KR101585070B1 - 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법에 관한 것으로, 연료와 가스화제를 혼합해서 에어로졸화하여 반응기로 공급하는 연료 공급부 및 상기 연료 공급부의 내부에 마련되고 보조 연료를 분사하여 점화 및 보염용 화염을 생성해서 연료를 예열하도록 보조 연료 분사 노즐이 설치되는 점화부를 포함하는 구성을 마련하여, 초음파 진동자를 이용해서 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료와 같은 저급 오일로 적용된 연료를 에어로졸화하고, 에어로졸 입자의 크기 및 수밀도를 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법{GASIFYING APPARATUS AND MEHTOD USING ULTRASONIC VIBRATOR}

본 발명은 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중유나 저급 오일과 같은 액상 연료 또는 고상 슬러리 연료를 합성가스로 전환하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법에 관한 것이다.

액체 연료를 가스화(gasifying) 또는 크래킹(cracking)하여 다른 형태의 연료로 전환하는 기술은 화학공정에서 비교적 오랜 역사를 가진 기술이다.

근래에는 사용되는 액체 연료가 점점 다변화되고 있는 추세로서, 폐식용유 등과 같은 폐유, 그리고 바이오매스를 열분해하여 얻은 바이오 열분해 오일, 저급 석탄 슬러리(slurry) 등으로 연료가 확장되고 있다.

이들 연료들을 가스화하면, 일산화탄소, 수소, 메탄 등으로 이루어진 합성가스(syngas)를 얻게 되며, 이들 연료들을 촉매 등을 사용하여 변환하면 고가의 액상 또는 가스 연료나 화학물질(chemical)을 얻을 수 있다.

특히, 최근에는 저급의 액상 연료에서 다양한 고부가 제품(product)를 얻어내는 복합 발전(polygeneration) 시스템의 중요성이 대두되면서 가스화 기술의 중요성은 더욱 높아지고 있다.

가스화 기술의 경우, 연료가 대부분 고체인 경우가 많고, 이 경우 고정층, 유동층, 분류층 등의 방법을 사용한다.

이 중에서 분류층은 고체 연료를 미분화하여 공기, 산소, 스팀 또는 이들 가스들의 혼합물인 가스화제(gasifying agent)와 반응시켜 가스화한다.

액상 연료를 가스화하는 경우에도 대부분 분류층을 사용하는데, 고상 연료 분류층 가스화와 다른 점은 고상 연료의 경우 연료를 미분화하여 투입하는 반면, 액상 연료를 노즐을 통해 미립화하여 반응기에 공급한다는 점이다.

이러한 액상 연료 또는 미분화된 고상 연료를 액상연료와 혼합하여 슬러리로 만든 연료의 경우, 이들을 분무시켜 가스화제와 반응시키는 버너의 설계가 매우 중요하다.

본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 가스화 장치에 적용되는 연소 버너 및 시스템의 구성을 개시하여 출원한 바 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1180468호(2012년 9월 7일 공고) 대한민국 특허 공개번호 제10-2010-0108300호(2010년 10월 6일 공개)

그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 포함하는 종래기술에 따른 연소 버너에서는 버너의 연료 분사 노즐 팁이 고온 조건으로 인해 열변형이 발생하거나, 탄소 등의 불순물이 침착된 후 분리되면서 물리적으로 손상되는 문제점이 있었다.

