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전력계통 모의를 통한 에너지세제 개편의 전력가격 및 조세수입에 대한 영향 연구 (Impacts of Energy Tax Reform on Electricity Prices and Tax Revenues by Power System Simulation)

  • 김윤경;박광수;조성진
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제24권3호
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    • pp.573-605
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    • 2015
  • 본 논문은 2014년 7월과 2015년 7월부터 시행된 발전용 유연탄 과세와 LNG 세율 변경을 중심으로 세제 개편의 시나리오들을 설정하여 2029년까지의 SMP, 정산단가, 조세수입에 대한 영향을 추정하고, 시나리오 1(기준시나리오)의 값들과 비교하였다. 추정에서는 우리나라의 전력계통과 전력시장 운용방식에 특화한 모형과 전력수급기본계획 등의 정부 계획자료를 이용하여 전력계통 모의 실험을 실시하였다. 발전용 유연탄에 과세하고 조세중립성을 확보하기 위해 LNG에 대해서도 과세하는 경우에 단기에 SMP는 시나리오 1의 경우에 비해서 낮아진다. 원자력발전의 경우는 과세를 하여도 발전비용이 다른 발전원의 발전비용보다 작고, 원자력발전이 SMP를 결정하는 시간대가 거의 없기 때문에 과세가 SMP에 미치는 영향은 거의 없다. 따라서 SMP와 정산단가의 동조화관계가 성립한다면, 단기에 발전용 유연탄에 대한 과세로 에너지소비의 전력화현상을 둔화시키기는 어렵다. 그러나 중 장기에는 석탄발전설비가 충분히 확보되면 발전용 유연탄에 대한 과세는 SMP를 상승시키므로 세제 개편의 형태가 단기에 발전용 유연탄에만 과세하고 신규 유연탄 발전설비가 충분히 도입된 이후에 LNG에 대한 세율을 조정하면 에너지세제 개편으로 전기요금을 인상시켜서 전력수요를 감소시키려는 목적은 달성할 수 있을 것이다. 중 장기에는 발전설비의 확충으로 LNG복합발전기의 이용률이 낮아지므로 LNG에 대한 세율이 정산단가에 영향을 미치지 못한다. 원자력발전에 대한 과세는 SMP에 대한 영향과는 달리 정산조정계수의 영향으로 정산단가를 상승시켰다. 중 장기에 에너지세제가 갖는 순효과는 전력공급력의 확대에 따른 정산단가 하락이 에너지세제 부과에 따른 정산단가 상승을 상쇄시키는 정도에 따라서 달라질 것이다. 과세대상 중에서 원자력발전의 경우에 과세하는 경우에 추가적으로 발생하는 조세수입이 가장 컸다. 에너지세제의 형태와 조세수입의 관계를 보면 발전용 유연탄에 대한 세율이 높을수록, 그리고 원자력발전에 신규로 조세를 부과할수록 조세수입은 커진다.

강원, 충남지역의 농한기 농촌 노인의 급식식단 개발과 적용 (Menu Development and Application for Rural Elderly of Gangwon and Chungnam Areas at Agricultural Off-season)

