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나무에너지연구소 - 바이오에너지마을을 위한 기술파트너 - 장작

장작
2014.11.24 18:02

장작

3 잘마른 장작.JPG


우리에게도 친숙한 나무에너지로 일본어를 차용해 '화목'이라고도 부른다. 장작은 생나무 또는 간벌목 한 나무를 20센티에서 1미터 가량으로 잘라 건조시킨 나무토막을 의미하는데, 전통적으로 장작은 아궁이에 땔나무로 사용해왔으나 최근에는 농산촌에 화목보일러가 많이 보급되었고 벽난로를 사용하는 가정도 늘고 있다. 


장작의 부피 계산

나무를 일정한 크기로 잘라 1㎥의 공간에 쌓으면 나무토막 사이에 공기가 차지하는 공간이 생기므로 장작 1㎥의 부피는 생목 1㎥와 차이가 난다. 이를 고려하여 난방용으로 장작을 거래할 때는 장작입방(Ster Meter 또는 Rm)을 사용한다. 


구분 

생나무  

장작 

 단위

 ㎥ 또는 Fm

 Ster Meter 또는 Rm

 나무가 차지하는 공간 %

 100  

 70

 공기가 차지하는 공간 %

 0

 30

 1 Fm(Stermeter)

 1

 1.40

 1 Rm(장작입방)

 0.7

 1


장작의 발열량

발열량이란 연료가 완전히 연소되었을 때 발생하는 열량을 말한다. 장작은 고체 연료이므로 연료의 중량당 발열량을 kcal/kg 으로 표시한다. 나무의 단위 중량당 발열량은 수종에 따라 편차가 있으나 대체로 침엽수의 발열량이 활엽수보다 높다. 그러나 활엽수는 밀도가 높아 침엽수보다 무겁기 때문에 같은 부피의 활엽수는 침엽수보다 발열량이 높다. 일반적으로 생나무를 잘라내면 수분함량이 50-60%에 이르는데 수분함량이 60% 인 생나무는 침엽수가 약1430 kcal/kg, 활엽수는 약1330 kcal/kg 의 발열량을 가진다.


수분함량과 발열량

장작의 발열량에 영향을 미치는 가장 큰 요소는 수분함량 즉 함수율이다. 나무에너지의 함수율을 은 다음과 같이 구한다. 


(건조후 발생한 물의 무게 ÷건조전 장작의 무게)×100


함수율이 높을 수록 연료의 발열량은 낮아지고 함수율이 낮을 수록 즉 잘 건조된 나무일 수록 발열량이 높아진다. 이와 같은 나무연료의 함수율과 평균 발열량의 관계는 다음과 같이 표로 나타낼 수 있다.


수분함량 

% 

 발열량

 Kcal/kg 

 

활엽수 

침엽수 

          0          

        4214         

        4472        

5

3973

4222 

10

3732

3964 

15

3491

3715 

20

3250

3457 

25

3018

3207 

30

2777

2958 

35

2537

2700 

40

2296

2451 

45 

2055

2193 

50 

1814

1943 

55 

1573

1694 

60

1333

1436 

표: 독일 LWF 에서 원문인용


보일러에 사용하는 등유의 발열량은 일반적으로 9000kcal/l 로 계산한다. 즉 완전건조 상태(함수율 0%)의 장작 2킬로가 등유 1리터를 대체 할 수 있다.



종류와 특성

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