특히, 산소를 가스화제로 이용하는 경우, 고온의 반응영역에서 전달되는 열에 의해 노즐 팁의 손상이 더욱 커지게 된다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 연료 분사 노즐에 수냉 자켓을 설치하는 경우, 연료 분사 노즐 팁을 충분한 냉각 효과를 발휘하기 어렵고, 수냉 자켓으로 인해 연소 버너의 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료와 같은 저급 오일을 가스화할 수 있는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연소 반응 도중에 고온 조건에서 연료 분무 노즐 팁의 열변형 및 연소기 벽면의 과열을 방지할 수 있는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 저급 오일의 에어로졸화를 촉진하고 에어로졸의 크기를 조절할 수 있는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치는 연료와 가스화제를 혼합해서 에어로졸화하여 반응기로 공급하는 연료 공급부 및 상기 연료 공급부의 내부에 마련되고 보조 연료를 분사하여 점화 및 보염용 화염을 생성해서 연료를 예열하도록 보조 연료 분사 노즐이 설치되는 점화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연료 공급부는 연료와 가스화제를 혼합해서 에어로졸화하는 제1 챔버 및 에어로졸화된 연료의 이동 경로를 형성하는 이동바디를 포함하고, 상기 제1 챔버에는 초음파 진동을 이용해서 혼합된 연료와 가스화제를 에어로졸화하는 초음파 진동자가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 챔버에는 상기 연료를 공급하는 연료 공급관과 상기 가스화제를 공급하는 가스화제 공급관이 연결되고, 상기 제1 챔버 내부에는 상기 가스화제 공급관을 통해 공급되는 가스화제를 버블(bubble) 형태로 공급하는 버블러(bubbler)가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 선단에 마련된 노즐 팁의 온도를 감지하는 온도감지부 및 상기 온도감지부에서 감지된 온도에 기초해서 상기 초음파 진동자의 동작을 제어하는 진동자 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 점화부는 상기 연료 공급부의 이동바디 내부에 형성되는 제2 챔버와 점화 및 보염용 화염을 생성하도록 상기 제2 챔버에 공급되는 보조 연료와 가스화제를 점화공간에 분사하는 보조 연료 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 챔버의 외벽에는 에어로졸화된 연료가 점화공간 내측으로 이동 가능하도록 다수의 통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 선단부에 마련되고 상기 반응기의 주 반응영역을 향해 추가적으로 연료를 공급하는 추가 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연료는 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료 중에서 하나로 마련되는 저급 오일이며, 상기 보조 연료는 기체 연료를 사용하거나, 가스화 장치에서 생산된 합성가스 중에서 일부를 순환시켜 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 방법은 (a) 연료와 가스화제를 혼합해서 초음파 진동자를 이용해서 에어로졸화하는 단계, (b) 보조 연료를 이용해서 점화공간 내부에 점화 및 보염용 화염을 생성하는 단계 및 (c) 상기 (a)단계에서 에어로졸화된 연료를 상기 점화공간으로 이동시켜 연료를 예열해서 가스화 장치의 주 반응영역의 온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a)단계는 (a1) 상기 가스화 장치의 선단에 마련된 온도감지부를 이용해서 노즐 팁의 온도를 감지하는 단계 및 (a2) 상기 (a1)단계에서 감지된 온도에 기초해서 상기 초음파 진동자의 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c)단계에서 상기 에어로졸화된 연료는 상기 점화공간을 형성하는 챔버의 외벽에 형성된 통공을 통해 점화공간으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 (d) 상기 주 반응영역을 향해 추가적으로 연료를 공급하여 주 반응영역을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연료는 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료 중에서 하나로 마련되는 저급 오일이고, 상기 보조 연료는 기체 연료를 사용하거나, 가스화 장치에서 생산된 합성가스 중에서 일부를 순환시켜 사용하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법에 의하면, 초음파 진동자를 이용해서 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료와 같은 저급 오일로 적용된 연료를 에어로졸화하고, 초음파 진동자의 구동을 제어하여 에어로졸 입자의 크기 및 수밀도를 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 점화부에 공급되는 공기 및 연료량을 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 제어할 수도 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 의하면, 초음파 진동자를 이용해서 연료를 에어로졸화하고, 연료가 가스화 장치의 내부를 따라 이동하는 과정에서 점화부에서 발생한 열을 이용해서 기화하면서 가스화 장치를 냉각해서 금속 재질로 제작된 부분의 과열을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 에어로졸화된 연료가 제2 챔버로 이동하는 과정에서 열전달 및 기화 과정을 통해 제2 챔버의 온도를 낮춤과 동시에 예열되어 전체 가스화 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 노즐 끝단(tip)에 형성되는 주 반응영역의 온도를 조절하여 노즐 팁의 열변형을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치의 가스화 방법을 단계별로 설명하는 공정도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치의 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치의 구성도이다.

본 실시 예에서 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치는 저급 오일을 에어로졸화하여 분사하는 연료 분사 노즐로 마련된다.

상세하게 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 연료와 가스화제를 혼합해서 에어로졸화하여 반응기(도면 미도시)로 공급하는 연료 공급부(20) 및 연료 공급부(20)의 내부에 마련되고 보조 연료를 분사하여 점화(ignition) 및 보염(flameholder)용 화염(flame)을 생성하는 보조 연료 분사 노즐(31)이 설치되는 점화부(30)를 포함한다.

상기 연료는 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료와 같은 저급 오일로 적용될 수 있다.

상기 가스화제는 액상 연료나 고상 슬러리 연료를 가스화하기 위하여 연료와 함께 불어 넣는 기체 상태의 물질로서, 공기, 증기, 산소, 이산화탄소 또는 그들의 혼합물을 포함할 수 있다.

