화석연료 사용 증가로 인해 온실가스 배출량이 증가하고 있으며 이로인해 이상기후가 발생하고 있다. 이를 해결하고자 화석연료를 대체할 수 있는 대체에너지 개발의 필요성이 대두되고 있으며 대체 자원에너지원 중 하나인 목질계 바이오매스는 탄소 중립 연료로 언급되고 있다. 목질계 바이오매스 중 임목부산물은 뚜렷한 활용처가 없어 버려지고 있는 실정이며 이는 산사태 및 산불 발생시 더 큰 피해를 야기한다. 임목부산물을 활용하기 위해서는 친수성과 상대적으로 낮은 발열량 등의 단점을 개선해야 한다. 본 연구에서는 표면탄화 공정을 적용하였고 표면탄화 공정이란 300~500℃ 온도 범위에서 5분 이내로 열처리 진행하는 방법으로 이를 통해 소수성 및 발열량 증대 등 연료특성이 개선되었다. 하지만 실험 조건별 발열량을 도출하기 위해서는 시간 및 비용이 다소 소요되기 때문에 효율적으로 제시할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 공시재료로 이태리포플러와 리기다소나무를 활용하였고 표면탄화 공정을 통해 변화된 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 성분 비율을 시뮬레이션 예측을 통해 산출하였다. 이를 기존 문헌에 존재하는 여러 가지 발열량 예측식에 적용하였으며 표면탄화 공정 후 실험 및 시뮬레이션을 통해 도출된 발열량을 비교·검증하였다.