• 환경영향평가
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• 제26권4호
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• pp.217-226
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• 2017

오늘날 대부분의 국가는 기후변화 문제에 직면해 있으며, 특히 군소도서개발국들(SIDS: Small Island Developing States)은 기후변화의 영향에 가장 취약하다. 이들은 전력생산 및 교통부문에 있어 수입된 석유와 화석 연료에 크게 의존하고 있으므로 유가 변동에 따라 경제적으로 매우 영향을 받는다. 군소도서개발국들(SIDS)이 디젤 연료에 의존하는 이유 중 하나는 외딴 섬에 인구가 분산되어 있어서 계통연결을 통한 전력공급이 어렵기 때문이다. 군소도서개발국들 중 피지(Fiji)는 기후변화의 심각성을 인식하고 기후 변화의 영향을 줄이기 위한 '국가계획'을 통해 신재생에너지 사용을 적극 장려하고 있다. 본 연구에서는 피지의 마부바 섬(Mavuva Island)을 대상으로 HOMER 프로그램을 사용하여 태양광, 에너지저장장치 및 디젤 발전의 조합을 통하여 최적의 에너지 시스템을 시뮬레이션하고 분석한다. 태양광과 디젤 발전을 합친 하이브리드 에너지시스템이 이 지역의 실행가능성 및 가격 측면에서 가장 효과적이고, 온실가스 감축효과도 큰 것으로 파악되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.588-598
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• 2017

현재 수송용 연료 첨가제로 유통되고 있는 바이오에탄올은 주로 옥수수와 사탕수수와 같은 식용(1세대) 바이오매스를 활용하여 생산된 것으로 농산물 가격상승 및 윤리적인 차원에서 다양한 문제점을 유발할 수 있다. 이를 해결하기 위해 비식용 자원인 목질계 바이오매스를 활용할 수 있는데, 그 예로 짚과 Bagasse (사탕수수 찌꺼기)와 같은 농업부산물과 목재가공 산업에서 발생하는 톱밥 등의 임업 부산물 등이 있다. 따라서 목질계 바이오에탄올 생산은 2세대 바이오매스의 효과적인 활용 경로가 될 수 있으며, 그 원료는 1세대 자원보다 풍부하며 저렴한 원료의 확보가 가능하다. 이러한 바이오연료를 사용함으로써 얻게 되는 가장 큰 장점으로는 화석연료와 달리 환경에 미치는 영향을 최소화하여 온실가스 감축에 기여하는 것을 들 수 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 활용을 통해 이루어질 수 있는 온실가스 감축효과와 ASEAN 국가(인도네시아, 말레이시아, 태국, 필리핀)에서 현재 시행되고 있는 재생에너지에 대한 정부 정책을 연구하였다. 이러한 네 국가에서는 바이오연료에 관한 많은 정책과 인센티브 등이 발전되어 왔으며, 이산화탄소 배출 감축 목표와 바이오연료 의무 혼합률을 점차 증가시킬 것으로 조사되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제22권1호
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• pp.31-52
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• 2013

국제무역에 함유된 탄소이력에 대한 연구는 탄소배출의 궁극적인 책임소재에 관한 논란과 연관되어 있다. 지구온난화를 늦추기 위한 범세계적인 노력의 일환으로 수행되는 국가온실가스배출량 집계에 소비에 함유된 탄소배출을 어떤 방식으로든 일부나마 반영하여야 한다는 주장이 제기되고 있다. 본 연구에서는 최근에 발표된 GTAP의 자료기반으로부터 다지역 투입-산출 분석을 위한 각 지역의 투입-산출표를 구성해서 각 지역의 생산과 소비에 함유된 탄소배출량, 따라서 국제무역에 함유된 탄소이력을 측정하였다. 또한 이와 관련된 각 지역의 수출과 수입의 탄소집약도를 분석하고 각 지역의 국민소득이 증가할 때 한국과 세계 전체의 탄소배출량 및 한국의 탄소무역수지에 미치는 효과를 계산하였다. 한국은 에너지 연소로 인한 탄소배출에 관한 한 이산화탄소의 순수입국이나 소비기반 배출량과 생산기반 배출량의 차이가 크지 않은 탄소무역수지 균형에 가까운 것으로 평가되었고 한국의 주요 교역대상국인 선진국들은 탄소무역수지 적자국이며 개발도상국들은 탄소무역수지 흑자국으로 평가되었다.

