표제지
발간사 / 윤영균
목차
1. 국내 미활용 목재펠릿 이용 가능 자원 탐색 13
1.1. 잣 부산물 15
1.1.1. 잣 부산물의 생산 및 분포 15
1.1.2. 잣 부산물의 에너지 특성 17
1.1.3. 잣 부산물의 이용 현황 18
1.2. 버섯폐배지 19
1.2.1. 국내 식용버섯 생산량 분석 19
1.2.2. 버섯 폐배지 발생량 산출 20
1.2.3. 버섯 폐배지의 에너지 특성 22
1.3. 유목 28
1.4. 폐목재 29
1.5. 숲가꾸기산물 30
1.6. 수피 34
1.7. 잔디부산물 35
1.8. 가로수 전정가지 39
1.9. 결론 41
2. 목재펠릿 제조인자 변화에 따른 품질 특성 43
2.1. 목재펠릿 제조원료 특성 및 입자크기 분포 45
2.2. 롤러와 다이 간격 변화가 성형기에 미치는 영향 46
2.3. 롤러와 다이 간격 변화가 목재펠릿 생산에 미치는 영향 46
2.4. 롤러와 다이 간격 변화가 목재펠릿의 물리적 특성에 미치는 영향 47
2.5. 첨가제 혼합에 따른 목재펠릿 품질 특성 변화 50
2.5.1. 전분 및 목타르 50
2.5.2. 목재펠릿의 품질 변화 52
2.5.3. 농·임업부산물 53
2.6. 결론 58
3. 목재펠릿 연소특성 향상 방안 61
3.1. 목재펠릿 연소기 제조 및 연소특성 시험 63
3.1.1. 목재펠릿 연소특성 시험기 설계 및 제조 63
3.1.2. 보일러 연소문제 발생원인 구명 66
3.2. 목재펠릿보일러 연료공급 장치 설계 및 특성 조사 70
3.2.1. 목재펠릿 특성에 따른 연료공급량 변화 70
3.2.2. 목재펠릿보일러 연료공급용 스크류 제작 71
3.2.3. 목재펠릿보일러 연소특성 실험방법 73
3.2.4. 목재펠릿보일러 연료공급장치 형태별 모델 검증 75
3.2.4.1. 스크류 공급장치(피치 35㎜, SCSLO) 75
3.2.4.2. 스크류 공급장치(피치 55㎜, SCSLO) 78
3.2.4.3. 스프링 공급장치(피치 40㎜, SPLO) 81
3.3. 결론 85
4. 목재펠릿 내구성 영향인자와 결합기작 87
4.1. 설명방법 및 처리조건 89
4.2. 처리조건별 리그닌 함량변화 91
4.3. 처리형태별 목재펠릿의 품질특성 93
4.4. 처리조건별 목재펠릿의 현미경적 특성 95
4.5. 결론 101
5. 국내 유통 목재펠릿 품질 모니터링 103
5.1. 국내 주요 목재펠릿 제조업체 개요 및 생산현황 105
5.2. 수입 목재펠릿 동향 및 품질특성 109
5.3. 국내 목재펠릿 유통 및 저장에 따른 특성 변화 111
5.4. 결론 112
6. 목재펠릿 생산 및 유통 경제성 분석 115
6.1. 국내외 목재펠릿 생산 및 수입 비용 분석 117
6.1.1. 국내 목재펠릿 생산 비용 분석(A사) 117
6.1.2. 목재펠릿 수입 비용구조 분석(F사) 118
6.1.3. 국내 유통단계에 따른 가격 상승요인 119
6.2. 국내 주요 목재펠릿 제조업체의 생산 경제성 분석 120
6.2.1. 국내 주요 목재펠릿 제조업체 현황 및 조사방법 120
6.2.2. 목재펠릿 제조원가 구성 항목 122
6.2.2.1. 재료비 122
6.2.2.2. 노무비 124
6.2.2.3. 경비 126
6.2.2.4. 일반관리비 128
6.2.2.5. 이윤(소비자 판매가격) 129
