• 한국가스학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-9
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• 2017

최근 석탄층 메탄가스(Coalbed Methane, CBM)의 회수증진을 위해 석탄층에 $CO_2$나 $N_2$ 가스를 주입하는 ECBM (enhanced coalbed methane recovery)공법이 주목받고 있다. ECBM공법은 일반적인 생산기술인 탈수(dewatering)공법에 비해 회수율이 높지만 주입가스의 특성에 따라 메탄가스의 생산 효율이 다르므로, 이를 고려한 주입가스의 혼합 비율 분석이 필요하다. 본 연구에서는 ECBM공법에서 주입가스의 혼합 비율이 메탄가스 회수에 미치는 영향을 분석하고자, CBM 저류층 모델을 구축하고 주입가스의 혼합비율에 따른 메탄가스 회수량 분석과 경제성 평가를 수행하였다. 그 결과, ECBM공법 적용 시 탈수공법을 적용하였을 때 보다 약 2배의 회수율 향상을 보였으며, 혼합가스 주입 시 $CO_2$ 10%와 $N_2$ 90%일 때 메탄가스의 회수량이 가장 높게 나타났다. 그러나 탄소배출권 거래이익, 주입가스의 비용 및 재생산된 $N_2$ 가스 처리비용 등을 고려한 경제성 평가 결과, 주입가스의 혼합비율이 $CO_2$ 20%와 $N_2$ 80%일 때 최종생산이익이 가장 높게 나타남을 확인하였다. 따라서 향후 ECBM 공법 적용 시 메탄가스의 회수율뿐만 아니라 경제성을 고려한 기준으로 주입가스의 혼합비율을 설계해야 한다.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.34-40
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• 2006

본 논문은 지역집단 냉방에너지 공급시스템과 환경보호정책에 관한 융합기술을 에너지절약과 미이용 에너지인 냉열자원의 활용성을 함께 다루고 있다. 지역집단 냉 난방 시스템은 에너지를 절약하고, 비용을 절감하며, 안전성을 확보할 수 있는 효과적인 기술이다. 에너지가 생활수준의 향상에 긍정적인 영향을 주기 위해서는 에너지 절약과 환경보호정책을 균형감 있게 고려해야 한다. 냉열에너지는 LNG를 기화하는 과정에서 생산할 수 있지만, 바다의 심층수와 빙축열에서도 얻을 수 있다. 지역집단 냉방에너지는 아파트, 사무실, 공장설비 등에 냉열공급 파이프라인을 통하여 공급하게 된다. LNG 냉열에너지는 전기에너지와 냉매를 사용하여 작동하는 기존의 에어컨 시스템을 대체할 수 있는 경쟁력 높은 에너지이다. 청정에너지이고 운전비용을 줄이는 것으로 알려진 LNG 냉열은 $CO_2$와 같은 대기오염원과 자연환경에 유해한 냉매방출을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 LNG 냉열에너지의 사용과 에너지 절약, 그리고 환경보존에 중요한 영향을 미치는 융합기술에 대한 유익한 정보를 제공한다.

• 벤처창업연구
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• 제11권2호
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• pp.233-247
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• 2016

세계적으로 확산되고 있는 로컬푸드산업은 한국에서도 도입되어 활성화되어가고 있다. 한국의 농산물 시장에서 유통비용이 차지하는 비율이 높은 것이 문제점이다. 유통비용 증가는 운송거리와 관련이 있다. 농산물의 유통비용증가는 가격과 품질 뿐만 아니라 온실가스(이산화탄소) 배출량 증가의 원인이 된다. 따라서 이러한 온실가스 배출을 저감 하고, 비효율적인 로컬푸드산업의 유통비용 문제를 해결하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 로컬푸드산업의 지역거점센터 입지선정 요인을 접근성, 품질, 인구, 면적, 운송거리 5가지 요소로 선정하였다. 5가지 요소들의 상대적 중요도를 전문가 30명의 설문 응답지 내용을 반영하여 Analytic Hierarchy Process를 활용하여 분석하였다. 각 의사 결정 기준의 상대적 중요도는 품질(0.430)${\gg}$인구(0.262)${\gg}$운송거리(0.201)${\gg}$접근성(0.075)${\gg}$면적(0.033) 순으로 입지선정에 중요한 요소로 분석되었다. 본 논문에서 제시한 로컬푸드산업의 환경경영시스템 모델을 적용 분석하여, 로컬푸드산업의 지역거점센터 입지선정 평가 기준과 온실가스 저감의 효과를 분석하였다. 본 논문은 로컬푸드산업의 환경경영시스템의 모델을 적용 분석함으로서, 로컬푸드산업의 온실가스 문제를 해결하는 자료로 사용 될 것이다. 또한 기초자치단체 단위의 로컬푸드산업 운영을 위한 직매장 운영 결정 자료로 활용될 것이다. 그리고 로컬푸드산업의 경쟁력을 강화시켜, 대형유통업체와의 비교 우위를 가지는 자료로 사용될 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.87-100
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• 2014

