○ 화석연료의 대체재로서 펠릿이 새롭게 각광받고 있는 상황임. 유럽 및 북미 지역에서는 이미 펠릿산업이 활성화되어 있는 상황이며, 엄청난 잠재력을 가 진 중국이 새롭게 주요 펠릿생산국으로 주목받고 있음
○ 주요 국가의 펠릿생산규모는 시간이 흐름에 따라 더욱 더 증가할 것으로 예 상되는 바, 펠릿시장에 진입한지 얼마 되지 않은 우리나라는 펠릿산업 활성 화를 위한 정책을 적극적으로 시행하는 것이 향후 세계 대체연료시장에서의 경쟁력 확보에 중요한 과제가 될 것으로 보임
○ 2008년 현재까지 국내 펠릿 제조시설은 군산, 동해, 여주(산림조합중앙회 목 재유통센터)의 3개소에서 건설 완료 되어 일부 시설에서 펠릿생산을 시작하 는 단계이나 원료공급의 어려움과 국내 펠릿 수요시장 형성이 활발하게 이 루어지기까지는 관련 제도의 개선과 지원책 개발이 조속히 이루어져야 함
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장우드펠릿의 산업화
1. 우드펠릿 생산공정
1.1. 우드펠릿 생산과정
○ 펠릿의 주원료로 원목, 숲 가꾸기 사업 후의 간벌재・주벌재・수종갱신재, 피해목, 임지폐목재 등이 쓰이며, 목재가공 후 발생하는 톱밥으로도 펠릿 생 산이 가능함
○ 숲 가꾸기 산물 또는 톱밥 등을 이용할 경우 펠릿 공장으로 운송하여 원료를 투입하고 이물질 제거, 건조, 압축, 분쇄, 가열, 냉각 처리를 거쳐 미세먼지는 펠릿으로부터 분리시키고 생산된 펠릿은 포장을 거친 후 펠릿저장고에 저장 되어 가정용 스토브, 보일러 또는 난방온풍기 등의 원료로 사용됨
그림 4-1. 펠릿 원료 공급 및 생산과정
1.2. 펠릿 제조공정
○ 펠릿 제조는 ① 크기조절과정 → ② 건조과정 → ③ 수분함량 조절 → ④ 제분과정 → ⑤ 생산된 펠릿의 부스러기 및 먼지제거 → ⑥ 냉각과정 → ⑦ 생산펠릿의 저장과정 → ⑧ 적재과정 등 8단계의 공정을 통해 이루어짐
그림 4-2. 펠릿 제조공정
자료출처) http://www.bioenergie-heidelberg.de/pelletproduktion%20.pdf
그림 4-4. 해머밀(독일 BAUST 목재소) 그림 4-3. 독일 BAUST 목재소의 펠릿 생산시설 체계
자료출처) http://www.bioenergie-heidelberg.de/pelletproduktion%20.pdf
1.2.1. 크기 조절(Chippers/Shredders, Hammer Mills)
○ 펠릿 생산을 위해 원재료를 일정 크기로 잘게 부수는 과정으로, 상황에 따라 단일 설비나 또는 다중 설비로 구성됨
① 칩퍼/파쇄기
- 원목이나 가지 혹은 지름 1인치 이상의 원재료를 1인치 내외의 크기로 분쇄 및 스크린 하는 설 비임
- 칩퍼는 회전하는 디스크에 칼날 이 붙은 형태로 칼날에 의해 작 은 조각으로 깎아내는 역할을 함 - 파쇄기는 이빨이 달린 회전하는
롤러에 의해 원재료를 부순 후 스크린으로 작은 조각을 걸러내는 역할을 함
② 해머밀
- 도리깨 형태의 작은 해머 날이 3,000∼8,000 RPM 속도로 회전하며 마찰 을 통해 원재료를 작게 만들고 스크린을 통해 1∼10㎜크기의 입자를 걸러 내는 역할을 함
1.2.2. 건조(Rotary/Drum Dryers, Belt Dryers, Pipe Dryers)
