초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
국내에서 생산되는 목재 또는 목재산업에서 발생하는 미활용 바이오매스, 폐플라스틱, 저가 비금속 촉매를 사용한 혼합열분해를 통해 바이오오일의 물성 개질을 목표로 함.
○ 스크루 열분해 장치와 마이크로웨이브 열분해 장치를 사용한 열분해 공정의 최적 반응조건 탐색
○ 바이오매스, 폐플라스틱, 촉매의 최적 배합 비율 탐색
○ 제조된 바이오오일의 물성 향상 정도 평가 및 부산물인 바이 오카본의 물리·화학적 특성 평가
전체 내용
1) 열분해 장치의 최적 반응조건 탐색

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
국내에서 생산되는 목재 또는 목재산업에서 발생하는 미활용 바이오매스, 폐플라스틱, 저가 비금속 촉매를 사용한 혼합열분해를 통해 바이오오일의 물성 개질을 목표로 함.
○ 스크루 열분해 장치와 마이크로웨이브 열분해 장치를 사용한 열분해 공정의 최적 반응조건 탐색
○ 바이오매스, 폐플라스틱, 촉매의 최적 배합 비율 탐색
○ 제조된 바이오오일의 물성 향상 정도 평가 및 부산물인 바이 오카본의 물리·화학적 특성 평가
전체 내용
1) 열분해 장치의 최적 반응조건 탐색
· 자체 제작한 스크루 열분해 장치 및 마이크로웨이브 열 분해 장치의 최적화
- 스크루 회전속도, 마이크로웨이브 출력, 운반 기체의 유속 등 기계적 조건 최적화
- 시료 투입속도, 시료 투입량, 반응온도, 반응시간 등 최적의 반응조건 확립
2) Hydrogen-rich 바이오오일 생산
· Hydrogen-rich 바이오오일 생산을 위한 실험방법 탐색
- Hydrogen-rich 바이오오일 생산을 위한 목재 바이오매스, 폐플라스틱(PE, PS)의 최적 혼합비 탐색
- Hydrogen-rich 바이오오일 생산에 적합한 저가 비금속 촉매(제올라이트, 황토) 탐색
3) 제조된 바이오오일 및 바이오카본의 특성 평가
· 바이오오일
- 매스밸런스, 구성 원소, 함수율, 전산가(TAN), 점도, 발열량 등 물리적 특성 평가
- GC/MS를 이용한 바이오오일 내 유기화합물 조성 분석
- GPC를 이용한 바이오오일 분자량 분석
- TGA를 이용한 바이오오일의 열역학적 거동 특성 분석
- FT-IR 분광분석기를 이용한 바이오오일 내 작용기 분석
· 바이오카본
- 원소 구성, 비표면적 및 다공성, 작용기 분석 등 평가

연구개발성과
본 연구개발의 목표였던 스크루형 열분해기와 마이크로웨이브 열분해기에서의 급속열 분해를성공적으로 진행하여 열분해유를 획득하였으며, 또한 비이오매스-플라스틱 촉매 혼합열분해를통해 열분해유의 연료적물성을 크게 향상하였다고 사료됨.

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
· 스크루형 열분해 장치의 플라스틱 열분해
- 본 연구개발과제에서 수행이 어려웠던 스크루형 열분해 장치를 사용한 바이오매스와 플라스틱 혼합열분해를수행하여 대량, 연속 열분해에서 공급장치 및 냉각장치 내 왁스 생성 문제 해결.
· 국내산 경제성 촉매 사용
- 본 연구개발과제에서 사용된 제올라이트계촉매와 유사한 물성을 기대할 수 있는 국내산 황토를 촉매로 사용하여 열분해공정의 경제성 향상.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1.1. 연구개발의 목적 ... 6
• 1.2. 연구개발의 필요성 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 2.1. 공시재료 ... 7
• 2.2. 급속열분해기 특성 ... 8
• 2.3. 바이오매스와 플라스틱 혼합열분해 ... 11
• 2.4. 결론 ... 14
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 14
• 1) 연구수행 결과 ... 14
• 2) 목표 달성 수준 ... 20
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 21
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 21
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 22
• 끝페이지 ... 23