6.2.3. 민감도 분석 130
6.2.3.1. 원재료 사용 형태 변화 130
6.2.3.2. 원재료 가격 개선 변화 132
6.2.3.3. 생산량 변화 133
6.2.4. 목재펠릿 제조원가 절감 방안 134
6.2.4.1. 원재료의 보급여건 및 구입부분 개선 134
6.2.4.2. 생산성 향상 136
6.2.4.3. 농사용 전력 적용 136
6.2.4.4. 목재펠릿 공급방식 개선 138
6.2.5. 목재펠릿 공급안정화 방안 138
6.2.6. 전략적 추진체계 구축 139
6.3. 결론 140
7. 참고문헌 143
판권기 155
〈표 1-1〉 잣송이의 구성 및 비율 15
〈표 1-2〉 피잣 및 잣송이껍질 생산량 16
〈표 1-3〉 피잣껍질과 잣송이껍질의 연료 특성 18
〈표 1-4〉 국내 식용버섯 생산량 19
〈표 1-5〉 2009년 주요 식용버섯의 지역별 생산량 20
〈표 1-6〉 톱밥 버섯 폐배지 생산량 추정 21
〈표 1-7〉 연간 원목의 버섯접종량 추정 22
〈표 1-8〉 톱밥 버섯 배지의 구성 23
〈표 1-9〉 새송이버섯 폐배지 건조스케줄 26
〈표 1-10〉 새송이 버섯 폐배지의 입자 분포 26
〈표 1-11〉 건조 조건에 따른 버섯 폐배지의 원소분석 27
〈표 1-12〉 새송이 버섯폐배지 이용 펠릿 품질 분석 28
〈표 1-13〉 댐별 유목 발생 현황 28
〈표 1-14〉 폐목재 발생량 및 처리현황 30
〈표 1-15〉 숲가꾸기 사업 면적 31
〈표 1-16〉 III영급의 면적 및 축적 32
〈표 1-17〉 숲가꾸기 산물 생산량 33
〈표 1-18〉 수종별 수피의 화학적 특성 34
〈표 1-19〉 수종별 수피의 무기물분석 결과 35
〈표 1-20〉 900평 기준 연간 잔디부산물 생산량 (건조 전) 37
〈표 1-21〉 전라남도 연간 잔디부산물 발생량 추정 37
〈표 1-22〉 잔디부산물의 함수율, 발열량, 회분 및 원소분석 결과 38
〈표 1-23〉 무기물 분석 결과 비교(ppm) 39
〈표 1-24〉 가로수전정가지 미세분 발생 특성 변화 40
〈표 1-25〉 가로수전정가지 목재펠릿 품질특성 41
〈표 2-1〉 목재펠릿 제조 원료의 연료 특성 45
〈표 2-2〉 목타르의 입자 분포 51
〈표 2-3〉 목타르의 화학적 특성 분석 51
〈표 2-4〉 목타르 무기물 분석 51
〈표 2-5〉 첨가제로 사용된 농업, 임업부산물의 화학적 특성 55
〈표 3-1〉 점화 시간 시험 64
〈표 3-2〉 제작 시 성능 시험 결과 65
〈표 3-3〉 연료 효율 비교 66
〈표 3-4〉 시간변화에 따른 목재펠릿 공급량 차이 67
〈표 3-5〉 연소기 부위에 따른 회분 발생량의 차이 69
〈표 3-6〉 연소 후 발생 회분의 무기물 성분 분석 70
〈표 4-1〉 침지처리 조건에 따른 가용성 리그닌 함량 변화 92
〈표 4-2〉 낙엽송의 처리형태별 목재펠릿 품질특성 94
〈표 4-3〉 백합나무의 처리형태별 목재펠릿 품질특성 94
〈표 5-1〉 국내 주요 목재펠릿 제조 설비 형태 및 사용 원료 105
〈표 5-2〉 국내 주요 생산 설비의 월간 생산량 변화 106
〈표 5-3〉 국내 유통 목재펠릿의 품질 분석 결과 106
〈표 5-4〉 국내 주요 목재펠릿 제조업체 개요 및 연간생산량 107
