바이오매스 가스화는 세계적으로 점점 증가하는 에너지 수요를 만족시킬 수 있는 유용한 기술 중의 하나이다. 바이오매스 가스화를 통해 농업폐기물을 에너지로 전환할 수 있고 이산화탄소의 배출도 저감할 수 있다. 양질의 합성가스를 생성하는 가스화장치의 구동 조건을 확인하고 제어하기 위해 가스화장치에서 이루어지는 화학반응과 가스화 과정을 이해한다. 본 연구는 가스화 이론과 실제 물리적인 실험에 의거하고 COMSOL 3.4를 이용하여 가스화 장치 모델을 구성하고 이 모델을 실제 물리적인 데이터를 통해 검증하여 최적 원료 조건과 반응조건(원료 함수비, 송기량, 온도, 당량비 등)을 추정하였다. 1. 원료인 숯의 함수비는 6.98%, 송기량은 1000L/min, 원료 공급 속도는 21.42kg/hr, ER값은 0.32의 조건으로 가스화장치 모델을 시뮬레이션 한 결과 CO 33.8%, CO₂ 1.07%, H₂ 2.15%, CH₄ 0.21%, O₂ 0.05%, N₂ 62.7%로 나타났다. 실제 물리적 실험결과 치 CO 30%, CO₂ 1.1%와 비교할 때 적정한 수준으로 가스화반응을 나타내고 있음을 알 수 있다. 2. 원료 회분을 10～50%로 시뮬레이션 한 결과 회분의 함량이 많아지면 CO와 H₂의 발생량은 감소하고 CO₂의 발생량은 증가하였고, 함수비를 10～30%로 시뮬레이션 한 결과 함수비가 증가하면 CO의 발생량이 감소하고 H₂와 CO₂의 발생량이 증가하였다. 또, 산소함량을 20～50%로 시뮬레이션 한 결과 산소함량이 증가하면 CO와 H₂의 발생량이 감소하고 CO₂의 발생량이 증가하였다.

Biomass gasification is one of promising technology to meet the ever-increasing energy demand in the world. The agricultural wastes can be converted to energy and the carbon dioxide emission can be reduced. Studying on the chemical reactions in a gasify can help understanding gasification process in order to determine and control the gasification operational conditions to produce higher quality and increase conversion efficiency. In this paper a gasification model which depend on gasification theory and experiments was using COMSOL 3.4 software. The model consists of kinetic model part and Computational Fluid Dynamics (CFD) model part. The concentrations of the synthesis gas were predicted under the experimental conditions in the kinetic model part. The CFD model based on the structure and geometry of the gasifier, residence time can be calculated and temperature distribution can also be simulated. A simulation of charcoal gasification was did under the experimental condition that moisture was 6.98%, air flow rate was 1000L/min, feedstock rate was 21.24kg/hr and Equivalence Ratio was 0.32. The results showed syngas composition was CO 33.8%, CO₂ 1.07%, H₂ 2.15% O₂ 0.05%, N₂ 62.7%. The model well agree with the experimental results through compared with syngas composition from experiment which was CO 30% and CO₂ 1.1%.