy Certificate) and CDM(Clean Development Mechanism). Therefore, it is strongly suggested for domestic power generation sector to utilize the forest biomass fuel to achieve the obligatory target of RPS.

본문요약 

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문제 정의
  • 따라서, 본 연구에서는 연료림인 리기다소나무를 대상으로 전목생산, 전간재생산과 같은 생산시스템의 종류 그리고 생산지와 사용지간의 운송거리에 따라 수행한 공정분석 및 시험결과를 바탕으로 최적의 생산시스템을 개발하고 생산비용 및 공급가격을 분석하고자 한다[5,11].

    따라서, 본 연구에서는 연료림인 리기다소나무를 대상으로 전목생산, 전간재생산과 같은 생산시스템의 종류 그리고 생산지와 사용지간의 운송거리에 따라 수행한 공정분석 및 시험결과를 바탕으로 최적의 생산시스템을 개발하고 생산비용 및 공급가격을 분석하고자 한다[5,11].

  • 또한 에너지 연료 활용을 위한 산림 바이오매스의 생산비용 및 공급가격을 에너지 생산시스템(열 전용시설, 발전 전용시설)별로 적용 열·전기 판매가격 및 이용률 등을 고려한 우드칩연료 한계가격을 산출하고 다양한 시나리오에 따른 민감도 분석을 수행하여 산림 바이오매스의 에너지 활용을 위한 타당성을 분석하고자 한다.

    또한 에너지 연료 활용을 위한 산림 바이오매스의 생산비용 및 공급가격을 에너지 생산시스템(열 전용시설, 발전 전용시설)별로 적용 열·전기 판매가격 및 이용률 등을 고려한 우드칩연료 한계가격을 산출하고 다양한 시나리오에 따른 민감도 분석을 수행하여 산림 바이오매스의 에너지 활용을 위한 타당성을 분석하고자 한다.

  • 목질계 바이오매스 에너지 활성화의 관건은 공급가격의 경제성과 공급의 안정성이 확보되어야 하는바 이러한 문제점의 해결방안을 도출하기 위해 본 연구에서는 목질계 바이오매스중의 하나인 산림 바이오매스로 국내 부존자원이며 1960~1970년대에 걸쳐 전국적으로 48만ha에 연료림으로 조성하여 현재는 벌기령이 지나 수종갱신 대상인 리기다소나무를 에너지연료로 활용하기 위한 에너지연료 생산공정분석을 통한 생산비용을 산출하고 또한 현 단계에서 생산비용을 최소화 할 수 있는 최적의 생산시스템을 개발하여 현재의 에너지 생산시스템에 적용 시 경제성 확보 여부를 경제성분석을 통해 확인하고 이에 따른 경제적 편익분석과 환경적 편익분석을 종합하여 산림 바이오매스 에너지의 활용가능 타당성을 평가하고 활성화를 위한 방안을 제시하고자 한다[2,8].

    목질계 바이오매스 에너지 활성화의 관건은 공급가격의 경제성과 공급의 안정성이 확보되어야 하는바 이러한 문제점의 해결방안을 도출하기 위해 본 연구에서는 목질계 바이오매스중의 하나인 산림 바이오매스로 국내 부존자원이며 1960~1970년대에 걸쳐 전국적으로 48만ha에 연료림으로 조성하여 현재는 벌기령이 지나 수종갱신 대상인 리기다소나무를 에너지연료로 활용하기 위한 에너지연료 생산공정분석을 통한 생산비용을 산출하고 또한 현 단계에서 생산비용을 최소화 할 수 있는 최적의 생산시스템을 개발하여 현재의 에너지 생산시스템에 적용 시 경제성 확보 여부를 경제성분석을 통해 확인하고 이에 따른 경제적 편익분석과 환경적 편익분석을 종합하여 산림 바이오매스 에너지의 활용가능 타당성을 평가하고 활성화를 위한 방안을 제시하고자 한다[2,8].