○ 양질의 펠릿을 생산하기 위해 원재료의 함수율이 15∼20% 범위를 벗어나는 경우 건조 과정을 거치거나 건조된 다른 원재료와 혼합을 하게됨
그림 4-5. 열원(좌)과 벨트 건조기(우)(독일 BAUST 목재소)
1.2.3. 혼합(Batch Mixers)
○ 혼합과정은 건조 후 재료를 잘게 부수는 과정 후에 이루어지며, 상태조절 과 정 전이나 후에도 가능함
○ 원재료가 혼합과정을 거치면서 일관성을 유지하는 경우 신뢰할 수 있는 품질 의 펠릿이 생산될 수 있으며, 혼합과정을 통해 일정 범위내에 원재료들이 지 속적으로 공급될 수 있다면 원재료의 함수율을 안정적으로 유지시킬 수 있음
그림 4-6. 펠릿의 일관성 있는 함수율
1.2.4. 상태조절(Water and Stram Addition, Binders)
○ 펠릿 성형기의 타입과 원재료의 특성에 따라 함수율이 달라지게 되며, 함수율 이 너무 낮은 경우 정량펌프에 의해 수분을 공급하여 함수율을 조절하게 됨
1.2.5. 펠릿 생산(Round and Flat Die Pellet Mills)
○ 펠릿 생산에 필요한 펠릿 성형기는 일반적으로 평판 다이 방식과 원형 다이 방식이 사용되고 있으며, 평판다이 방식은 중소형 생산시설, 원형 다이 방식 은 대규모 펠릿 생산 시설에 사용됨
① 평판 다이 방식
- 구멍이 있는 평판에 롤러를 이용하여 재료를 밀어 밑으로 떨어뜨리는 방 식임
그림 4-7. 평판다이 펠릿 성형기
② 원형 다이 방식
- 반지 형태로 생긴 다이 안쪽에 롤러가 위치하여 다이를 미는 방식임
그림 4-8. 원형 다이 펠릿 성형기
○ 펠릿 성형기에 사용되는 펠릿 다이는 구멍의 경사도 폭과 다이 재료 및 마무 리에 따라 탄소강 합금 다이, 스테인레스강 합금 다이, 고밀도 크롬 합금 다 이 등 여러 종류가 사용되고 있음
그림 4-9. 펠릿 CPM 성형기(독일 BAUST
목재소) 그림 4-10. 펠릿 다이
1.2.6. 부스러기 거르기(Removing Fines)
○ 원재료를 펠릿으로 성형하기 위해 압축 할 때 재료의 일정량이 성형과정에서 결합되지 않고 부스러기나 먼지를 발생하게 되는데, 이러한 부스러기 들은 품질 저하 뿐 아니라 펠릿 스토브와 보일러의 공급 시스템에 문제를 일으킬 수 있으므로 제거 공정이 필요함
Removing Fines 공정
그림 4-11. 역류방식 냉각시설
그림 4-12. 버킷 엘리베이터
1.2.7. 냉각과정(Counter Flow Coolers)
○ 펠릿이 성형기에서 나왔을 때 부드러우며 내부 습기를 발생하게 되므로, 펠릿을 저장 하기 전에 냉각과 건조 과정이 필요하게 됨
1.2.8. 수송(Bucketer Flow Coolers)
○ 생산된 펠릿은 냉각 과정을 거친 후 또는 포장 및 저장 과정에서 수송되는데 달팽이 관 이송을 하게 되면 생산된 펠릿에 손상 을 주게 되므로 버킷 엘리베이터를 이용하 여 이송을 함
1.2.9. 포장과 저장(Bags, Sack and Silos)
○ 펠릿 포장은 10∼20㎏단위의 플라스틱 포대로 포장되며, 고객들이 펠릿 스 토브나 보일러에 연료를 주입하기 위해 쉽게 옮길 수 있는 무게로 포장됨
자동 소포장 시설 포장용기의 공기제거
○ 펠릿이 습기에 노출되게 되면 펠릿 크기가 팽창하게 되고 기계적 강도가 떨 어져서 연료로서 사용할 수가 없게 되므로 습기로부터 보호할 수 있는 저장 이 필요함
펠릿 보관소