• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권3호
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• pp.269-280
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• 2011

오늘날 지구온난화는 전 세계적으로 가장 주요한 문제 중 하나로 부각되고 있다. 이러한 지구온난화는 급속한 에너지 사용량의 증가에 의한 이산화탄소 발생의 증가가 가장 큰 원인이 된다. 그러므로 이에 대비하기 위해서 는 모든 영역에서 에너지 절약에 대한 노력이 필요하다. 세계의 총에너지 사용량 중 건설 활동과 건물운영에서 사용되는 에너지량이 차지하는 비율이 절반이 넘는 것으로 조사되었다. 따라서 건물에너지 발생량을 줄이는 것은 전체 에너지량을 절감시키는 중요한 역할을 한다. 이에 건물에너지 소비에 대한 관심의 증대와 함께 건물의 에너지 소비와 $CO_2$ 발생량을 줄이기 위해 친환경 건축물 등급 및 인증이 요구되고 있다. 건물에너지를 줄일 수 있는 여러 가지 요인 중에서 재료의 열전도율은 패시브적인 방법으로 건물에너지를 직접적으로 줄일 수 있는 가장 기본적인 요소라 할 수 있다. 특히 전통적으로 바닥 복사난방시스템을 사용하는 우리나라의 주거건물에서 바닥마감재의 열전도율은 난방에너지 효율을 결정하는 중요한 요인이다. 본 논문에서는 주거건물의 난방에너지 절감을 위해 건축 재료의 열전도율 측정방법을 조사하고 난방 효율 평가를 위한 축소모형을 제안하였다.

• 자원환경지질
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• 제50권5호
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• pp.389-400
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• 2017

제 21차 유엔기후변화협약당사국 총회(C0P21)의 파리기후협약이 채택됨에 따라 195개국의 범세계적 온실가스 감축 대응에 합의가 이루어졌다. 이에 따라 온실가스 감축에 관련한 다양한 기술들이 거론되고 있고, 그 중에 이산화탄소 포집/저장/전환 기술(CCUS)은 이산화탄소 감축의 실질적인 기여를 할 수 있는 수단으로 주목받고 있다. 하지만 CCUS 기술은 에너지 및 투자 효율성, 잠재적 저장 능력 등 상용화 단계에서 다양한 보완사항이 존재하며, 이를 해결하기 위한 여러 국가들의 연구개발 활동이 적극적으로 이루어지고 있다. 이에 효과적인 연구개발 전략을 수립하기 위해서 각 국의 CCUS 기술 유형 별 수준과 동향을 분석하고 향후 기술발전방향에 대해 대응하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 CCUS 기술에 대한 국가/기술별 특허 동향 분석을 수행하고자 한다. 분석결과, 구간별 기술 성장단계 분석에서 발전기 단계에 있는 것으로 나타났으며, 기술발전 수준이 가장 높은 포집/회수 분야에 60% 이상의 특허 출원이 이루어짐을 보였다. 해외 상위 출원인인 Alstom technology, Toshiba Corp, Mitsubishi heavy 등의 기업에서 이산화탄소를 포집/회수 하는 기술에 중점을 두고 있으며, 국내에서는 정부 연구기관들을 중심으로 포집 분야 외에 기술 초기 단계인 저장, 전환 분야에도 집중하는 것으로 나타났다. 2000년대 후반부터 CCUS기술 특허 출원이 급속히 증가했으며 많은 국가들이 이 기술에 관심을 갖으며 온실가스를 감축하려는 노력을 하고 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.106-117
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• 2012