최근 국내외적으로 환경문제와 자원고갈에 대한 관심이 높아지는 가운데, 국내 건물부문의 온실가스 배출량은 매년 증가하는 추세이다. 또한 국내 노후화 공동주택이 지속적으로 발생하여 온실가스 증가에 주요원인이 되고 있다. 이는 정부의 2020년 건물부분의 이산화탄소 배출량 저감을 위해 노후화된 설비나 환경개선에 대한 고려가 필요함을 의미한다. 노후화된 공동주택의 개선방법은 크게 재건축과 리모델링 사업이 고려되는데, 온실가스 문제와 함께 친환경성 평가의 중요성이 대두되고, 사업수행시 사업결정의 주요 지표 중 하나로 자리잡고 있다. 본 연구의 목적은 공동주택 주거환경 개선을 위한 두 가지 대안이라고 볼 수 있는 재건축과 리모델링의 친환경성을 비교분석해 보는 것이다. 이를 위하여 본 논문에서는 재건축과 리모델링사업의 특성을 파악하고, 친환경성 비교를 위해 단계별로 동일한 조건을 설정하여, 전생애주기 친환경성 평가와 그 의미를 해석해 보았다. 연구결과로 전생애주기의 LCA 평가를 하였을 때, 대안A(재건축)대비 대안B(리모델링1)의 $CO_2$발생량 차이는 95.85%로 약 4.1% 정도의 $CO_2$감소효과를 얻는 것으로 나타났다. 또한 대안C(리모델링2)의 경우 대안A(재건축) 대비 90.01%로 10%정도 $CO_2$절감 효과를 나타냈다. 또한 단위세대(85m2)를 기준으로 탄소배출권시세를 적용한 결과 대안C(리모델링2)가 대안A(재건축)에 비하여 40만원 정도 환경비용 절감효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 공동주택의 주거환경 개선의 대안을 선택함에 있어서 중요한 근거가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.382-383
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• 2006

본 논문은 에너지절약 및 온실가스 배출감소를 목적으로 시행하고 있는 에너지절약정책 중 산업체 자발적협약(Voluntary Agreement)제도의 정책효과를 계량화하기 위한 접근방법을 제시한다. 시책 추진효과의 계량은 2단계 접근으로, 1단계에서 절감효과(에너지 절감 및 온실가스 저감)를 파악하고, 2단계에서 이를 가치화하는 과정으로 수행된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.71.1-71.1
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• 2013

메탄가스와 이산화탄소는 지구온난화 가스이기 때문에 배출규제가 점차 강화될 것으로 전망되고 있다. 또한 이들 가스는 매립지 또는 바이오 공정을 통해 발생되는 가스이기 때문에 단순히 배출을 억제하는 데 그치지 않고 보다 적극적으로 활용해야할 필요성이 있다. 현재 메탄과 이산화탄소를 동시에 활용하는 기술로는 촉매공정을 통해 메탄과 이산화탄소를 수소와 일산화탄소로 전환하는 방법이 대표적이나, 본 공정은 $800{\sim}900^{\circ}C$의 고온조건을 필요로 하고 고압조건에서 다량으로 생성되는 탄소에 의한 촉매 활성도의 저하문제로 인해 해당 기술의 실제 보급에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 플라즈마를 활용한 메탄가스 개질(reforming) 기술은 고온 플라즈마인 경우 60~70년 전부터 상용화 사례가 있으며, 저온 플라즈마의 경우는 약 10여 년 전부터 개질반응의 공정온도를 낮추려는 연구를 중심으로 기초연구가 수행되어왔다. 이들 플라즈마를 활용한 메탄개질 기술은 메탄의 직접분해, 부분산화, 수증기 개질 및 건식개질 등으로 분류되는 데, 최근 지구온난화가스인 이산화탄소의 처리에 대한 관심이 높아지면서 이산화탄소를 활용하는 건식개질 기술에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 현재 플라즈마 건식개질기술에서 주된 이슈는 높은 전력비용이고, 이를 낮추기 위해 촉매를 활용하거나 플라즈마 발생을 최적화하려는 연구가 진행되고 있다. 본 발표에서는 플라즈마를 활용한 건식개질 기술의 장단점, 실용화 가능성 및 향후의 과제를 다루고 있으며, 이를 위해 기계연구원에서의 연구결과 및 국내외 연구실의 결과를 살펴보았다.

• 환경정책연구
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• 제9권1호
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• pp.57-81
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• 2010