상기 보조 연료는 액화석유가스(liquefied petroleum gas)나 액화천연가스(liquefied natural gas)와 같은 기체 연료로 적용되거나, 본 실시 예에 따른 가스화 장치(10)에서 생산된 합성가스 중에서 일부를 순환시켜 보조 연료로 적용할 수도 있다.

이러한 보조 연료는 가스화제와 혼합되어 희박(lean) 혼합기 상태로 공급될 수도 있다.

에어로졸(aerosol)은 연기나 안개처럼 기체 중에 고체 또는 액체의 미립자가 분산 부유하고 있는 상태를 말하는 것으로, 에어로졸 입자는 체적에 비해 큰 표면적을 가지므로, 반응성이 풍부한 특징을 가진다.

이와 같이, 본 발명은 저급 오일로 적용되는 연료를 에어로졸화하고, 에어로졸화된 연료가 점화부 측으로 이동하는 과정에서 점화부에서 발생한 고온에 의해 기화하면서 가스화 장치를 냉각하여 과열을 방지하고, 노즐 팁의 열변형을 방지한다.

이를 위해, 연료 공급부(20)는 가스화 장치(10)의 하부에 형성되고 연료와 가스화제를 혼합해서 에어로졸화하는 제1 챔버(21) 및 에어로졸화된 연료의 이동 경로를 형성하는 이동바디(22)를 포함할 수 있다.

제1 챔버(21)에는 연료를 공급하는 연료 공급관(23)과 가스화제를 공급하는 가스화제 공급관(24)이 연결될 수 있다.

제1 챔버(21) 내부에는 가스화제 공급관(24)을 통해 공급되는 가스화제를 버블(bubble) 형태로 공급하는 버블러(bubbler)가 마련될 수 있다.

특히, 제1 챔버(21) 내부에는 초음파 진동을 이용해서 혼합된 연료와 가스화제를 에어로졸화하는 초음파 진동자(40)가 설치된다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치(10)는 선단에 마련된 노즐 팁의 온도를 감지하는 온도감지부(41) 및 온도감지부(41)에서 감지된 온도에 기초해서 초음파 진동자(40)의 동작을 제어하는 진동자 제어부(42)를 더 포함할 수 있다.

온도감지부(41)는 가스화 장치(10)의 선단부에 설치되고, 냉각 대상인 연료 분사 노즐 팁의 온도를 감지하는 온도감지센서를 포함할 수 있다.

상기 온도감지센서는 감지된 온도에 따른 감지신호를 출력하고, 상기 감지신호는 진동자 제어부(42)로 전달된다.

진동자 제어부(42)는 온도감지부(41)에서 감지된 온도에 따라 초음파 진동자(40)의 진동수, 진폭 또는 위상을 제어함으로써, 에어로졸 입자의 크기 및 수밀도를 조절할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 초음파 진동자를 이용해서 연료를 에어로졸화하고, 초음파 진동자의 구동을 제어하여 에어로졸 입자의 크기 및 수밀도를 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.

점화부(30)는 연료 공급부(20)의 이동바디(22) 내부에 형성되는 제2 챔버(32)와 점화 및 보염용 화염을 생성하도록 제2 챔버(32)에 공급되는 보조 연료와 가스화제를 점화공간(33)에 분사하는 보조 연료 분사노즐(31)을 포함할 수 있다.

점화부(30)는 점화공간(33)에 보조 연료와 가스화제를 분사해서 연소 반응시켜 점화 및 보염용 화염(Pilot flame)을 생성함으로써, 점화 및 보염용 화염에서 발생하는 고온에 의해 이동바디(22)를 통해 이동하는 에어로졸화된 연료를 증발시킨다.

즉, 에어로졸화된 연료는 이동바디(22)를 따라 이동하는 과정에서 고속으로 배출되는 점화부(30)의 고온 연소가스에 의한 압력차가 발생함에 따라, 점화부(30)로 확산(diffusion) 및 대류(convection)한다.

이를 위해, 제2 챔버(32)의 외벽에는 에어로졸화된 연료가 점화부(30) 측으로 이동할 수 있도록 다수의 통공이 형성될 수 있다.

이를 위해, 제2 챔버(32)의 외벽은 금속 재질의 재료로 제작되고 다수의 통공이 형성된 다공판으로 마련될 수 있다.