최근 국내에서 정착되고 있는 철근 공장가공은 절단손실 감소, 정밀도 향상 등의 장점과 도심지공사 증가, 숙련공 감소 등의 외부 요인으로 향후 비중이 증가할 것으로 예상된다. 그러나 공장가공을 하더라도 정척철근 (Straight rebar)을 사용하면 손실 발생 및 그로 인한 CO2배출 같은 환경 문제가 발생할 수밖에 없다. 이를 해결하기 위한 대안의 일환으로 코일철근(Bar in coil) 도입이 제안되었으나, 코일철근은 국내 미생산, 고가의 장비비 등의 이유로 국내 적용이 거의 전무하다. 또한 코일철근은 완전 자동화에 가까운 방식으로 가공되기 때문에 향후 높은 손실저감률과 가품질이 우수하여 국내 적용이 확대될 것으로 예상되나, 적용타당성 분석에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 국내 생산이 시작된 코일철근의 특성과 코일철근 도입이 철근가공 산업에 미치는 영향을 분석, 철근가공 산업 선진화를 위한 기초연구로서 진행한다. 이를 위해 국내 철근가공 산업의 현황을 조사하고, 코일철근 도입시 산업적 측면에서 적용성과 경제적 측면에서 이해관계자의 손익 타당성을 분석하고 향후 연구방향을 제시한다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권1호
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• pp.48-59
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• 2016

화석연료를 사용하는 선박이나 자동차는 $CO_2$가스를 과대하게 발생하므로 지구 온난화에 영향을 주기 때문에 화석연료 대신 수소를 사용하는 수소연료전지자동차(FCV)가 크게 각광을 받고 있다. 우리나라는 현대자동차가 FCV자동차를 미국, 일본, 독일 등의 선진국들의 자동차회사와 경쟁적으로 개발하고 있다. 수소는 제철소의 코크스 공장, 서유화학공장의 부산물로 얻으며, 석탄, 메탄가스 등을 고온에서 증기와 반응시켜서 메탄 수증기개질법과 압력스윙흡착법 또는 막분리형멤브레인개질 법을 이용한 수소분리형개질방법으로 고순도 수소를 제조하거나 물을 전기분해하여 제조한다. 수소는 전자공업, 금속 및 화학공업, 로켓 연료 및 공장, 병원, 가정용 등의 연료전지시스템이나 FCV의 연료로 사용하고 있다. 수소의 저장은 수소용기에 수소를 압축하는 방법과 액화수소로 저장하는 방법이 일반적이고, 최근 수소화물이나 유기화학하이드라이드법으로 저장하여 수소스테이션에 운반해서 사용한다. 우리나라는 현재 13개소의 수소스테이션이 가동 중에 있으며, 향후 43개소를 설치할 계획이다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.3-17
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• 2021

산업혁명 이후 인간의 대량생산과 과소비는 자원고갈, 환경오염, 폐기물발생 및 지구온난화 문제를 야기시키는데, 이는 물질제조와 사용 및 폐기를 반복하는 선형경제에서 기인 된 것이다. 선형경제의 문제점을 극복할 대안은 자원이용의 효율성향상을 통한 자원고갈문제 해결, 에너지효율 향상 및 대체에너지 개발에 의한 CO₂ 발생억제, 물질활용의 극대화 및 오염물질의 무해화, 제품의 재사용과 재활용 등을 통한 폐기물발생의 제로화를 기할 수 있는 유일한 방법인 순환경제로의 전환뿐이다. 순환경제는 사용 후 제품의 폐기보다 재생 및 재활용이 가능케하여 상호연결고리 안에서 반복사용함으로써, 생산 후 판매에만 그치지 않고 실질적인 가치와 편익이 대부분 다시 창출되는 사용 및 회수까지의 가치사슬을 확장하는 경제개념이다. 이를 이루기 위해서는 순환경제로 혁신적인 변환의 절실함을 깊이 인식하여, 지구생태계 보호 및 지속가능한 성장에 필요한 새로운 비즈니스모델을 제시한 다음 현실화화 시켜야 한다. 그리고 전술한 내용의 순환경제로의 전환은 필요성 인식, 성공적인 달성방안 및 방법확립, 다양한 비즈니스모델의 실현, 구체적인 우위기술 확보 및 정책적인 지원이 수반되어야 가능할 것이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제31권4호
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• pp.909-930
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• 2022