  • 김혜영;김길훈;김행란;김양숙
    • 한국지역사회생활과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.423-435
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    • 2009
  • 농한기의 충남 연기군과 강원 홍천군에 거주하는 65세 이상 노인을 대상으로 하여 급식 식단선정하여 적용하고 및 급식, 기호도 및 찬반량을 조사하였다. 노인의 한 끼 급식의 열량은 한국인 영양섭취기준 필요추정량 (64세이상 남자2,000 cal/d, 여자 1,600 kcal/d)의 남녀 평균 수치를 삼분의 1로 나누어 600 kcal로 정하였다. 당질, 단백질, 지질의 한 끼 섭취량은 65 : 15 : 20인 비율을 고려하여 각각 당질 97.5g, 단백질 22.5g, 지질 13.3g으로 선정하였다. 급식의 적용은 점심식사로 5일간 실시하였다. 충남 연기군의 급식 식단은 어육류의 양질의 단백질을 충분히 섭취할 수 있도록 쇠고기와 꽁치, 갈치를 이용하였다. 식단 3은 노인들의 우유 및 유제품의 섭취가 잘 이루어지지 않는 다는 점을 고려하여, 요구르트로 유제품을 섭취하도록 하였다. 식단 2와 식단 5는 겨울철 농한기의 부족해지기 쉬운 비타민 C를 공급하기 위해 귤을 후식으로 선정하였다. 충남에서 밥의 부드러운 정도와 전반적인 기호도는 식단 4의 잡곡밥이 8.5로 유의적으로 기호도가 가장 높은 것으로 나타났다. 전체적인 국의 짠 정도의 기호도는 식단 1의 쇠고기무국이 7.5의 값으로 유의적으로 가장 높았다. 국의 건더기 양은 남자의 경우 식단 4인 참치김치찌개, 여자의 경우 식단 1의 쇠고기무국이 가장 높은 기호도를 나타냈다. 국의 전반적인 기호도는 남자의 경우 식단 5의 육개장이 8.0으로 유의적으로 가장 높은 점수를 보였고, 여자의 경우 동태찌개가 8.3으로 유의적으로 가장 높은 점수를 나타냈다. 반찬의 전반적인 기호도 조사에서는 모든 식단에서 7.4이상의 높은 값으로 유의차를 나타내지 않았다. 강원 홍천군에서의 급식 식단은 노인에게 부족하기 쉬운 칼슘의 섭취를 위해 멸치와 돈등뼈를 활용하였고, 항암 및 면역활성과 고혈압 예방에 도움을 주는 파래와 혈중 콜레스테롤의 강하효과를 가져오는 달래로 구성하였다. 또한 유제품을 후식으로 선정하여 노인들의 유제품 섭취를 유도하였다. 밥의 부드러운 정도와 전반적인 기호도는 유의차 없이 모든 식단에서 8.5이상의 높은 점수를 나타냈다. 국의 짠 정도와 건더기의 양은 남자의 경우 식단 5의 돼지고기김치찌개가, 여자의 경우 식단 3의 동태찌개가 가장 높은 선호도를 보였다(p<0.05). 국의 전반적인 기호도는 남자의 경우 식단 5의 돼지고기김치찌개, 여자의 경우 동태찌개가 가장 높은 점수로 유의적인 차이를 나타났다(p<0.05). 반찬의 전반적인 기호도는 남자의 경우 식단 5인 새우오뎅볶음, 달래무침, 배추김치가 가장 높은 점수를 보였고, 여자의 경우 식단 3인 파래무침, 등 그랑땡, 배추김치가 가장 높은 점수를 나타났다. 식단에 대한 전반적인 기호도는 식단 3이 8.5의 값으로 유의적으로 가장 높았으며, 식단 4가 7.8의 값으로 유의적으로 가장 낮았다(p<0.05). 충남의 식사 후 1인 잔반량을 측정한 결과 식단 4가 56g으로 가장 많은 잔반량을 보였으며 식단가 역시 식단 4가 2,900원으로 가장 높았다. 강원의 경우 잔반량은 유의차 없이 9g에서 19g사이로 나타났고 식단가는 식단 2가 2,610원으로 가장 높았다. 이와 같이 본 연구는 농촌 노인을 중심으로 겨울철 농한기 식단을 개발하고, 급식을 통한 기호도를 조사함으로써 농촌 노인 복지활성화 및 노인급식의 구축을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 향후 다방면의 조사와 식재료 가격 안정수급 정책의 뒷받침 등에 의해, 노인들의 입맛에도 맞을 뿐만 아니라 적은 급식비용으로 최대의 영양적으로 균형 잡힌 식단과 적은 잔반량을 나타낼 수 있도록 많은 연구가 필요하다고 사료된다.

