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목재 바이오매스 저온 탄화로 숯 생산

전문가 제언: ○ 목재 바이오매스를 끄슬려 일어나는 열분해 과정과 그 성질을 생 바이오매스의 연소 및 성질과 비교하였다. 우리나라에서도 고래로부터 시행되어 오던 숯 제조과정을 공업적으로 분석한 것이라 할 수 있다.

○ 나무 바이오매스의 끄슬리는 온도를 높이면 바이오매스가 함유한 주성분, 즉 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스 및 리그닌의 탄화와 탈-휘발분작용을 통한 열분해가 일어난다. 따라서 헤미셀룰로오스 분해로 말미암은 바이오매스의 현저한 무게 손실이 주로 관찰된다. 온도 290℃에서 나무 표면의 구멍이 분명하게 나타나는데 이로서 끄슬리는 온도가 바이오매스 구조 해체에 강력한 영향을 미친다는 사실이 확인된다. 아울러 이런 열적 처리 도중 리그노셀룰로스 안의 친수성 수산화기가 제거되어 소수성 연료를 얻게 된다. 따라서 수분 함량은 현저히 낮아지고 생물학적 변질 및 분해에 대한 내구성이 커져 저장, 운반 및 처리가 쉬워진다.

○ 본문에서 생산되는 기체의 용도에 대하여는 언급하지 않았다. 우리나라의 숯가마도 대부분 이 가스를 대기 중으로 배출하는 것이 보통이다. 이 가스는 열 함량이 낮아(수증기 및 이산화탄소 함량이 크다.) 따로 공업적으로 사용하려면 용도를 찾기 어렵다. 실제로 이 열을 공업적으로 이용한다는 정보는 없다. 그러나 이를 냉각 없이 그대로 현장에서 열분해용 열에 추가하여 사용한다면 상당한 열을 회수할 수 있기 때문에 경제적일 것이다.

○ 액체 생성물은 휘발분이 물에 용해된 형태인데 여기서 공업적으로 화학물질을 추출하기에는 너무 소량이다. 우리나라 숯가마에서는 피부 미용제로 심지어는 위장 강장제라고 판매하고 있는 곳도 있다. 숯 제조 후의 숯가마를 한증막으로 유료로 제공하여 여열에서 수익을 얻는 곳에서 이런 판매행위를 하는 경우가 많은데 이는 의학적으로 전혀 증명되지 않았고 심지어 유해하기까지 하다고 믿어 당국의 개입이 필요하다고 본다.

저자: Wilk, M., Magdziarz, A., Kalemba, I., Gara, P.
자료유형: 니즈학술정보