  • 본 연구에서는 리기다소나무를 에너지 연료로 활용하기 위해 실증실험을 통해 최적의 생산시스템을 개발하고 이에 따른 연료 생산원가를 분석하였으며 공급가격과 전기·열 판매가격 및 이용률 등을 고려한 우드칩 연료 한계가격을 산출하여 열전용 시설 및 발전 전용시설에서의 에너지연료 활용을 위한 경제성을 분석하였다.

    본 연구에서는 리기다소나무를 에너지 연료로 활용하기 위해 실증실험을 통해 최적의 생산시스템을 개발하고 이에 따른 연료 생산원가를 분석하였으며 공급가격과 전기·열 판매가격 및 이용률 등을 고려한 우드칩 연료 한계가격을 산출하여 열전용 시설 및 발전 전용시설에서의 에너지연료 활용을 위한 경제성을 분석하였다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
목질계 바이오매스 에너지의 이용계획
한전 발전자회사를 포함한 13개 RPS 대상 발전사업자들과 여러 민간열병합 발전사업자 및 산업용 열 생산 설비 보유업체들이 목질계 바이오매스 에너지의 이용계획을 적극 검토하고 있는 사례는?
2006년 국내 최초로 서대구에 목질계 바이오매스 열병합발전소가 준공되어 상업운전에 들어간 이후 몇 개의 열병합발전소가 추가로 건설되어 운영 중에 있으며 현재는 제도 시행에 대응하기 위해 한전의 RPS 발전자회사인 한국동서발전이 2013년 준공목표로 동해에 30 MW급 목질계 바이오매스 발전소를 건설 중에 있으며 한국수력원자력과 한국서부발전도 30~50 MW급의 목질계 바이오매스 발전소 건설을 계획하고 있으며 한국지역난방공사와 민간부문에서도 목질계 바이오매스 열병합발전설비 건설을 계획하고 있다

2006년 국내 최초로 서대구에 목질계 바이오매스 열병합발전소가 준공되어 상업운전에 들어간 이후 몇 개의 열병합발전소가 추가로 건설되어 운영 중에 있으며 현재는 제도 시행에 대응하기 위해 한전의 RPS 발전자회사인 한국동서발전이 2013년 준공목표로 동해에 30 MW급 목질계 바이오매스 발전소를 건설 중에 있으며 한국수력원자력과 한국서부발전도 30~50 MW급의 목질계 바이오매스 발전소 건설을 계획하고 있으며 한국지역난방공사와 민간부문에서도 목질계 바이오매스 열병합발전설비 건설을 계획하고 있다[1,8,9,14,17,26].

공사원가
공사원가는 어떻게 분류할 수 있는가?
노무비, 재료비, 경비, 일반관리비

예정가격 작성기준』 에 따르면 공사원가는 크게 노무비, 재료비, 경비, 일반관리비로 분류할 수 있다. 노무비에는 직접노무비와 간접노무비로 재료비는 직접재료비와 간접재료비로 경비는 기계경비, 보험료 등으로 분류할 수 있다[30].

목질계 바이오매스 에너지
목질계 바이오매스 에너지 활성화의 관건은?
공급가격의 경제성과 공급의 안정성이 확보되어야

목질계 바이오매스 에너지 활성화의 관건은 공급가격의 경제성과 공급의 안정성이 확보되어야 하는바 이러한 문제점의 해결방안을 도출하기 위해 본 연구에서는 목질계 바이오매스중의 하나인 산림 바이오매스로 국내 부존자원이며 1960~1970년대에 걸쳐 전국적으로 48만ha에 연료림으로 조성하여 현재는 벌기령이 지나 수종갱신 대상인 리기다소나무를 에너지연료로 활용하기 위한 에너지연료 생산공정분석을 통한 생산비용을 산출하고 또한 현 단계에서 생산비용을 최소화 할 수 있는 최적의 생산시스템을 개발하여 현재의 에너지 생산시스템에 적용 시 경제성 확보 여부를 경제성분석을 통해 확인하고 이에 따른 경제적 편익분석과 환경적 편익분석을 종합하여 산림 바이오매스 에너지의 활용가능 타당성을 평가하고 활성화를 위한 방안을 제시하고자 한다[2,8].