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지하수개발을 위한 단열모델 연구사례(경기도 문산 동쪽지역) (A Case Study of Geometrical Fracture Model for Groundwater Well Placement, Eastern Munsan, Gyeonggido, Korea)

  • 최성자;최위찬;김세건;박준범;성기성;성익환
    • 자원환경지질
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    • 제39권2호
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    • pp.163-171
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    • 2006
  • 본 연구는 단열지질조사를 통한 대상지역의 지하수 단열 모델을 규명하여 지하수를 개발한 사례이다. 경기도 문산 동쪽에 위치하고 있는 산업시설물에서는 시설물 유지에 필요한 용수 수급용 지하수개발이 요구되었다. 지하수 개발 대상 지역은 $0.15Km^2$ 면적으로 제한되어 있었을 뿐만 아니라, 지하 매설물, 건물 등의 시설물을 피하여 선정, 개발해야 되는 매우 어려운 지리적 조건을 가지고 있었다. 지하수 개발 대상지역은 지하 매설물이 설치되어 있어 지구물리탐사가 불가한 곳으로 지질조사에만 의존하여 지하수개발을 수행하였다. 편마암의 엽리와 암상조사로 엽리 궤적도를 작성하며 조사대상지역에 발달하고 있는 남북방향 습곡축의 향사형 습곡이 인지되었다. 동서방향의 지질단면 분석에서는 아이스크림 스푼 모양의 F2 향사형 중첩습곡이 해석된다. 광역조사에서 인지된 $N20^{\circ}E,\;N30^{\circ}W$, NS 주향의 단층연장 상에 위치하는 평평한 조사대상지역에 수반성 인장단열들의 존재 가능성을 예측하였다. 우수향 운동감각을 갖고 있는 $N20^{\circ}E$ 단층 은 F2 향사형 습곡에 발달하고 있는 두 조의 요곡성 공액형인 P-전단단층으로 해석된다. NE 주향 지질단면상에서, $N20^{\circ}E$ 단층과 엽리 간의 교각으로 약 100m 심도에서 지하수저장이 가능한 삼각 프리즘형태의 공간형성이 가능함을 알 수 있어, 중첩습곡의 서쪽 날개 쪽이 지하수개발 가능지역으로 예측하였다 또한 $N40^{\circ}E$ 단층도 지하수공급원이 될 수 있다. 단열지질조사와 단면해석을 기초로 하여 $N20^{\circ}E$$N40^{\circ}E$ 단층을 따라서 지하수 개발가능 위치를 선정하였으며, $N20^{\circ}E$ 단층선 상에 위치한 한 지점을 선정한 결과 이곳에서 145 ton/day의 지하수를 개발하였다. 결론적으로 개발에 성공한 지하수는 중첩습곡에 수반된 요곡단층과 엽리 교차로 형성된 지하수 저장고의 불투수 공간으로부터 공급된 것으로 해석되었다.

MODIS NDVI와 강수량 자료를 이용한 북한의 벼 수량 추정 연구 (A Study on Estimating Rice Yield in DPRK Using MODIS NDVI and Rainfall Data)

  • 홍석영;나상일;이경도;김용석;백신철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.441-448
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    • 2015
  • 식량수급을 이해하기 위한 농업 현황 정보가 부족한 북한을 대상으로 위성영상과 기후자료를 이용하여 객관적이고 재현 가능한 벼 수량을 추정하는 방법을 개발하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다. 2002년부터 2014년까지의 MODIS 위성 식생지수 평균 NDVI 최대값과 27개 관측지점의 9월 강수량 자료를 이용하여 북한의 벼 수량 값을 추정하였다. 모형의 결정계수는 0.44, RMSE는 0.27 ton/ha로 다소 크게 나타났고, 분산분석결과 F비가 3.0983, 유의확률이 0.1008을 보였다. 벼논 지역의 MODIS 평균 NDVI 최대값과 등숙기의 기후자료를 이용하여 추정한 북한의 벼 수량은 2007년이 2.71 ton/ha로 가장 낮게, 2006년이 3.54 ton/ha로 가장 높게 나타났다. 통계 값과 추정 값의 산점도를 통하여 비교한 결과 벼 수량이 약 3.3 ton/ha 보다 적을 때는 모형의 추정 값이 높고 그 이상일 때는 통계 값이 더 높게 나타나는 경향이었다. 모형의 종속변수와 독립변수로 사용되는 위성영상의 품질, 단일 시기의 벼논 마스크 영상, 기상 관측지점의 수와 자료의 품질, 통계 값의 품질 등으로 벼 수량에 대한 추정 성능의 한계가 있지만 객관적 자료를 사용하여 재현 가능한 방법을 제시하였다는 의미를 가진다. 모형 구동을 위해 사용되는 자료의 품질을 높여 나가야 하는 과제를 안고 있다.