• 에너지공학
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• 제25권3호
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• pp.95-103
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• 2016

정부는 온실가스 배출을 저감하면서 친환경적으로 폐기물에너지를 활용하기 위해 폐기물을 고형연료(SRF, solid refuse fuel)로 제조 및 활용하는 시설을 확대하고자 한다. 이에 본 연구에서는 한국은행에서 가장 최근에 발표한 2014년 산업연관표를 이용하여 SRF 제조 활용 시설 확대에 따른 경제적 파급효과를 분석하고자 한다. 이를 위해 수요유도형 모형을 적용하여 생산유발효과, 부가가치 유발효과, 취업유발효과에 대한 결과를 제시한다. 한편, SRF 제조 활용 시설 부문이 산업연관표에 정의되어 있지 않기 때문에 이에 대한 새로운 정의를 시도하여 SRF 제조 활용 시설 부문을 중심에 두고 외생화를 하였다. 분석결과, SRF 제조 활용 시설 확대를 위한 1원 투자의 생산유발효과는 1.9993원이었으며, 부가가치 유발효과는 0.6747원이었다. 아울러 SRF 제조 활용 시설 확대를 위한 10억원 투자의 취업유발효과는 11.1982명으로 분석되었다. 이러한 정략적인 정보는 SRF 제조 활용 시설 확대의 경제적 파급효과를 사전적으로 예측하는 데 유용한 자료로 활용될 수 있다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.32-41
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• 2015

에너지 이용 효율화를 꾀하면서 경영이 어려운 집단에너지사업자에게 저가 열원 제공을 위해, 수도권 서부 지역의 제철소, 발전소, 쓰레기 매립지 등에서 발생하는 미이용 열을 수거하여 집단에너지 사업자에게 공급하는 수도권 Green Heat Project(이하 GHP 사업)의 시행이 고려되고 있다. 이에 GHP 사업의 시행 여부에 대한 판단을 위해 GHP 사업의 경제적 타당성 분석이 요구되고 있다. 본 논문에서는 GHP 사업의 경제적 편익으로 열 공급편익, 생산원가 절감편익, 온실가스 저감편익, 대기질 개선편익의 4가지를 상정하여 평가한 후 경제적 타당성을 분석하고자 한다. 경제적 타당성 분석에서 비용으로는 사업착수 후 3년 동안의 투자비와 운영기간 30년 동안의 운영비가 발생한다. 분석결과 순현재가치는 1조 2,693억원으로 추정되어 0을 상회하여 GHP 사업은 경제적 타당성을 확보한다. 또한 편익/비용 비율은 1.72로 계산되어 1.0보다 크기에 경제성 분석을 통과한다. 마지막으로 내부수익률은 24.26%로 산정되어 사회적 할인율 5.5%를 초과하므로 GHP 사업은 사회적으로 바람직하다. 따라서 GHP 사업을 즉시 시행하는 것이 바람직하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.8-13
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• 2022

