• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.200-202
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• 2000

온실가스의 배출자료는 기후변화협약 참여협상 및 저감대책 수립에 없어서는 안될 중요한 기초자료이다. 그러나 국내에서는 현재 에너지와 농업 분야를 제외하고는 온실가스의 배출원 및 배출량 조사가 미미한 실정이다. 이번 연구에서는 기후변화와 관련된 온실효과에 커다란 기여를 하고 있는 메탄($CH_4$)의 매립지 표면으로부터의 국내 배출량을 조사하고자 한다. $CO_2$, $CH_4$, $N_{2}O$, $O_3$, CFC 등의 주요 온실가스들은 여러 경로를 통해서 대기로 배출되고 있으며, 온실가스의 배출기여도를 보면 도시쓰레기의 매립이 전체 배출량에 약 3%정도 기여하는 것으로 보고되었다. (중략)

• 한국지구과학회지
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• 제23권3호
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• pp.270-279
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• 2002

주요 온실기체인 이산화탄소와 메탄의 농도를 난지도 매립장에 위치한 42개의 배출공으로부터 측정하였다. 그 결과에 의하면, 배출공의 출구에서 관측된 메탄은 부피기준으로 절반 그리고 이산화탄소는 28%에 가까운 수준으로 높은 농도를 유지하였다. 그러나 이들의 환경거동은 배출공의 위치 등과 같은 차이 외에도 가스성분에 따라 여러 가지차이를 보여 주었다. 본 연구의 결과는 이들 성분의 분포가 수은과 같은 미량성분의 분포특성과는 달리 대체로 균질한편이라는 것을 확인해 주었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권2호
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• pp.161-169
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• 2011

본 연구는 거세 한우의 육성기 기간에 각각 보리와 옥수수 위주의 농후사료를 급여하여 발생되는 메탄가스를 측정하는데 그 목적이 있다. 공시 사료는 보리와 옥수수 위주의 농후사료 60%와 티모시 건초 40% 비율로 급여하였고 TDN 함량은 71.4%, CP는 14.6% 이었다. 시험은 Korean Feeding Standard for Hanwoo(2007)에 따라 각각 일당 증체량 0.7 kg/일에 필요한 각각의 TDN량 2.80 kg의 공시사료를 섭취할 수 있도록 하는 tripled 2 ${\times}$ 2 Latin square design으로 수행하였다. 사료 및 환경 적응기간 총 14일과 분 뇨 가스 측정기간 4일로 하여 진행하였고, 메탄가스는 후드식 챔버에서 입식되어 하루 동안 측정하였다. 건물 섭취량은 보리 처리구에서 3.9 kg, 옥수수 처리구는 3.8 kg으로 보리처리구가 유의적으로 섭취량이 높았다(P<0.05). 보리와 옥수수 위주의 사료를 급여했을 때 사료의 특성상 보리가 옥수수보다 반추위 내 정체 시간 및 소화속도에서 차이가 있었으나 DM, CF, NFE, NDF와 ADF 소화율의 차이는 없었다. 보리와 옥수수 급여구 섭취에너지는 대사체중 당 총에너지 섭취량은 각각 337.6 kcal/$BW^{0.75}$와 337.2 kcal/$BW^{0.75}$이었다. 총 섭취에너지 중 분으로 손실된 에너지는 보리 26.5%와 옥수수 29.6% 수준이었고, 뇨로 손실된 에너지는 보리 2.8%와 옥수수 2.3% 수준이었다. 체열에 의한 손실량도 보리와 옥수수 급여구 각각 32.4%와 34.0% 이었다. 보리와 옥수수 섭취에 따른 대사율(ME/GE)은 보리 0.64(ME/GE), 옥수수 0.62 (ME/GE) 이었다. 호흡가스에 의해 발생되는 산소, 이산화탄소와 메탄생성량은 보리위주 농후사료를 급여했을 때 산소 소모량 1.89 kg/day, 이산화탄소와 메탄 생성량은 2.71 kg/day와 86.8 g/day이고, 옥수수 위주의 농후사료를 급여했을 때의 산소 소모량 1.68 kg/day, 이산화탄소와 메탄 생성량은 2.23 kg/day와 77.7 g/day 이었다. 육성기에서는 보리위주 농후사료와 옥수수위주 농후사료를 급여하였을 때 산소 소모량이 거의 같았고, 보리위주의 농후사료를 급여하였을 때 이산화탄소와 메탄생성량이 각각 19.2%와 8.2% 높았다. 메탄배출계수는 보리와 옥수수 위주의 농후사료 급여 시 31.7 $CH_4\;head^{-1}\;yr^{-1}$과 28.4 kg $CH_4\;head^{-1}\;yr^{-1}$로 나타났다. 메탄전환계수는 섭취한 사료에 대한 에너지 손실율이 보리는 보리 급여구에서 6.5% (0.065 Ym) 이었고, 옥수수 급여구에서 5.5% (0.055 Ym)으로 나타났다. 본 연구는 후드식 챔버를 이용하여 급여사료와 급여 에너지 차이가 사양시기별 한우에 의해서 배출되는 메탄가스를 측정하여 메탄 배출계수와 메탄전환계수를 예측하여 국가 온실가스 인벤토리 작성에 그 목적이 있다.