한국공업화과정(韓國工業化過程)에서의 광물자원(鑛物資源)의 수급구조변화(需給構造變化)와 경제성장(經濟成長)에 있어서의 역할(役割) (The Changing Patterns of Demand-Supply and Role of Mineral Resources in Economic Growth during Industrialization of the Republic of Korea)

  • 윤석규
    • 자원환경지질
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    • 제18권1호
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    • pp.65-92
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    • 1985
  • A total of 12 mineral commodities significant in domestic output, economy and/or strategy of the Republic of Korea are chosen to examine the structural changes in production and demand-supply of these minerals during the last two decades of her industrialization. These include iron and manganese ores as the raw materials for iron and steel making, copper, zinc and tungsten ores among other non-ferrous metallic minerals, limestone (cement), kaolin, talc, pyrophyllite and graphite among other non-metallic minerals, and anthracite coal as the only domestic source of fossil energy. These are reviewed historically in time-series based on the statistical data which are tabulated and graphed in terms of domestic output, export, import, apparent demand-supply, its increasing rate, and self-sufficiency rate of each commodity. The increasing rates of demand-supply (IRDS) of some more important commodities are compared with those of Gross Domestic Production (GDP) and Economic Growth Rate (EGR) to evaluate how the IRDS contributed to the GDP and EGR. The major results revealed are as follows: Among the 12 commodities, the domestic output of 8 commodities appeared to have grown with steady upward trends: they are ores of lead, zinc and tungsten, limestone (cement), kaolin, talc, pyrophyllite and anthracite coal. Two commodities, ores of iron and copper, continued with unchanging or slightly declining trends and varied fluctuations, in spite of their cardinal importance to the heavy industry and strategy of Korea. The remaining two, graphite and manganese ore, have gradualy declined in domestic output in which the former has still enough resource potential but the latter has not and virtually ceased its domestic output. Trade patterns for mineral commodities in the Republic of Korea during the last two decades have changed greatly, being marked by a shift from mineral-exporting to mineral importing, mainly because of increasing consumption of mineral raw materials for industrialization rather than beceuse of decreasing output of domestic mineral commodities in quantity. In terms of trade patterns, the 12 commodities concerned in this study can be classified into the following four groups. The 1st group - ores of lead and tungsten have only been exported without imports. The 2nd group - amorphous graphite, and pyrophyllite have mainly been exported but partly been imported. The 3rd group - kaolin, talc and crystalline graphite have equally been exported and imported, but quantity of imports have rapidly been increased with time. The 4th group - ores of iron, manganese and zinc have shifted from exports to imports during the industrialization, particularly owing to the initiation of iron and steel making by the Pohang Iron and Steel Company in the middle 1970' s and the new establishment of the Onsan Zinc Refinery in the late 1970' s. All of the 12 commodities under considerations were far above 100% in self-sufficiency rate before or in the early 1960' s. Recently, however, most of them have been declined to below 100% except for those of limestone (cement) and pyrophyllite. It is particularly serious to identify that the self-sufficiency rates of the three important metallic minerals, iron, copper and manganese ores in 1982 appeared to be 5.1%, 0.5%, and 0.01%, respectively. The average self-sufficiency rate of the total domestic minerals produced in 1982 was 14.4% (in value) for that year. Mining industry appeared to be extremely high in its intermediate demand rate whereas its intermediate input rate to be quite low indicating that mineral raw materials have been exerted strong forward linkage effects upon the other industries rather than backward linkage effects. In comparing the curves of increasing rates of demand-supply of several major minerals - iron ore, manganese ore, copper ore, limestone (cement), kaolin, and anthracite coal - with those of Gross Domestic Production and Economic Growth Rate drawn on every graph, it is clearly shown that the curves of increasing rates of demand-supply comprise around 6 to 7 periods of cycles which roughly harmonious with those of the curves of GDP and EGR, except for the curve of anthracite coal of which the configuration seems to have resulted from the (artificial) government's mineral policy rather than from economic free market mechanism. The harmonic feature of these curves well suggests that the increasing rates of demand-supply of major minerals have been significantly contributed to the GDP and EGR. In addition, the wider amplitudes of the iron, manganese and copper curves than those of the limestone (cement) and kaolin curves indicate that the contribution of the former, metallic commodities, has been greater than that of the latter, non-metallic commodities.

