폐자원 유래 바이오중유의 품질 모니터링 분석에 따른 특성 연구

• 영문명: A Study on the Characteristics of Bio-Heavy Oil Derived from Waste Resources Based on Quality Monitoring Analysis
• 발행기관: 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회)
• 저자명: 이재민(Jae-Min Lee) 김범수(Beom Soo Kim) 나병기(Byung-Ki Na) 김재곤(Jae-Kon Kim)
• 간행물 정보: 『한국응용과학기술학회지』제41권 제6호, 1408~1425쪽, 전체 18쪽
• 주제분류: 공학 > 화학공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.12.31

국문 초록

전 세계적으로 기후변화 등의 환경 문제와 자원고갈 문제가 심각해짐에 따라 화석연료의 의존도를 낮추고 탄소중립을 실현할 수 있는 대체 에너지원 확보가 중요해졌다. 이에 따라 국내 발전분야에서는 중유를 대체할 수 있는 폐자원 유래 바이오중유를 2014년부터 시범보급하여 2019년 상용화를 시작하였다. 본 연구에서는 2014년 시범보급 시작부터 2023년까지 상용화 기간을 포함한 10년간 국내에서 발전용연료로 사용된 바이오중유를 대상으로 원료 수급 데이터 및 연료 품질 모니터링 데이터를 연도별로 분석하여 주요 품질 특성의 변화를 평가하였다. 시범보급 초기에는 저가 원료의 사용 및 연료 제조기술의 부족등으로 인화점, 동점도, 황분, 회분, 전산가, 금속분, 질소분, 인함량 등 대부분 품질 항목의 변동성이 컸으나, 2018년까지 시범보급 기간을 거치며 바이오중유 생산사들의 제조기술 및 발전소의 구매 연료 품질 관리 체계의 발전 등으로 연료 품질이 빠르게 안정화되었다. 이후 상용화 기간을 포함한 2023년까지 인화점과 황분 함량은 안정적으로 유지되었고, 동점도, 회분, 유동점, 전산가, 금속분, 인 함량 등은 감소 추세를나타내었으며, 발열량은 증가 추세를 보이는 것으로 나타났다. 10년간 바이오중유의 품질은 시범보급 첫해를 제외하고 모두 법적인 품질기준을 만족하였고 연료로서의 품질 특성은 안정화되며 개선되고 있는 것으로 나타났다.

영문 초록

Globally the pressing challenges of climate change and resource depletion have underscored the need to reduce dependence on fossil fuels and secure alternative energy sources that can achieve carbon neutrality. In response, Korea's power generation sector initiated the pilot distribution of bio-heavy oil derived from waste resources as a substitute for heavy oil in 2014, with its commercialization beginning in 2019. This study analyzes ten years of bio-heavy oil usage in Korea, from the 2014 pilot phase to 2023, including the commercialization period, by evaluating annual raw material supply data and fuel quality monitoring records to assess changes in key quality characteristics. During the initial pilot phase, quality variability was significant for most indicators, including flash point, kinematic viscosity, sulfur content, ash content, acid value, metal content, nitrogen content, and phosphorus content, due to the use of low-cost feedstocks and the lack of advanced fuel production technologies. However, by the end of the pilot phase in 2018, the rapid stabilization of fuel quality was achieved, driven by advancements in production technology among bio-heavy oil manufacturers and the enhancement of fuel quality management systems at power plants. Between the commercialization phase and 2023, the flash point and sulfur content remained stable, while kinematic viscosity, ash content, pour point, acid value, metal content, and phosphorus content showed a decreasing trend, and calorific value exhibited an increasing trend. Over the ten years, excluding the first year of the pilot phase, bio-heavy oil consistently met legal quality standards, with its fuel quality characteristics stabilizing and improving over time.

목차

1. 서 론

2. 연구 방법

3. 결과 및 고찰

4. 결 론

References

키워드

바이오중유 석유대체연료 바이오연료 신재생에너지 공급의무화제도(RPS) 탄소중립 온실가스 재활용 Bio-heavy oil Alternative fuel Biofuel Renewable portfolio standard(RPS) Carbon neutrality Greenhouse gas Recycling