수열탄화를 통한 버섯폐배지 연료화 특성 변화 분석

Enhanced fuel properties of mushroom waste medium by hydrothermal carbonization

전 세계적으로 기존 화석연료의 사용을 줄이고 신재생에너지로의 전환이 강조되고 있는 가운데바이오매스 자원을 활용한 에너지화에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 바이오매스 중 하나인 농업부산물은 매년 발생량이 증가하고 있어 그에 따른 적절한 처리 및 활용 방안이 필요하며 이러한 농업부산물을 바이오 에너지로 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 바이오매스는 운반이나 저장측면에서 경제적으로 비효율적이기며 높은 수분함량 및 낮은 에너지 밀도로 인해 연료로써 활용하기엔 어려움이 있다. 이러한 단점을 개선하고자 건조, 탄화와 같은 다양한 전처리 기술을 이용하고 있으며, 그 중 수열탄화(Hydrothermal carbonization)는 고온⋅고압에서 아임계수(sub-critical water)를 이용한 열화학적 공정으로 기존의 탄화에 비해 낮은 온도에서 진행되기 때문에 적은 에너지가 필요하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 농업부산물 중 하나인 버섯폐배지를 이용하여 다양한 온도조건에서 수열탄화를 진행하였으며, 그에 따른 화학적 특성 변화를 확인하였다. 버섯폐배지와 물은 1:1w/w% 비율로 혼합한 후180-300℃의 반응온도에서 수열탄화를 수행하였다. 수열탄화 후 생성된 Biochar는 원소분석, 공업분석, 발열량 분석, TGA, FT-IR, XRF 등의 분석을 수행하여 연료로써 활용 가능성을 평가하였다.