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광역에너지이용 통합 최적화 운전 시스템 개발 및 경제적 효과 (Development and Economic Effect of Integrated Optimum Operation System using Wide Area Energy)

  • 이훈;김래현;장원석
    • 에너지공학
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    • 제18권4호
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    • pp.221-229
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    • 2009
  • 본 연구에서는 지역난방 수도권 지사별 실태 및 영향인자 진단 분석을 통해 개별지사와 연계지사간의 효율적이며 경제적인 운전을 할 수 있는 최적화 운전 프로그램을 개발하고 이를 통해 실제보다 최적화 운전시 어느정도 경제적 효과가 있는지를 확인해 보고자 하였다. 이를 위해 각 지사별 실태조사를 통해 보일러, 펌프, 관련Tag(온도, 압력, 연료량)등 다양한 인자를 진단/분석하였고 최적화 프로그램 개발을 위해 방대한 1년간 데이터를 인자별 Data base를 구축할 수 있었다. 또한 이를 통해 지사별 최적화 프로그램을 개발하여 수행한 결과, 최적화 선호도는 "소각장 >한전수열 >CHP >PLBs >PLBw"이었으며 연계를 제외한 각 지사별 실제운전과 최적화 운전 비용차이가 거의 없었다. 한편, 통합운영 최적화 프로그램을 개발하여 실제와 동일한 총 생산열량과 동일한 한전수열량과 같은 고정인자는 변동치 않고 단지 연계공급/수급열량만을 프로그램을 통해 최적조건(가장 저렴하고 효율적인 열량을 우선공급하는 조건)으로 효율적으로 운전한 결과, 사계절별 임의로 선정된 2~4일에 대한 일일 절감율 2.45~6.80%, 일일 절감액 22,727천원~60,077천원을 나타내었는데, 특히 겨울철에 제일 많은 수요량을 나타내며 가장 많은 절감비용을 얻을 수 있었고 수요량이 적은 여름철이 절감비용이 가장 작았다. 이러한 결과를 토대로 1년간 실제 열량 생산비용 대비 연간 절감비용을 환산하면 이론적으로 84억원이며 이는 수도권 전지사의 연간 총 열생산 비용(3,070억원)의 2.74%이상을 절감하는 경제적 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

Pilot-scale 순환여과식 양식장에서 회전원판 반응기의 순환수 처리 및 산소전달 (Water Treatment and Oxygen Transfer by Rotating Biological Contactor in Pilot-Scale Recirculating Aquaculture System)