• 한국가스학회지
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• 제19권5호
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• pp.7-12
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• 2015

현재까지 수소는 주로 천연가스의 연료 개질에 의해 발생된 합성가스를 이용해 생산된다. 합성가스 내의 수소 수율을 높이기 위해선 추가적인 공정이 필요하다. 하지만, 수소의 수율 향상을 위한 공정에는 별도의 에너지원과 경제적 비용이 수반된다. 그러므로 보다 효율적으로 합성가스를 활용하기 위해 그 자체로 혼합물로 이용하는 방법에 관한 관련 연구들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 30kW급 발전용 스파크 점화 가스엔진에서 메탄/합성가스 혼합물이 엔진의 주요 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 메탄/합성가스 혼합물에 의해서 최대 실린더 내부 압력과 그 때의 크랭크 각도와 같은 엔진 내 연소 현상은 개선되는 것으로 나타났다. 이를 통해 메탄-합성가스 혼합물의 연료 전환 효율은 메탄-수소 혼합물의 약 98% 수준으로 향상시킬 수 있고 질소산화물 배출량은 메탄-수소 혼합물의 약 12%만큼 감소시킬 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.267-274
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• 2009

온실가스 배출 규제에 따라 이산화탄소 배출 감축은 산업계에서 해결해야 할 가장 중요한 과제 중 하나가 되었다. 이산화탄소는 온실가스 발생원 중 대부분을 차지하며 본 논문에서는 실제 대규모 산업 현장에서의 이산화탄소 배출을 저감하는 직접적인 방안으로 메탄의 이산화탄소 개질 반응을 이용하는 방법을 고찰해 보았다. 강한 흡열 반응 형태인 이 반응에 대해 추가적인 이산화탄소 발생을 피하며 효율적으로 에너지를 공급하기 위해서는 자열 개질 반응을 이용하는 것이 적합한 방법으로 판단된다. 생산된 합성가스는 환원가스로 재활용하거나 화학제품 및 연료의 합성에 활용할 수 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권2호
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• pp.249-280
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• 2014

IPCC는 국가별 온실가스 배출량이 얼마나 확실한 값인가를 보여줄 수 있는 불확도를 함께 보고하도록 규정하고 있다. 그렇지만 한국 정부는 IPCC 기본값을 그대로 적용하고 있는 수준에 불과하며, 그나마도 결측된 값들이 있어서 전체적인 불확도를 산정하지 못한 채 항목별 불확도만을 나열하고 있을 뿐이다. 이에 본 논문에서는 국가 온실가스 배출량의 85.3%를 차지하는 에너지분야를 대상으로 Tier 1 수준의 에러전파방법을 이용해서 온실가스 인벤토리의 불확도를 추정하고 있다. 분석결과 국내 에너지분야 온실가스 배출량의 불확도는 3.4%였으며, 이는 핀란드와 유사한 수치인 것으로 밝혀졌다. 그렇지만 온실가스별로는 이산화탄소의 불확도가 2.7%에 불과했지만, 메탄은 116%, 아산화질소는 473%에 달할 정도로 차이가 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서는 한국 정부가 에너지분야의 불확도를 낮추려면 이산화탄소 보다는 메탄과 아산화질소를 대상으로 활동도뿐만 아니라 배출계수의 개선이 필요하다는 정책적 함의가 제시될 수 있었다. 결론적으로는 IPCC 기본값 대신에 신뢰도 높은 한국 고유의 배출계수를 개발하는 작업이 필요함을 제안하고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.173-173
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• 2022

유기 퇴적 오염물은 다양한 형태로 호소 바닥에 축적되어 호소 환경 및 생태계에 악영향을 미치고 있으며 메탄가스와 같은 온실가스의 발생을 유발한다. 또한, 수력 산업, 관개, 이·치수 등 다양한 목적에 의해 수체의 형성이 활발하게 이루어지면서 하천 및 호소에 의한 탄소유출을 전지구적 탄소순환에 적극적으로 포함시켜야 한다는 필요성이 증가하고 있다. 따라서 하천 및 호소에서 발생하는 다양한 생지화학적 반응에 의한 메탄 발생 메커니즘 파악은 유역의 중요한 환경평가 지표를 나타내며 탄소 순환을 이해하는데 매우 중요하다. 수온, 수심, 유기물 조건에 따른 하천 및 호소의 메탄 발생을 분석한 연구들이 선행되었으나 생지화학적 특성을 정리하고 이에 따른메탄 발생을 정량화한 연구들은 거의 없는 상황이다. 본 연구는 호소 내 메탄을 발생시키는 기작을 판별하기 위해 수온과 호소 환경과 유사한 TOC(총유기탄소)와 TP(총인) 조건과 같은 유기물 조건을 설정하여 BMP Test를 수행하였다. 반응수조에서 발생한 가스를 포집한 후 GC(Gas Chromatograpghy) 분석을 통해 메탄 생성량을 산출하였고, 유기물 조건에 따라 이론적인 메탄 생성량 대비 실제 발생한 메탄 생성량을 나타내는 생분해도를 산출하여 호소 환경별 주요 기작에 따른 가스 발생을 정량화 하였다. 실험 결과 수온에 가장 큰 영향을 받았으며, 수온에 따라 TP, TOC 순으로 메탄 발생의 영향성을 확인하였다. 향후에는 호소 환경에서의 유기물 조건을 반영하기 위해 입도비, 점착성/ 비점착성 조건, 수체의 높이 조건을 포함한 추가 실험을 수행하고 메탄수율을 정량화하여 호소 내 유기퇴적물에 대한 생지화학적 및 수환경 영향 평가 기법 개발이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권1호
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• pp.32-40
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• 2003