고유가 시대인 현실에서 우리나라는 화석연료에 대한 의존도가 높아 저탄소 녹색성장이 가능한 경제사회 구조로의 전환이 시급하다. 현재 화석연료 사용과 관련된 보조금 개편은 환경에 유해한 투입요소에 대한 보조금을 감축 또는 제거하여 경제적 효율성을 제고하고 환경 피해를 완화시켜 사회 전체적으로 편익을 가져올 수 있는 Win-Win 효과가 기대되는 정책방안이다. 특히, 우리나라 전력부문에서 시행되는 보조금 제도 중에서 산업용, 농업용 및 심야전력에 대한 교차보조금의 경우, 전체 전력부문 보조금의 80% 이상을 차지하는 가장 큰 규모인데 본 논문은 전력부문 환경유해보조금 가운데 가장 큰 비중(연간 약 1조 6,583억원)을 차지하는 교차보조금 제도 중에서 산업용 전기의 환경유해보조금 개편 시 기대될 수 있는 파급효과를 가격탄력성 추정을 통해 파악하였다. 가격탄력성 추정에는 ARDL(자기회귀시차분포) 모형을 이용하였고, 기본 데이터는 1990년부터 2007년까지의 분기별 자료를 이용하였다. 본 연구에서 환경유해보조금 제거로 산업용 전력에 대한 연간 에너지 수요변화량은 -12,475,930MWh만큼 사용량이 감소할 것으로 추정되었으며, 이산화탄소 배출량의 경우를 보면 연간 2,644,897톤이 감소하는 것으로 추정되어 보조금 폐지가 이산화탄소 저감에 상당한 기여를 하는 것으로 나타났다. 또한 EU에서 제시한 오염물질 단위당 환경오염비용을 이용하여 배출저감량을 금액으로 환산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1조 1,914억원의 환경개선편익 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 이산화탄소의 경우 톤당 25유로를 적용하여 계산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1,062억원의 환경개선편익이 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.654-657
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• 2007

본 연구에서는 수송부문 온실가스 저감 대책으로 수송용 바이오에탄올을 국내 수송시장에 도입한 형태에 대해 살펴보았다. 바이오에탄올의 경우 'Carbon Neutral' 한 특성에 따라 친환경연료로써의 이점이 크나 원재료를 수입해야하고, 또 정부정책방향에 따라 경제성이 좌우된다. 분석결과, E5를 도입하여 저감잠재량을 분석했을 때 기존 휘발유 수요전망보다 연간 15억 $CO_2kg/yr$ 정도의 감축이 가능한 것으로 나타난다. 비용분석 결과 현재 휘발유에 부과하는 규모와 같은 정도의 세금이 부과한 바이오에탄올 공급가격은 1639.2원이다. 이는 휘발유 판매 가격인 1448.5에 비해 경쟁력이 없으나 바이오에탄올이 CDM 사업으로 인정받아 CERs 수익을 얻을 수 있는 경우의 공급가격은 1583.5원으로 배출권 수익을 포함하지 않았을 때보다 50원 정도의 추가 수익을 발생함을 확인하였다. 이는 바이오에탄올의 면세범위를 줄임으로써 납세자의 세금을 통한 사업자에 대한 과도한 지원을 지양할 수 있는 적정한 정부지원정책 방법으로 고려될 수 있을 것이다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.365-366
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• 2009

미분탄 순산소 연소는 기존의 연소 방법과는 달리 산화제로 O2/CO2를 사용함으로써 NOx의 발생을 감소시킬 수 있으며, 고농도의 CO2를 쉽게 회수 할 수 있어 큰 주목을 받고 있다. NOx의 배출저감을 위한 기술로는 로 내에서의 재연소(reburning), 단계(staging) 연소등이 있으며, 후처리 NOx 저감기술로는 SCR, SNCR등이 있다. 그러나 이러한 기술들은 비용이 비싸다는 단점이 있으며, 미분탄 순산소 연소조건에서는 화염 안정성이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 화염의 안정성과 밀접한 관련을 가지는 화염전파속도에 대해 미분탄 순산소 연소에서 석탄 입자의 물성치와 주위 기체의 특성이 화염전파속도에 미치는 영향을 수치적 방법을 통하여 해석하였으며, NO 저감의 한 방법인 연소가스 재순환(Flue Gas Recirculation)에 따른 연소특성 및 NO 생성 메커니즘의 영향과 석탄을 가스화 시키는 방법에 따른 연료의 연소특성에 대해 해석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.646-653
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• 2012

본 연구는 한국에너지기술연구원(KIER)에서 개발한 건식 $CO_2$ 흡수공정에 대한 경제적 타당성을 분석하고, 경쟁 기술과 비교함으로써 기술의 경제적 유효성을 판단하기 위한 것이다. 500 MW 급 석탄화력 발전소를 대상으로 건식 흡수제를 사용한 $CO_2$ 흡수공정의 초기투자비와 연간운전비를 산정하여 LCOE(Levelized Cost of Energy)와 $CO_2$ 포집 비용을 산출한 결과 각각 32.46$/MWh와 28.15$/톤$CO_2$로 분석되었다. 경제성분석을 위한 기본조건들을 가정하여 $CO_2$ 판매가격, 전력비, 흡수제 가격 및 투자비를 대상으로 순현재가치(NPV), 내부수익율(IRR) 및 민감도분석을 수행하였다. $CO_2$를 회수하여 판매할 경우, $CO_2$ 배출권가격이 $CO_2$ 톤 당 50$로 가정하였을 때, 한국에너지기술연구원에서 개발한 건식 $CO_2$ 흡수공정의 IRR은 15%, NPV는 6,631,000$였으며, 투자회수기간(PBP)은 5.93년으로 추산되어 경제성 측면에서 유효하였다.