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[표지]

요약문

목차

1. 연구개발과제의 개요 9

1-1. 연구개발의 필요성 9

1-2. 연구개발 대상의 국내·외 연구 현황 17

2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 25

2-1. 최종 목표 25

2-2. 수행 과정 및 내용 25

3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 41

3-1. 연구수행 결과 41

1) 정성적 연구개발성과 41

2) 정량적 연구개발성과 120

3) 세부 정량적 연구개발성과 121

3-2. 목표 달성 수준 129

4. 목표 미달 시 원인분석 130

4-1. 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 130

4-2. 자체 보완활동 130

4-3. 연구개발 과정의 성실성 130

5. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 131

6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 131

7. 후속 사업 및 연구 제안 132

별첨 자료 133

1. 공인시험성적서 134

2. 컨설팅 보고서 150

[뒷표지] 196

표목차

[표 1-1] 벌채목적별 미이용 산림바이오매스 증명서 확인 현황 14

[표 1-2] 현행 및 제안 바이오매스 REC 가중치 15

[표 2-1-1] 산림토양 및 조제 산불토양 이화학분석 34

[표 2-2-1] 회사 현황 38

[표 2-2-2] 일반관리비율 39

[표 2-3-1] 2020년 임목벌채 허가실적 면적 40

[표 3-1-1] 강원도 산림 식생분포도 42

[표 3-1-2] 경기도 산림 식생분포도 42

[표 3-1-3] 경상남도 산림 식생분포도 43

[표 3-1-4] 경상북도 산림 식생분포도 43

[표 3-1-5] 전라남도 산림 식생분포도 44

[표 3-1-6] 전라북도 산림 식생분포도 44

[표 3-1-7] 충청남도 산림 식생분포도 45

[표 3-1-8] 충청북도 산림 식생분포도 45

[표 3-1-9] 전국 산림 식생분포도 45

[표 3-2-1] 바이오차 기본 분석 53

[표 3-2-2] 바이오차 C, H, N 분석 54

[표 3-3-1] 여러 토색이 갖는 토양특성 60

[표 3-3-2] 지역별 산림토양 이화학적 특성 61

[표 3-3-3] 수목 생육에 적합한 토양 61

[표 3-4-1] PAHs 16종 검사 결과 63

[표 3-4-2] PCBs 7종 검사 결과 64

[표 3-4-3] PCDDs 7종 및 PCDFs 10종 검사 결과 65

[표 3-5-1] 시판되는 바이오차 수분함량 및 pH 측정 결과 69

[표 3-5-2] 시판되는 바이오차 무기물 측정 결과 69

[표 3-5-3] 시판되는 바이오차 C, H, N 측정 결과 70

[표 3-5-4] 시판되는 바이오차 열중량분석 결과 71

[표 3-6-1] 바이오차 첨가 여부에 따른 방울토마토 줄기 및 뿌리 길이 비교 91

[표 3-6-2] 바이오차 첨가 여부에 따른 방울토마토의 총질소량 및 단백질량 91

[표 3-7-1] 국산 참나무 우드칩 100% 바이오차 제조 원가 92

[표 3-7-2] 미이용 산림바이오매스 우드칩 바이오차 제조 원가 93

[표 3-7-3] 참나무 우드칩과 미이용 산림바이오매스 우드칩 바이오차 제조 원가 비교 94

[표 3-7-4] 온실가스 흡수·저장 기능 평가액의 2018년과 2020년 비교 96

[표 3-7-5] 연도별 산림면적 및 임목축적 97

[표 3-7-6] 바이오차 탄소배출권 인증 조건 101

[표 3-8-1] 국내 주요 바이오차 생산시설 운영 현황 106