또는 제2 챔버(32)의 외벽은 금속 분말(powder)이나 세라믹 원료 분말을 열처리해서 통공을 형성한 금속 허니컴(honeycomb)이나 세라믹 허니컴으로 마련될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 초음파 진동자를 이용해서 연료를 에어로졸화하고, 연료가 가스화 장치의 내부를 따라 이동하는 과정에서 점화부에서 발생한 열을 이용해서 기화하면서 가스화 장치를 냉각해서 과열을 방지할 수 있다.

그리고 본 발명은 노즐 끝단(tip)에 형성되는 주 반응영역의 온도를 조절하여 노즐 팁의 열변형을 방지할 수 있다.

또 본 발명은 점화부에 공급되는 공기 및 연료량을 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 제어할 수도 있다는 효과가 얻어진다.

또한 본 발명은 에어로졸화된 연료가 제2 챔버로 이동하는 과정에서 열전달 및 기화 과정을 통해 제2 챔버의 온도를 낮춤과 동시에 예열되어 전체 가스화 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치(10)는 가스화 장치(10)의 선단에 설치되고 반응기의 주 반응영역을 향해 추가적으로 연료를 공급하는 추가 공급부(50)를 더 포함할 수 있다.

추가 공급부(50)는 주 반응영역에서의 연소 반응을 조절하기 위해, 연료 공급부(20)에서 공급되는 연료와 마찬가지로 저급오일로 적용된 연료를 추가적으로 공급할 수 있다.

이를 위해, 추가 공급부(50)에는 추가로 공급할 연료를 공급받는 추가 공급관(51)이 연결되고, 추가 공급부의 선단에는 추가 공급된 연료를 반응기의 주 반응영역 측으로 분사하는 추가 연료 분사노즐(52)이 설치될 수 있다.

다음, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치의 가스화 방법을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치의 가스화 방법을 단계별로 설명하는 공정도이다.

도 2의 S10단계에서 연료 공급부(20)의 제1 챔버(21)는 연료 공급관(23) 및 가스화제 공급관(24)을 통해 각각 연료와 가스화제를 공급받는다.

이때, 버블러(25)는 연료의 에어로졸화를 촉진하기 위해, 가스화제를 버블 형태로 공급한다.

진동자 제어부(42)는 초음파 진동자(40)를 구동해서 가스화제와 혼합된 연료를 에어로졸화한다(S12,S14).

이후, 진동자 제어부(42)는 온도감지부(41)에서 감지된 노즐 끝단부의 온도에 기초해서 초음파 진동자(40)의 진동수, 진폭 또는 위상을 조절하도록 초음파 진동자(40)의 구동을 제어한다(S16).

이에 따라, 본 발명은 노즐 팁의 온도에 따라 초음파 진동자의 구동을 제어하여 에어로졸 입자의 크기 및 수밀도를 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.

한편, S18단계에서 점화부(30)의 제2 챔버(32)는 보조 연료와 가스화제를 공급받아 희박 상태로 혼합하고, 보조 연료 분사노즐(31)은 혼합기를 제2 챔버(32) 내부에 형성된 점화공간(33)에 분사하여 점화 및 보염용 화염을 생성한다(S18).

그러면, 이동바디(22)를 따라 이동하는 에어로졸화된 연료가 고속으로 배출되는 점화부(30)의 고온 연소가스에 의한 압력차에 따라 제2 챔버(32)의 외벽에 형성된 통공을 통해 점화공간(33)으로 확산 및 대류한다.

이때, 에어로졸화된 연료는 기화하면서 증발잠열을 빼앗아 가스화 장치를 냉각하여 과열을 방지하고, 노즐 팁의 열변형을 방지한다(S20).

그리고 가스화 장치(10)는 연료 공급부(20)와 점화부(30)를 통해 분사된 연료를 주 반응영역에서 연소 반응을 통해 가스화하여 합성가스를 생성한다(S22).

이때, 추가 공급부(50)는 주 반응영역을 향해 추가적으로 연료를 분사하여 주 반응영역에서의 연소 반응을 조절할 수 있다.

한편, 본 실시 예에서는 하나의 가스화 장치를 이용해서 설명하였으나, 본 발명은 복수의 가스화 장치를 동시에 사용하도록 변경될 수 있다.

예를 들어, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치의 구성도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 초음파 진동자가 마련된 가스화기 노즐을 복수 개 설치하고, 각 가스화기 노즐에서 분사되는 연료 및 가스화제를 하나의 주 반응영역에서 연소 반응시켜 가스화함으로써, 전체 가스화 효율을 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 초음파 진동자를 이용해서 연료를 에어로졸화하고, 초음파 진동자의 구동을 제어하여 에어로졸 입자의 크기 및 수밀도를 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 초음파 진동자를 이용해서 연료를 에어로졸화하고, 초음파 진동자의 구동을 제어하여 에어로졸 입자의 크기 및 수밀도를 조절함으로써, 주 반응영역의 온도를 정밀하게 제어하는 기술에 적용된다.