국내 전기요금 체계는 연료비 인상 등 원가 변동에 연계될 수 있는 제도적 근거가 마련되어 있음에도 물가상승 등 국민경제적 부담 등을 고려해 적기에 인상되지 못하는 상황이 발생하고 있다. 이처럼 전기요금이 정상적으로 조정되지 않음에 따라 우리나라 전기요금은 전 세계적으로 낮은 수준을 기록하고 있으며, 가격신호 전달 기능을 상실해 비효율적인 전력소비가 발생하는 문제점이 있다. 본 연구는 2017~2020년 연료비와 발전원별 발전량 등 실적 자료를 바탕으로 계약종별 전력의 공급원가(총괄원가) 수준을 추산하였으며, 이를 바탕으로 2030년 전기요금이 조정되어 가격신호 왜곡 문제가 해소될 경우 전력소비가 얼마나 변화하는지를 추정해 보았다. 추정 결과 전기요금이 공급원가(총괄원가)를 모두 회수할 수 있는 수준으로 조정된다면 전력소비는 9,000GWh 가량 절감될 것으로 나타났다. 이는 발전 부문의 온실가스 배출량을 약 3.82백만CO₂ton 감축시키는 효과로 이어졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.142-154
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• 2023

전세계적으로 환경의 중요성이 부각되면서, 원재료 준비, 생산 공정, 운송 및 설치 등 산업 전체 기간에 걸친 기후 변화 주요 물질인 탄소 배출량을 계산하고, 저감해야 한다는 필요성이 강조되고 있다. 이를 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)라 정의되면서 전세계적으로 다양한 산업들에 시도되고 있다. 국내에도 일부 관련 시도들이 있었지만, 국내 재생에너지 산업에 대해서는 거의 발표되지 않았다. 이러한 연구 중요성에도 불구하고, 부진한 관련 연구의 격차를 메꾸기 위해 본 연구는 국내 육상 풍력발전 단지의 한 사례인 경북 영덕 발전에 대하여 LCA 연구를 관련 시스템 중 가장 많이 사용되는 SimaPro를 이용하여 수행하였다. 연구 결과 풍력 터빈 1대의 에너지 회수기간(EPT)는 약 10개월이며, 1 kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 온실가스 배출량(Green House Gas, GHG,)는 15 g CO₂/kWh로 다른 에너지원과 비교해서 경쟁력 있음을 보였다. 부품 별 환경 영향 평가에서는 풍력 터빈의 타워가 여러 환경 영향 부문에 영향이 가장 크다는 결과를 보였다. 본 연구에서 얻어진 경험은 향후 신재생 에너지 보급 및 확대 정책의 강화와 대중의 인식 제고에 도움이 될 것이라고 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.672-680
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• 2023

선박의 설계과정에 있어, 선박의 중량은 유체역학적 성능에 큰 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 선박은 일반적으로 최적의 흘수와 배수량을 갖는 하나의 조건으로 설계되지만, 실제로는 연료의 소비, 선박 평형수의 충전과 적재 조건과 같은 운항 활동으로 인해 선박의 중량 및 흘수가 일정 범위 내에서 바뀐다. 본 연구에서는 소형선박을 대상으로 3가지 하중조건에 따른 선박의 저항성능 변화를 모형실험과 수치해석을 통해 연구하였다. 마지막으로 2050년까지 CO2 배출 가스를 50% 감축한다는 국제해사기구(IMO) 목표를 따라 선박의 저항 성능을 개선하여 동력 요구 사항을 줄이기 위해 선박의 중량 변화에 따른 저항성능의 민감도를 연구하였다. 연구 결과, 선박의 중량변화에 따른 효과는 낮은 프루드 수에서 크게 나타나는 것으로 확인되며, 저항성능에 대한 연구 결과, 설계 흘수의 적재조건을 기준으로 배수량이 11.1% 증가하고, 흘수가 5% 증가한 Over load의 적재조건에서 운항 시 선체의 총 저항이 모형시험과 CFD 시뮬레이션에서 각각 15.97%, 14.31%까지 증가하는 것을 볼 수 있다.