〈표 5-5〉 국내 목재펠릿 제조업체(Y사) 월별 목재펠릿 품질특성 107
〈표 5-6〉 국내 목재펠릿 제조업체(D사) 월별 목재펠릿 품질특성 108
〈표 5-7〉 국내 목재펠릿 제조업체(S사) 월별 목재펠릿 품질특성 108
〈표 5-8〉 국내 목재펠릿 제조업체(E사) 월별 목재펠릿 품질특성 109
〈표 5-9〉 국내 목재펠릿 국가별 수입량 및 수입가격 동향 110
〈표 5-10〉 국내 유통 국가별 수입 목재펠릿의 품질특성 111
〈표 5-11〉 저장기간에 따른 목재펠릿의 특성 변화 112
〈표 5-12〉 상대 습도에 따른 목재펠릿의 함수율 및 내구성 변화 112
〈표 6-1〉 국내업체(F사)의 목재펠릿 수입 단가 비교 119
〈표 6-2〉 국내 목재펠릿 유통 단가 변화 120
〈표 6-3〉 목재펠릿 제조업체 일반현황 122
〈표 6-4〉 A업체의 원재료비 산정(제재부산물 70% 사용 시) 122
〈표 6-5〉 A업체의 원재료비 산정(숲가꾸기산물 30% 사용 시) 123
〈표 6-6〉 B업체의 원재료비 산정 123
〈표 6-7〉 C업체의 원재료비 산정 123
〈표 6-8〉 D업체의 원재료비 산정 124
〈표 6-9〉 E업체의 원재료비 산정 124
〈표 6-10〉 직접노무비 산출내역 125
〈표 6-11〉 감가상각비 산출내역 126
〈표 6-12〉 기타경비 산출내역 127
〈표 6-13〉 경비 내역 128
〈표 6-14〉 일반관리비 산출내역 129
〈표 6-15〉 이윤 산출내역 130
〈표 6-16〉 원재료 사용 형태에 따른 민감도 분석 결과 131
〈표 6-17〉 원재료 가격 개선 변화에 따른 민감도 분석 결과 132
〈표 6-18〉 생산량 변화에 따른 민감도 분석 결과 133
〈표 6-19〉 기준벌기령 개정(안) 135
〈표 6-20〉 벌채기준 136
〈표 6-21〉 목재펠릿의 가격경쟁력과 사회적 편익 비교 139
〈그림 1-1〉 지역별 피잣 생산량 17
〈그림 1-2〉 잣송이 탈곡 및 부산물 생산 공정 19
〈그림 1-3〉 톱밥배지의 연료특성 분석 24
〈그림 1-4〉 버섯폐배지의 연료특성 분석 25
〈그림 1-5〉 유동층 건조기 모식도 25
〈그림 1-6〉 국내 잔디 생산 면적 변화 36
〈그림 1-7〉 국내 잔디 생산 면적 비율 36
〈그림 1-8〉 잔디 예초 부산물의 발생 현황 및 문제점 38
〈그림 2-1〉 펠릿 제조 원료의 입자크기 분포 45
〈그림 2-2〉 롤러와 다이 간격 변화가 성형기에 미치는 영향 46
〈그림 2-3〉 롤러 간격 변화가 목재펠릿 생산성에 미치는 영향 47
〈그림 2-4〉 롤러 간격 변화에 따른 목재펠릿 길이 및 함수율 변화 48
〈그림 2-5〉 롤러 간격 변화에 따른 목재펠릿 겉보기밀도와 개체밀도 변화 48
〈그림 2-6〉 롤러 간격이 내구성에 미치는 영향 49
〈그림 2-7〉 첨가제 혼합비율 변화에 따른 성형기 상태 변화 51
〈그림 2-8〉 첨가제 혼합비율 변화에 따른 목재펠릿 생산량 변화 52
〈그림 2-9〉 첨가제 혼합비율 변화에 따른 목재펠릿 품질 변화 53
〈그림 2-10〉 첨가제 혼합에 따른 백합나무 펠릿의 내구성 및 발열량 55
〈그림 2-11〉 첨가제 혼합에 따른 낙엽송 펠릿의 내구성 및 발열량 55
〈그림 2-12〉 바인더 종류별 목재펠릿의 광학현미경 사진 57