본 연구는 동절기 공정육묘장의 수박 플러그 묘 생산 시, 난방 에너지 절감에 유리한 난방장치인 나노탄소섬유 적외선 난방등의 효율적인 사용을 위한 적정 전력과 설치 간격을 구명하기 위해 수행되었다. 유리온실 내 소형 베드 6개를 플라스틱 필름으로 구획을 나누었으며, 100cm 높이에 700W와 900W 난방등을 설치하였다. 난방등은 설치 간격을 각각 중앙 1개(Control), 60cm 간격(2개), 40cm 간격(3개)으로 설치하였다. 나노탄소섬유 적외선 난방등을 점등한 후 대조구를 제외한 모든 처리에서 설정한 야간 기온(20℃)을 유지하였다. 엽온은 난방등 설치 간격이 좁을수록 빨리 상승하는 경향을 보였다. 나노탄소섬유 적외선 난방등을 사용함에 따른 처리구간 수박 접목묘의 생육에는 뚜렷한 차이가 없었으나, 엽장과 엽폭은 700W 난방등에서 설치 간격이 짧을수록 길어지는 경향을 보였으며, 700W 난방등을 40cm 간격으로 설치하였을 때 묘의 충실도가 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 야간 기온 유지와 묘의 충실도를 고려하였을 때, 700W 난방등을 40cm 간격으로 설치하는 것이 수박 접목묘를 생산하는데 경제성을 고려하여 효율적인 나노탄소섬유 적외선 난방등의 전력과 설치 간격으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.513-513
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• 2009

최근 바이오디젤의 원료로 미세조류가 많은 관심을 끌고 있다. 미세조류는 물, 이산화탄소와 태양광을 이용해 광합성 성장이 가능하며, 지질(오일) 성분이 풍부하여 바이오디젤의 원료로 이용할 수 있다. 미세조류는 단위 면적당 오일 생산량이 곡물류의 50-100배 이상이며, 이산화탄소를 기질로 이용하므로 온실가스 직접 저감이 가능하다. 또한 배양시 비경작지나 황무지를 사용할 수 있으므로 기존 식용작물과 경쟁하지 않으며, 하수, 해수, 폐수 등 다양한 물자원을 이용할 수 있다. 본 연구에서는 고농도 $CO_2$에 내성을 지닌 Chlorella sp. KR-1을 대상으로 1 L 규모 기포탑 광생물반응기에서 균체 성장 및 지질(바이오오일) 합성에 대한 $CO_2$ 농도, 가스 공급속도, 질산염 농도 등 환경 및 영향 조건의 영향을 조사하였다. 가스 공급속도 0.4 L/min에서 $CO_2$ 농도를 0.03-20% 범위에서 조사하였을 때 최대 균체성장은 $CO_2$ 10%에서 관찰되었다. 균체내 지방산 함량은 $CO_2$ 농도 0.03%에서 가장 낮았고, 5-20% 범위에서는 $CO_2$ 농도 증가에 따라 감소하는 경향이 관찰되었다. 가스 공급속도를 0.2 L/min에서 0.8 L/min으로 증가시켰을 때 최대 균체농도는 0.6-0.8 L/min의 범위에서 관찰되었고, 생체내 최대 지방산 함량은 0.4 L/min에서 관찰되었다. Nitrate 농도 1-20 mM 범위에서 최종 균체농도는 nitrate 농도 증가에 따라 10mM까지 증가하였으나 그 이상에서는 증가하지 않았다. 반면 지방산 함량은 nitrate 농도 증가에 따라 감소하는 경향이 관찰되었다. 본 실험에서 얻은 최대 지방산 생산량은 1,100 mg/L이었으며, 주요 지방산은 C10:0(1.7%), C16:0(28.5%), C18:0(11%), C18:1n9c(25.9%), C18:2n6c(26.3%), C18:3n3(6.6%)이었다. 현재 100 L 규모 광생물반응기에서 석탄발전소 배가스($CO_2$ 12-15%, SOx 50ppm, NOx 100ppm)를 이용한 바이오오일 생산 실험이 진행 중이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.657-666
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• 2022