[표 3-8-2] 2023년도 매출 현황 109

[표 3-8-3] 연도별 예상 매출액 및 이익률 110

[표 3-8-4] 신규 구입 기계 및 건축 시설 목록 110

[표 3-8-5] 사업화를 위한 후속 5년간 투자계획 111

[표 3-8-6] 향후 예상 생산량 111

[표 3-8-7] 국가별 온실가스 총배출량 현황 112

[표 3-8-8] 연도별 해외시장 진출 계획 113

[표 3-8-9] 2023년 말 기준 전국 대리점 현황 119

그림목차

[그림 1-1] 산림공익기능 평가 결과(2020년 기준) 9

[그림 1-2] 최근 10년간(2012-2020) 산불 발생 현황 10

[그림 1-3] 최근 10년간 대형산불 발생 현황(2013~2022) 11

[그림 1-4] 세계 대형산불(위) 및 기후변화와 산불 발생 전망(아래) 12

[그림 1-5] 국내 목재 이용 현황 13

[그림 1-6] 산림용 바이오차 15

[그림 1-7] 바이오차 특징 16

[그림 1-8] 바이오차의 탄소 흡착 능력 16

[그림 2-1-1] 열중량분석기(TGA Q50, TA Instruments) 26

[그림 2-2-1] 열분해 온도에 따른 수종별 바이오차 제조 27

[그림 2-2-2] 전기로(ROP-001, As one, Japan) 27

[그림 2-2-3] 전기식 지시 저울 및 교정성적서 28

[그림 2-3-1] 원소분석기(FLASH 2000, Thermo Fisher Scientific, USA) 28

[그림 2-4-1] 한국바이오차 탄화기(좌) 및 배출구(우) 29

[그림 2-4-2] 기존 당사 제조공정 29

[그림 2-5-1] ICP-OES(SPECTRO, Germany) 30

[그림 2-5-2] ICP-OES(Agilent, USA) 30

[그림 2-5-3] 전기로(랩하우스, Korea) 30

[그림 2-6-1] Gas chromatography-GC/MS(PerkinElmer, USA) 31

[그림 2-6-2] HPLC(Thermo Fisher Scientific, USA) 31

[그림 2-6-3] 굴뚝시료채취장비(Stack Sampler, ASTEK, Korea) 31

[그림 2-6-4] HRGC/MS(JMS-800D,(JEOL, Japan) 31

[그림 2-7-1] 적외선가열수분측정기 32

[그림 2-7-2] 진탕기(좌) 및 pH meter(우) 32

[그림 2-7-3] 유도결합 플라즈마 질량분석기 33

[그림 2-8-1] 원소분석기 33

[그림 2-9-1] 열중량분석기(TGA Q50, TA Instruments) 33

[그림 2-10-1] 산림토양 10¯⁶(좌) 및 산불토양 10¯⁴(우) 34

[그림 2-11-1] 토양 배양시험 35

[그림 2-11-2] 4주 후 배양시험 토양 35

[그림 3-1-1] 강원도 치악산 국립공원 식생조사 41

[그림 3-1-2] 산불에 의한 피해등급에 따른 표면 46

[그림 3-1-3] 산불 피해목 실험 47

[그림 3-1-4] 기존 우드칩(좌) 및 산불피해목 우드칩(우) 48

[그림 3-2-1] 침엽수 우드칩 열중량분석 그래프 48

[그림 3-2-2] 활엽수 우드칩 열중량분석 그래프 49

[그림 3-2-3] 바이오차의 열분해 온도에 따른 pH 변화 50

[그림 3-2-4] 바이오차의 열분해 온도에 따른 전기전도도 변화 50

[그림 3-2-5] 바이오차의 열분해 온도에 따른 유기물(OM) 함량 변화 51

[그림 3-2-6] 바이오차의 열분해 온도에 따른 수율(Yield) 변화 51

[그림 3-2-7] 바이오차의 열분해 온도에 따른 재회분(Ash) 함량 변화 51

[그림 3-2-8] 바이오차의 열분해 온도에 따른 전탄소(TC) 함량 변화 52

[그림 3-2-9] 바이오차의 열분해 온도에 따른 전질소(TN) 함량 변화 52

