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목질계/초본계 바이오매스는 다양한 바이오 매스 중 풍부하며 유망한 차세대 바이오 매스로 관심을 받고 있다. 목질계/초본계 바이오매스의 전 성분을 활용하는 방법으로 열분해를 통한 바이오 오일 생산이 제안되어 왔다. 바이오 오일은 액상 연료로 에너지 밀도가 높고, 운반 저장 비용이 적게 들고 취급이 용이하여 연료로서 가치가 높다. 그러나, 열분해로 얻어진 바이오 오일은 고형분의 함유, 높은 수분함량, 높은 산소함유량, 높은 점도, 높은 산도와 낮은 발열량을 가지고 있다. 이러한 바이오 오일을 원유와 같은 품질로 만들기 위해서 산소를 제거하여 원유와 같은 품질로 업그레이드 하는 과정이 필요하다. 바이오 오일을 업그레이드 하기 위한 수첨탈산소화(Hydrodeoxygenation)공정에서 코크 생성에 의한 촉매 비활성화 및 압력 강하 현상에 의해 촉매의 사용 수명 및 촉매 반응 공정의 연속 운전성이 좋지 않다. 본 연구에서는 목질계/초본계 바이오 매스 열분해로 생성된 바이오 오일을 사용하여 연속식 반응기 실험을 수행하였으며, Pd/C와 Ru/W-Zr 촉매의 조합에서 촉매 층의 낮은 코크 생성률과 높은 반응 활성을 얻었다. 반응물과 업그레이드된 오일은 GC/MS를 이용하여 성분 분석을 하였으며, EA(elemental analysis)분석으로 O/C ratio 와 H/C ratio를, FT-IR분석을통해 오일의 특성을 확인하였고, Karl-Fischer 분석을 통해 수분 함량을 확인하였다. |