국제해사기구(IMO)는 국제해운 분야의 온실가스(Green House Gas, GHG) 감축을 위하여 각국의 기술 개발 및 에너지 효율성 제고에 관한 정책 시행을 적극적으로 권장하고 있다. 이러한 IMO의 환경규제와 관련된 정책들은 해운 분야 전반에 큰 영향을 미치고 있으며, 선주들에게도 막대한 부담으로 작용하고 있다. 선박에서 발생하는 GHG 배출을 억제하기 위한 가장 합리적인 방안은 탄소제로배출(Zero Emission) 선박의 개발로 귀결된다. 즉 친환경 연료로 추진하는 연료전지선박(Fuel Cell Ship, FCS)의 개발이 IMO의 규제를 벗어날 수 있는 대안인 것이다. 아시아, 북미, 유럽 등의 각국에서는 독자적으로 PEMFC를 개발 및 생산하여 국제공인등록 기관으로부터 형식승인인증을 획득함으로써 국제표준화의 선점을 추구하고 있다. 현재 다양한 연료전지(Fuel Cell, FC) 중에서 선박용으로 권장하는 것은 크게 고분자전해질 연료전지(PEMFC), 용융 탄산염 연료전지(MCFC) 및 고체산화물형 연료전지(SOFC) 등의 세종류가 있다. 본 연구에서는 글로벌 FC 시장에서 지속적인 성장이 예상되는 PEMFC를 대상으로 하여 국내외 개발 동향, 제조업체별 규격, 성능 및 선박에 적용한 실증적 사례를 분석하였다. 그리고 PEMFC를 선박에 적용할 경우, 고려해야 할 사항과 개발 방향에 관하여 제안하고자 하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.30-42
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• 2022

OSC는 기획, 설계, 시공, 유지보수 등의 건설생산 전 과정에 걸친 공급망과 가치사슬의 한 유형으로 건설현장이 아닌 공장 등 제 3의 장소에서 제작한 후 현장으로 운반하여 설치 및 시공하므로써 최종 목적물을 생산하는 방식이다. 본 연구에서는 PC공법 및 RC공법을 적용한 공동주택 사례를 각각 1개에 대하여 공사비를 비교하였다. PC공법 적용(PC설계비 제외)의 경우 RC공법만 적용하는 경우에 비해 골조 단위물량(m³)당 골조공사비가 약 70% 내외로 증가(RC 공종 합계 기준 50%)함을 도출하였다. PC공법 적용 사례 전체 골조 공사비 중 PC비중이 90.2%로 'PC제작비'가 54.8%, 'PC조립' 28.5%, '운반'이 6.89%를 차지하여, PC제작 및 조립 부문에서 비용 절감 노력이 필요할 것으로 판단하였다. 또한, 비용과 편익을 함께 고려할 수 있는 의사결정 프레임워크 초안을 구축하였다. 편익의 경우 OSC 기술적 장점이 반영된 공사기간, 하자보수, 재해발생, 에너지효율, 소음/분진/폐기물, 온실가스 배출 지표를 제시하였다. OSC기반 PC 공동주택 도입 의사결정을 지원하기 위한 적용 효과 근거를 마련하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.174-181
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• 2022

바이오매스는 현재 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료에서 얻을 수 있는 액체 연료와 유기 화합물을 생산할 수 있는 지속 가능한 대체 자원이다. 화석 연료를 사용하면 온실가스를 배출하기 때문에 바이오매스와 같은 탄소중립적 원료를 사용하는 것은 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 바이오매스 원료로부터 석유 대체 화학 제품과 연료를 생산하기 위한 생물학적 및 화학적 공정이 제안되었지만, 바이오매스에 포함된 높은 산소 함량때문에 화석 연료를 완전히 대체하기 어렵다. 석유와 유사한 연료와 화학 물질을 생산하려면 바이오매스 파생물에 존재하는 산소 원자를 제거하거나 산소 기능기를 전환해야 하며, 이는 촉매 화학적 수첨탈산소화에 의해 달성될 수 있다. 바이오매스 열분해 오일, 리그노셀룰로오스 유래 화학물질, 지질과 같은 원료를 탈산소 연료 및 화학물질로 전환하기 위해 수첨탈산소화가 진행되었다. 높은 표면적의 금속 산화물 또는 탄소에 지지된 귀금속 및 전이 금속으로 구성된 다기능성 촉매는 효율적인 수첨탈산소 촉매로 사용되었다. 본 총설에서는 문헌에서 제안된 촉매를 확인하고 이러한 촉매를 이용한 수첨탈산소 반응 시스템이 논의하였다. 문헌에 보고된 수첨탈산소화 방법을 기반으로, 실현 가능한 수첨탈산소화 공정 개발 방향이 제시하였다.