10: 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치
20: 연료 공급부 21: 제1 챔버
22: 이동바디 23: 연료 공급관
24: 가스화제 공급관 25: 버블러
30: 점화부 31: 보조 연료 분사 노즐
32: 제2 챔버 33: 점화공간
40: 초음파 진동자 41: 온도감지부
42: 진동자 제어부 50: 추가 공급부
51: 추가 공급관 52: 추가 연료 분사 노즐

Claims (13)

1. 연료와 가스화제를 혼합해서 에어로졸화하여 반응기로 공급하는 연료 공급부 및
   상기 연료 공급부의 내부에 마련되고 보조 연료를 분사하여 점화공간 내부에 점화 및 보염용 화염을 생성해서 연료를 예열하도록 보조 연료 분사 노즐이 설치되는 점화부를 포함하고,
   상기 연료 공급부는 연료와 가스화제를 혼합하며 초음파 진동을 이용해서 혼합된 연료와 가스화제를 에어로졸화하는 초음파 진동자가 설치되는 제1 챔버 및
   에어로졸화된 연료의 이동 경로를 형성하는 이동바디를 포함하며,
   상기 점화공간을 형성하는 제2 챔버의 외벽에는 상기 에어로졸화된 연료가 상기 점화공간 내측으로 이동 가능하도록 다수의 통공이 형성되어
   에어로졸화된 연료를 상기 점화공간으로 이동시켜 예열해서 주 반응영역의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 챔버에는 상기 연료를 공급하는 연료 공급관과
   상기 가스화제를 공급하는 가스화제 공급관이 연결되고,
   상기 제1 챔버 내부에는 상기 가스화제 공급관을 통해 공급되는 가스화제를 버블(bubble) 형태로 공급하는 버블러(bubbler)가 마련되는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치.
4. 제1항에 있어서,
   선단에 마련된 노즐 팁의 온도를 감지하는 온도감지부 및
   상기 온도감지부에서 감지된 온도에 기초해서 상기 초음파 진동자의 동작을 제어하는 진동자 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 챔버는 상기 연료 공급부의 이동바디 내부에 형성되고,
   상기 보조 연료 분사노즐은 점화 및 보염용 화염을 생성하도록 상기 제2 챔버에 공급되는 보조 연료와 가스화제를 상기 점화공간에 분사하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   선단부에 마련되고 상기 반응기의 주 반응영역을 향해 추가적으로 연료를 공급하는 추가 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치.
8. 제1항, 제3항 내지 제5항 및 제7항 중에서 어느 한 항에 있어서,
   상기 연료는 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료 중에서 하나로 마련되는 저급 오일이며,
   상기 보조 연료는 기체 연료를 사용하거나, 가스화 장치에서 생산된 합성가스 중에서 일부를 순환시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 장치.
9. (a) 연료와 가스화제를 혼합해서 초음파 진동자를 이용해서 에어로졸화하는 단계,
   (b) 보조 연료를 이용해서 점화공간 내부에 점화 및 보염용 화염을 생성하는 단계 및
   (c) 상기 (a)단계에서 에어로졸화된 연료를 상기 점화공간으로 이동시켜 예열해서 가스화 장치의 주 반응영역의 온도를 조절하는 단계를 포함하고,
   상기 에어로졸화된 연료는 상기 점화공간을 형성하는 챔버의 외벽에 형성된 통공을 통해 점화공간으로 이동하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 (a)단계는
    (a1) 상기 가스화 장치의 선단에 마련된 온도감지부를 이용해서 노즐 팁의 온도를 감지하는 단계 및
    (a2) 상기 (a1)단계에서 감지된 온도에 기초해서 상기 초음파 진동자의 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 방법.
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,
    (d) 상기 주 반응영역을 향해 추가적으로 연료를 공급하여 주 반응영역을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 방법.
13. 제9항, 제10항 및 제12항 중에서 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료는 바이오 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 콜로이드 연료 중에서 하나로 마련되는 저급 오일이고,
    상기 보조 연료는 기체 연료를 사용하거나, 가스화 장치에서 생산된 합성가스 중에서 일부를 순환시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동자를 이용한 가스화 방법.

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