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저자의 다른 논문

참고문헌 (30)

  1. 1. 지식경제부, "제2차 국가 에너지 기본계획", 2010 
  2. 2. 안지운, "바이오에너지산업 육성을 통한 FTA대응전략 연구", 에너지경제연구원, 기본연구보고서 09-15 
  3. 3. 강창용. 민경택, "영국 바이오매스 주요정책의 내용과 시사점", 농촌경제 제2권 3호,2006 
  4. 4. 김재원,박문섭,송태영, "집재작업 강도평가에 관한 연구", 산림과학논문집54,1996 
  5. 5. 김외정, "국산목재자원의 효율적 수요공급방안", 웰빙시대의 국산목재 이용 활성화를 위한 심포지움 자료집, 임업단체총연합회,2005 
  6. 6. 김재원, "임목수확작업의 유형별 작업강도 및 작업능률 평가에 관한 연구",서울대학교 박사학위논문,2003 
  7. 7. 김재원, 노재후, 우태명, 이해주, "간벌 작업의 작업강도 및 집재기계화에 관한 연구",임업연구원연구보고39,1989, 
  8. 8. 박현태 외 5인, "주요국의 바이오에너지 개발 및 보급동향", 한국농촌경제연구원,2008.3 
  9. 9. 배정환, 김진오, 조상민, "지역균형발전을 위한 지역에너지사업 추진전략 및 경제적 파급효과 분석",에너지경제연구원 기본연구보고서 06-18,2006 
  10. 10. 산림과학원, "경제림육성을 위한 산림실태조사",2002 
  11. 11. 산림조합 중앙회, "환경친화적 임목수확모델 개발 및 공정조사 사업",2002 
  12. 12. 산업자원부, "목질계 바이오매스의 에너지활용 방안",2007.2 
  13. 13. 산업자원부, "제2차 신.재생에너지 기술개발 및 이용 보급 기본계획",2003 
  14. 14. 산업자원부, "신.재생 에너지 발전차액 지원제도 개선 및 RPS제도와 연계 방안",2006 
  15. 15. 산업자원부/에너지관리공단, "04년 대체에너지 보급 통계",2005, 
  16. 16. 석현덕 외 3인, "목질바이오매스 열에너지 개발의 경제성 분석과 에너지용 산림폐재의 지속적 확보방안", 농촌경제연구원,2005.10 
  17. 17. 에너지경제연구원/산업자원부, "제3차 전력수급 기본계획(2006-20년)",2006 
  18. 18. 에너지경제연구원/산업자원부, "집단 에너지 공급 기본계획 수립에 관한 연구",2007 
  19. 19. 유승직, "국제온실가스 감축에 따른 사회적 영향분석", 에너지경제연구2000 
  20. 20. 이준우, "한국 임도의 등급조정에 관한 고찰",2007 산림공학기술 심포지움, 한국산림공학기술연구회,2007. 
  21. 21. 임업연구원, "우리나라산 주요 목재의 성질과 용도",1994 
  22. 22. 임업연구원, "임업기계화 장기 기본계획",1994 
  23. 23. 임업연구원, "산림사업의 공적관리 시스템강화 및 임산 바이오매스를 이용한 대체 에너지보급",2003 
  24. 24. 차두송 외, "국산재 생산비용 절감을 위한 임도 및 임업기계 활용방안",2007 산림공학기술 심포지움, 한국산림공학기술연구회,2007 
  25. 25. 최돈하, "바이오매스활용 워크샵 발표자료", 산림과학원,2006 
  26. 26. 최준원, "유럽국가의 목질계 바이오 에너지 활용현황"산림조합중앙회,2006.8 
  27. 27. 한국목재칩연합회, "연도별 펄프용 우드칩의 회원사 납품실적",2006 
  28. 28. 한국임정연구회, "숲가꾸기산물의 경제적 활용 방안에 관한 연구",2003 
  29. 29. 한국지역난방공사, "바이오매스를 활용한 지역 난방시스템 도입타당성 연구",한국에너지기술연구원,2004 
  30. 30. 산업자원부, "리기다소나무 활용을 위한 경제성분석"(2008) 

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