물관리와 유기물 시용이 상이한 벼논에서 메탄 배출을 측정하였다. 벼 식물체를 통한 메탄수송을 밝히려고 벼 생육기간중 분얼기, 감수분열기, 출수기, 수확기중 각 1일씩 주야로 2시간 간격으로 벼를 심은 chamber와 벼를 심지 않은 chamber에서 메탄가스 배출을 측정하였다. 상이한 생육기에서 벼 식물체를 통한 메탄 배출은 엽면적 지수, 건물중이 최대로 될 때까지는 증가하였지만 그 후로는 감소하였다. 6월 18-19일 (분얼기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구 (볏짚퇴비를 5월에 시응한 구). RS2구 (볏짚을 2월에 시용한 구)에서 각기 38.4%, 36.5%, 64.3%였었다. 7월 30일-31일 (감수분열기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구, RS2구에서 각기 70.4%, 74.3%, 74.4%였었다. 8월 20일-21일 (출수기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구, RS2구에서 각기 80.1%, 84.5%, 74.8%였었다. 9월 28일-29일 (수확기)에 벼 식물체가 매개한 메탄 배출은 NPK구, RSC구, RS2구에서 각기 69.9%, 65.9%, 64.4%였었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권6호
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• pp.997-1006
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• 2003

본 연구는 우리나라에서 가축 장내발효에 의한 메탄배출 통계 기반을 구축하기 위해 수행되었다. 메탄 배출량을 추정하기 위해 가축은 소, 돼지, 가금, 면양, 산양으로 대분류하였고, 소는 한우와 젖소로 분류하여 각각 한우 송아지, 한우 비육우, 한우 번식우, 젖소 송아지, 젖소 비육우, 착유우로 세분류하였다. Tier 2 방법에 의한 메탄 배출계수는 각 세분류 집단의 가축의 생산성, 생체중, 도체중, 일당 증체량, 소화율을 근거로 하여 산출되었다. 한우의 배출계수는 39～49kg/head/year 정도로 IPCC에서 제시한 Tier 1의 47kg/head/year과 유사한 수준이었고, 젖소의 배출계수는 107 kg/head/year로 Tier 1 배출계수, 118kg/head/ year 보다 다소 낮게 나타났다. Tier 2 방법으로 추정한 가축 장내발효에 의한 메탄 배출량은 2001년, 총 126.8톤이었고 각 세분류별 메탄 배출량은 한우, 젖소, 돼지, 면양, 산양, 말에서 각각 61.70, 47.76, 13.08, 2.25, 0.17, 0.01 톤으로 나타났다. 본 연구에서 온실가스 배출추정 방법으로, Tier 1을 Tier 2로 대체하므로써 우리나라 가축 장내발효에 의한 메탄배출 통계의 정확성과 신뢰성이 개선된 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제48권1호
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• pp.65-75
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• 2015

1980년 중반에 개발된 석탄층메탄가스(Coalbed Methane) 개발기술은 석탄층에 흡착된 메탄가스를 생산할 수 있는 기술이다. CBM은 개발이 쉽고 매장량도 풍부하다. 따라서 CBM 산업은 온실가스 배출규제에 대처할 수 있을 뿐만 아니라 에너지자원으로서의 잠재력이 매우 크다. 석탄을 개발하기 위해서는 메탄가스 폭발에 대비한 선행적 광산 보안조치로 CBM을 개발해야 한다. 그렇기 때문에 가스시장의 변동에 영향을 받지 않는 장점이 있을 뿐더러 지구온실가스 감축에도 CBM은 유리한 입장에 있다. ECBM(Enhanced Coalbed Methane)은 석탄층 메탄가스의 새로운 생산 기법으로 석탄층에 $CO_2$나 $N_2$ 가스를 주입하여 석탄에 흡착된 메탄가스를 탈착시켜 생산하는 방법이다. 특히 $CO_2$-ECBM 공법은 저탄소 녹색성장 기술로서 메탄가스의 생산성 향상뿐 만 아니라 온실가스 저감 효과도 기대할 수 있다. CBM개발은 캐나다, 호주, 중국, 인도, 인도네시아, 베트남 등 40여개 국가에서 개발이 진행되고 있고 생산량이 꾸준히 증가하고 있다. 현재의 석탄-석유 에너지원에서 비전통 가스로의 에너지 패러다임 전환에 CBM이 일조할 전망이다.