  • 서근학;김병진;이정훈;김용하;이석희;김성구;조재윤
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.469-475
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    • 2002
  • 사육조 용적 2.5m^3인 pilot-scale 순환여과식 양어장에 나일 틸라피아를 $5\%$$7\%$의 사육밀도로 사육하면서 회전원판 반응기의 암모니아성 질소, 아질산성 질소 및 질산성 질소와 같은 무기질소와 유기물 등과 같은 오염물의 처리 능력을 점검하고자 하였으며 회전원판 반응기의 산소 전달 효율에 대해서도 고찰하였다. 총 암모니아성 질소의 제거속도는 사육밀도 $5\%$의 경우 $30\~80 g/m^3$$\cdot$day의 범위에서 변화하여 $39.4g/m^3{\cdot}day$ 정도의 평균 제거속도를 나타내었다. 사육밀도 $7\%$에서는 15일 이전에는 $30\~80g/m^3{\cdot}day$의 범위로 사육밀도 $5\%$와 유사하였으나 그 이후에는 제거속도가 $80\~170g/m^3{\cdot}day$의 범위로 크게 상승하여 평균 제거속도가 $86.0g/m^3{\cdot}day$ 정도로 나타났다. 회전원판 반응기의 평균 총 암모니아성 질소 제거율은 사육밀도 $5\%$의 경우 $24.5\%$였으며 사육밀도 $7\%$의 경우 $16.0\%$로 나타나 $5\%$의 사육밀도에서 더 높은 제거율을 나타내었다. 아질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거율은 사육밀도 $5\%$$14.6g/m^3{\cdot}day$$8.1\%$ , 사육밀도 $7\%$$8.1g/m^3{\cdot}day$$10.1\%$로 나타났으며 질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거끌은 사육밀도 $5\%$$-56.6g/m^3{\cdot}day$$-0.74\%$,사육밀도 $7\%$$-142.6g/m^3{\cdot}day$$-0.63\%$로 나타났다. CODcr,의 제거속도는 사육밀도 $5\%$에서는 평균 1,700g/m^3$\cdot$day, 사육밀도 $7\%$에서는 평균 $4,000g/m^3{\cdot}day$의 값을 나타내어 총 암모니아성 질소의 제거 속도에 비해 매우 높은 값을 나타내었으며 평균 $COD_Cr$, 제거율은 각각 14.5, $29.1\%$이었다. 회전원판 반웅기는 질산화와 유기물 제거에 소요되는 용존산소를 자체적으로 수급할 뿐 아니라 순환수에 용존산소를 더 공급하는 폭기시설의 역할을 동시에 수행할 수 있었으며 사육밀도 $5\%$에서의 평균 폭기 속도는 $280g/m^{3}{\cdot}day$, 사육밀도 $7\%$에서는 $255g/m^3{\cdot}day$였다.

중성자 모니터링을 위한 전도성 10B 박막 개발 (The development of conductive 10B thin film for neutron monitoring)

  • 임창휘;김종열;이수현;정용주;최영현;백철하;문명국
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권4호
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    • pp.199-205
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    • 2014
  • 중성자 검출분야에서$^3He$는 높은 중성자 검출효율 때문에 아주 많이 사용되고 있다. 하지만 2009년 초반부터 발생하고 있는 전세계적인 $^3He$의 품귀현상으로 인하여 가격이 급등하고 수급이 어려워졌기 때문에 대체 중성자 검출물질에 대한 필요성이 높아졌다. 그러므로 중성자 검출물질로 사용될 수는 있지만 $^3He$에 비해 반응효율이 낮아 중성자 검출용으로 주로 사용되지 않던 물질들을 사용하여 검출기를 제작하는 연구가 다시 활발하게 진행되고 있다. $BF_3$, $^6Li$, $^{10}B$, $Gd_2O_2S$ 등과 같은 $^3He$ 대체 물질들 중 하나인 $^{10}B$은 손쉬운 감마선 구별, 무독성, 낮은 가격 등과 같은 여러 장점으로 인하여 여러 연구그룹에서 연구되고 있다. $^{10}B$ 박막을 이용한 중성자 검출은 중성자와 반응하여 발생되는 2차 방사선을 측정하여 간접적으로 중성자를 측정하는 검출기법이다. 반응을 통해 생성된 알파입자의 비정은 고체 내에서 아주 짧기 때문에 $^{10}B$ 층은 박막 형태로 얇게 제작해야 한다. 그러므로 중성자와 박막의 반응을 통해 발생되는 알파입자의 검출효율을 증가시키기 위해서는 $^{10}B$ 박막의 두께를 얇게 제작하는 것이 중요하다. 하지만 박막의 두께를 얇게 제작하는 것은 중성자와 반응하여 생성되는 알파입자의 수집효율을 증가시키는 장점이 있지만 또한 중성자와 반응할 단면적을 감소시키는 단점이 있다. 본 논문에서는 리튬이온전지에 사용되는 초박막 극판 제조 기술을 이용하여 중성자 검출을 위한 대략 $60{\mu}m$ 두께의 얇은 $^{10}B$ 박막을 제작하였다. 그리고 전도성, 분포, 점착력, 유연성와 같은 간단한 물리적 실험을 통해 제작된 $^{10}B$ 박막의 물성을 확인하였다. 또한, 제작된 $^{10}B$ 박막을 사용하여 중성자 모니터링을 위한 비례계수기 제작하고 이를 이용하여 한국원자력연구원의 중성자 조사시설의 중성자 파고 스펙트럼을 측정하였다. 또한, 중성자 검출효율을 증가시킬 수 있는 방법 중 하나인 다층 박막을 이용한 중성자 측정 방법을 이용하여 박막 층수에 따른 중성자 검출효율의 변화를 몬테칼로 전산모사 기법을 이용하여 계산하였고 실험을 통해 박막층의 증가에 따른 신호변화를 측정하였다.