[그림 3-2-10] 바이오차 C, H, N 분석 결과(한국화학융합시험 검사성적서) 56

[그림 3-2-11] 전기로(좌) 및 전기로 생산량(우) 57

[그림 3-2-12] 중형 전기로(좌) 및 전기로 생산량(우) 58

[그림 3-2-13] 중형 탄화기(좌) 및 탄화기 생산량(우) 58

[그림 3-2-14] 대형 탄화기(좌) 및 탄화기 생산량(우) 59

[그림 3-3-1] 산림토양지도 토양형 분포 60

[그림 3-4-1] 바이오차 유기물, 중금속 분석결과(제일분석센타 검사성적서) 62

[그림 3-4-2] PAHs 16종 검사성적서 64

[그림 3-4-3] PCBs 7종 검사성적서 65

[그림 3-4-4] PCDDs 7종 및 PCDFs 10종 검사성적서 66

[그림 3-5-1] 한국바이오차 제품 잔류농약 시험성적서 67

[그림 3-5-2] A사 제품 잔류농약 시험성적서 68

[그림 3-5-3] B사 제품 잔류농약 시험성적서 68

[그림 3-5-4] 시판되는 바이오차 TGA thermogram 70

[그림 3-6-1] CO₂ 일별 발생량 72

[그림 3-6-2] CO₂ 누적 발생량 73

[그림 3-6-3] 2주 및 4주 pH 농도 데이터 및 그래프 73

[그림 3-6-4] 2주 및 4주 전탄소 데이터 및 그래프 74

[그림 3-6-5] 2주 및 4주 전질소 데이터 및 그래프 75

[그림 3-6-6] 2주 및 4주 C/N 비율 데이터 및 그래프 76

[그림 3-6-7] 2주 및 4주 MBC 데이터 및 그래프 77

[그림 3-6-8] 2주 및 4주 MBN 데이터 및 그래프 78

[그림 3-6-9] 2주 및 4주 MBC/MBN 데이터 및 그래프 79

[그림 3-6-10] 2주 및 4주 Glucosidase 데이터 및 그래프 80

[그림 3-6-11] 2주 및 4주 Urease 데이터 및 그래프 81

[그림 3-6-12] 2주 및 4주 Acid phosphatase 데이터 및 그래프 82

[그림 3-6-13] 2주 및 4주 EC 데이터 및 그래프 83

[그림 3-6-14] 2주 및 4주 NH₄-N 데이터 및 그래프 84

[그림 3-6-15] 2주 및 4주 NO₃-N 그래프 85

[그림 3-6-16] 2주 및 4주 Av.P₂O₅ 데이터 및 그래프 86

[그림 3-6-17] 2주 및 4주 치환성 양이온(K, Ca, Mg, Na) 데이터 및 그래프 87

[그림 3-6-18] 2주 및 4주 CEC 데이터 및 그래프 88

[그림 3-6-19] 2주 및 4주 BSP 데이터 및 그래프 89

[그림 3-7-1] 바이오차 첨가 여부에 따른 방울토마토 성장 비교 실험 90

[그림 3-8-1] 미이용 산림바이오매스 우드칩 93

[그림 3-8-2] 미이용 산림바이오매스 우드칩 공급가 변화에 따른 공장도 판매가 변동 94

[그림 3-8-3] 우드칩 선별기 사양 95

[그림 3-8-4] 바이오차 탄소저장 및 온실가스 배출 저감 등의 경제적 가치 99

[그림 3-8-5] 탄소배출권시장 및 배출권의 종류 100

[그림 3-9-1] 세계 바이오차 시장 규모 107

[그림 3-9-2] 2022년 글로벌 바이오차 활용 내용 108

[그림 3-9-3] 2022~2027년 글로벌 지역별 바이오차 성장률 108

[그림 3-9-4] 인도네시아 비즈인원사와 MOU 체결 112

[그림 3-10-1] 산림용 바이오차 2종 113

[그림 3-10-2] 홈페이지에 신제품 소개 114

[그림 3-10-3] 전시회(2023 대한민국 ESG 친환경대전) 참가 114

[그림 3-10-4] 뉴스핌 기사 내용 115

[그림 3-10-5] 신아일보 기사 내용 116

[그림 3-10-6] 임실군 산림조합 방문 119

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