• 산업융합연구
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• 제22권6호
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• pp.13-23
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• 2024

본 연구에서는 에너지산업 부문의 CER 발행가격의 적정 수준은 어느 수준인지를 배출권가격의 불확실성을 고려한 실물옵션 기법을 통하여 추정하였다. 분석결과 UNFCCC에서 2012년 12월부터 2021년 말까지 등록한 에너지산업 부문 CDM 사업의 손익분기점은 개별사업별로 CO2톤당 0.64-36.69유로로 나타났다. NPVw/o CER+ NPVCER≥0일 때 손익분기점에 도달하는 배출권가격은 평균 12.10유로이며, NPVw/o CER+ NPVCER ≥ 옵션가치일 때 손익분기점에 도달하는 배출권가격은 평균 12.63유로로 추정되었다. 한편, 사업의 불확실성을 경감하기 위해 실물옵션을 적용한 옵션가치는 톤당 1-5 유로 수준에서는 약 19%, 톤당 5-10유로 수준에서는 약 11%, 톤당 10-15유로 수준에서는 약 5%만큼의 불확실성 경감으로 인한 배출권가격의 상승효과가 있는 것으로 분석되었다. 투자자, 사업시행자, 잠재적 의무감축기업으로 대표되는 온실가스 감축 사업 주체들이 본 연구 결과를 참고할 경우 그간 에너지부문에서 시행됐던 온실가스 감축 사업의 개별사업별 발행가격을 확인할 수 있어 사업투자 의사결정에 유용할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권4호
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• pp.267-274
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• 2011

'오염토양 복원작업 품셈자료 산출근거 마련을 위한 연구'에 제시된 토양증기추출법(soil vapor extraction: SVE)과 바이오파일(biopile) 시스템 구성을 바탕으로 두 오염토양 정화공정이 토양 $1,000m^3$내 총탄화수소를 95% 제거하는 전과정을 전과정평가기법을 통해 평가하였다. 전과정영향평가 결과 SVE가 9개 환경영향범주에서 모두 바이오파일에 비해 높은 환경영향수치를 나타내었다. SVE와 바이오파일, 두 정화방법 공히 토양경로 인체독성(Human toxicity-soil), 수생태독성(Ecotoxicity-water), 지표수경로 인체독성(Human toxicity-surface water), 대기경로 인체독성(Human toxicity-air) 등 4가지 범주에서 상대적으로 높은 환경영향값을 보였다. SVE방법이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 인체독성(토양)이었으며 바이오파일이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 수생태독성이었다. SVE방법의 세부 공정별 환경영향을 분석한 결과 운영단계에서 전체 환경영향의 60%를 초래하였고 활성탄교체단계가 36%를 초래하는 등 두 개 단계가 전체 환경영향의 96%를 차지하였다. 가장 큰 영향을 미치는 투입물은 운영 중 사용된 전기였다. 바이오파일 세부 공정별 환경영향 분석결과에서도 운영단계가 전체영향의 55.7%를 차지하였고 활성탄교체단계가 12.4%를 차지하였다. 바이오파일에서도 역시 전기사용에 따른 환경영향이 가장 크게 나타났다. SVE 와 바이오파일, 두 공정 모두 운영단계에서 소비되는 전기에 의한 환경영향이 가장 크므로 오염토양 정화시스템 운영 중 전기소비를 최소화 할 수 있는 운영방안이 필요하다. 오염토양 정화는 비교적 장기간 많은 에너지와 물질이 투입된다. 최근 이산화탄소발생량 감축과 녹색성장에 대한 사회적 요구에 따라 오염토양정화공정에 대한 체계적인 분석과 연구가 필요한 것으로 예상된다. 특히 운영 중 전기소비량은 전과정영향평가 및 탄소배출량 결과에 큰 영향을 미치므로 앞으로 보다 신뢰성 높은 전과정평가를 위해서 전기사용량에 대한 데이터 수집 및 확보가 가장 필요한 것으로 판단된다.