염기 용매를 이용한 보릿짚의 전처리 특성 (Characterization of Pretreatment for Barley straw by Alkaline Solutions)

  • 김경섭;김준석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권1호
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    • pp.18-24
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    • 2012
  • 최근의 식량자원과 충돌의 우려가 있는 전분질계 에탄올 생산에 문제점이 대두되고 있고, 기존의 화석에너지를 대신할 새로운 재생가능 에너지개발에 대한 요구가 지속적으로 증가하면서 새로운 에너지 자원으로서 셀룰로오즈 계열 바이오매스가 지속적인 주목을 받고 있다. 하지만 지난 수십 년 간의 연구에도 불구하고 셀룰로오직 에탄올이 가격 경쟁력을 가지지 못하는 이유는 셀룰로오스 계열 바이오매스의 구성성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌의 분리과정이 어렵고, 전처리 과정 중 생산되는 부산물질에 의한 당화 및 발효율이 낮다는 점과, 당화를 위해 다량의 효소가 필요하고 가격이 비싸다는 점이다. 바이오 에탄올 생산을 위한 전처리 공정 기술을 상용화 단계까지 효율적이고, 경제적으로 구축하기 위해서는 경제성이 확보되고 원천 기술 적용이 가능한 바이오매스의 선정과 더불어 기존 기술들의 문제점을 파악, 극복하면서 전체 생산 수율을 높이는 동시에 에너지 저감형태의 새로운 전처리 공정 기술 개발이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 문제 점을 해결하기 위해 이전부터 많은 연구가 이루어진 농업 부산물 계열의 볏짚과 그 특성이 비슷할 것으로 보이는 보릿짚을 바이오매스로 선택하여 보편적으로 이용되고 있는 염기 전처리를 적용하여 그 특성에 대하여 파악해 보고자 하였다. 보릿짚은 볏짚과 비교하였을 때 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 각각 41.60%와 17.56%로 그 함량이 비슷하게 나타났고 가축 사료로 사용되고 있는 볏짚에 비해 수급단가 또한 상대적으로 낮아 매우 경제적인 바이오매스로 보여진다. 보릿짚을 이용한 암모니아 침지 반응을 통한 볏짚과의 비교에서는 암모니아 농도; 15%, 반응온도; $60^{\circ}C$ 반응시간; 24hr의 조건에서 전처리 후 리그닌 제거율 29.09%, 가수분해도 64.78%(16.01 g/L), 에탄올 수율 56.50%(8.65 g/L)로 나타나 볏짚에 비해 그 효과가 낮은 것으로 나타났지만 암모니아에 의한 전처리에 상당한 효과가 있는 것으로 보여진다. NaOH 침지 반응은 NaOH 농도; 2%, 반응온도; $85^{\circ}C$, 반응시간; 1hr 동안 반응하여 볏짚과 암모니아 침지 반응에 대한 비교를 통해 그 특성을 파악하였다. NaOH 침지 반응 후 보릿짚의 상대적인 리그닌 제거율; 24.15%, 가수분해도; 58.40%(15.39 g/L), 에탄올 수율 52.56%(8.35 g/L)의 결과를 얻어, 보릿짚이 암모니아를 이용한 전처리와 NaOH를 이용한 전처리 즉 염기 용매를 이용한 전처리에 있어 효과적인 리그닌 제거가 가능한 것으로 결론 지을 수 있고 본 연구 결과를 바탕으로 차 후 NaOH와 암모니아 침지 반응 및 침출 반응의 최적화 연구를 통해 각 전처리의 최적화 조건을 설정할 수 있을 것으로 보인다.