〈그림 2-13〉 바인더 종류별 목재펠릿의 전계방출 전자현미경(FE-SEM) 사진 58
〈그림 3-1〉 목재펠릿 연소 특성 시험기 구성 63
〈그림 3-2〉 연료 공급모터의 공급시간에 따른 연료공급량 64
〈그림 3-3〉 목재펠릿의 연소온도 차이와 수온 변화 66
〈그림 3-4〉 목재펠릿 종류에 따른 연료 공급량 차이 67
〈그림 3-5〉 연소기 화실온도(좌) 및 출수온도(우) 변화 68
〈그림 3-6〉 목재펠릿 연소기 배출가스농도 분석 69
〈그림 3-7〉 목재펠릿 제조사별 연료공급량 변화 71
〈그림 3-8〉 연료공급 장치 실험에 사용된 펠릿 형태 71
〈그림 3-9〉 연소시험에 사용된 3종의 목재펠릿 정량공급 장치 72
〈그림 3-10〉 연입형 펠릿보일러 및 연소시험용 버너형상 72
〈그림 3-11〉 목재펠릿 연료공급장치 종류별 공급량에 대한 변동계수 73
〈그림 3-12〉 배풍기 제어방법별 산소 농도변화(SCSLO) 76
〈그림 3-13〉 배풍기 제어방법별 CO 농도변화(SCSLO) 76
〈그림 3-14〉 배풍기 제어방법별 NOx 농도변화(SCSLO) 77
〈그림 3-15〉 배풍팬 속도 제어형태별 평균 배기가스 농도(SCSLO) 78
〈그림 3-16〉 배풍기 제어방법별 산소 농도변화(SCNLO) 79
〈그림 3-17〉 배풍기 제어방법별 CO 농도변화(SCNLO) 80
〈그림 3-18〉 배풍기 제어방법별 NOx 농도변화(SCNLO) 80
〈그림 3-19〉 배풍팬 속도 제어형태별 배기가스 농도(SCNLO) 81
〈그림 3-20〉 배풍기 제어방법별 산소 농도변화(SPLO) 82
〈그림 3-21〉 배풍기 제어방법별 CO 농도변화(SPLO) 83
〈그림 3-22〉 배풍기 제어방법별 NOx 농도변화(SPLO) 83
〈그림 3-23〉 배풍팬 속도 제어형태별 배기가스 농도(SPLO) 84
〈그림 3-24〉 공급장치 종류 및 배풍팬 속도 제어형태별 배기가스 농도 85
〈그림 4-1〉 침지용액 종류 및 농도별 Klason lignin 함량 변화 92
〈그림 4-2〉 낙엽송 펠릿(phloroglucinol 염색)의 광학현미경 사진 96
〈그림 4-3〉 백합나무 펠릿(phloroglucinol 염색)의 광학현미경 사진 97
〈그림 4-4〉 낙엽송 펠릿(2% KMnO₄ 염색)의 광학현미경 사진 98
〈그림 4-5〉 백합나무 펠릿(2% KMnO₄ 염색)의 광학현미경 사진 99
〈그림 4-6〉 낙엽송 펠릿(phloroglucinol 염색)의 형광현미경 사진 100
〈그림 4-7〉 백합나무 펠릿(phloroglucinol 염색)의 형광현미경 사진 100
〈그림 5-1〉 2012년 월별 해외 목재펠릿 수입 통계 110
〈그림 6-1〉 목재펠릿 생산단가 구성 117
〈그림 6-2〉 제조업체 A사의 목재펠릿 생산단가 변화 118
〈그림 6-3〉 조사대상·방법 및 제조원가·민감도 분석방법 121
〈그림 6-4〉 목재펠릿 제조업체별 제조원가 산출내역 129
〈그림 6-5〉 목재펠릿 제조업체별 총원가 산출내역 130
〈그림 6-6〉 원재료 사용 형태에 따른 민감도 분석 131
〈그림 6-7〉 원재료 가격 개선 변화에 따른 민감도 분석 132
〈그림 6-8〉 생산량 변화에 따른 민감도 분석 133