한국선원의 승선과 이직에 대한 패널자료 구축과 활용방안 (A Study on Collection and Usage of Panel Data on On-board Job Taking and Separation of Korean Seafarers)

  • 박용안
    • 한국항만경제학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.149-163
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    • 2016
  • 선원은 해운업과 수산업에서는 선박의 조종과 항행안전을 담당하고 있는 한편, 어로작업도 도맡아 하고 있다. 항만운송에서 선원들은 도선사 양성의 기반이 되며, 항만운영과 해양사고 예방을 지원하고 있다. 선원은 선박의 안전관리, 안전 항행감독, 내항해운 분야의 여객선 안전운항 관리, 해양사고 심판 등 많은 분야에서 전문적 지식과 경험을 제공하고 있다. 이 같은 경제적 기여에도 불구하고 선원들의 장기적 공급 부족에 따른 외국인 선원의 한국적 선박에서 승선확대, 급속히 진행되고 있는 고령화는 선원 수급에 경고음을 울려왔다. 본 연구는 (1) 선원들의 승선과 이직에 대한 추이와 특성을 분석하여 선원 패널자료가 필요함을 명시하고 (2) 선원 패널자료의 구축시 그 내용과 자료관리 방안에 대한 대안을 설정하고, 대안별 장단점을 검토한 후 (3) 선원 패널자료를 이용한 선원공급의 장단기 예측 모형 개발 등 활용방안을 제시하였다. 선원 패널자료의 구축은 한국 노동패널(한국노동연구원, 2016)과 같이 수 십년 간의 자료 축적을 통해, 선원의 이직과 승선에 대해 체계적이고 다양한 분석을 할 수 있게 한다. 패널자료의 구축 추진기관으로서는 이미 선원통계를 축적하고 있는 한국선원복지고용센터가 1차적으로 적합하다. 패널자료의 구축방안으로 한국선원복지고용센터의 기존자료를 활용하고 패널기준(졸업연도와 학과)을 명확히 하고 생애주기를 관측하는 것을 제안한다. 선원 패널자료는 과거 시계열 자료를 재입력하고 부원에 대한 자료추가, 선원 경력과 직책 등 승하선 경력, 개인특성, 가정생활, 향후 진로와 의견 등을 포함한 자료와 정보들을 추가해 구축될 수 있다. 선원 패널자료 활용방안으로는 1) 선원공급에 대한 장단기 예측, 2) 선원의 일생 이력주기인 교육 훈련 재교육 등의 수요산정, 3) 선원의 승선과 이직, 자격재취득에 대한 체계적 자료의 축적을 통해 선원에 대한 인구동태적 분석, 4) 도선사 등 고급 해기사 인력을 필요로 하는 해양산업과 연계된 선원경력 관리를 통해, 선원의 장기승선을 유도, 5) 실효성이 있는 선원직 매력화 정책을 수립, 6) 선원직업의 안정화를 위한 정책수립에 이용을 예로 들 수 있다.