• 월간 기계설비
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• 통권278호
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• pp.50-53
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• 2013

최근 온실가스 배출량 감축 의무화, 고유가 지속에 따른 에너지 시장의 불안, 화석연료의 고갈 등에 따라 신재생에너지에 대한 관심이 크게 증대하고 있다. 따라서 에너지효율 개선을 위해 신축 빌딩을 중심으로 신재생에너지 설비가 크게 주목받고 있다. 본지는 (주)정도설비가 서울시 송파구 신천동 일대 L건설현장에서 시공중인 '광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방시스템'에 대해 알아본다. 이 시스템은 송파대로를 통과하는 광역상수도 배관(800mm)내 원수(50,000톤/일)의 일정 수온차를 이용해 열교환 후 냉난방에 이용하는 것으로, 건물의 전체 냉난방부하의 약 12%를 담당(설치용량 약3,000RT)할 예정이며 연간 6,800Mwh의 에너지를 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.576-586
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• 2019

파리협정 및 ICAO CORSIA 시행으로 우리나라의 온실가스 의무감축목표가 강화된 만큼 국내선과 국제선의 항공기에서 배출되는 배출량 감축을 위한 항공사들의 전략적 대응은 절실해 보인다. 본 논문은 국내 항공운송산업에서 항공사들이 온실가스 배출량 감축을 위하여 다양한 노력을 기울임에도 불구하고 어떠한 제도적 문제점을 갖고 있는지 살펴보고, 향후 어떠한 방향으로 나아가야 하는지에 대해 논의하였다. 분석결과 첫째, 국내항공사들은 지난 3년간 배출량은 약 551만 KAU였던 반면 할당량은 약 485만 KAU에 불과하여 실제 할당량 대비 약 116% 온실가스가 배출되었고 이로 인해 국내 항공사들에는 약 107억 원의 추가 비용 부담이 발생하는 결과가 초래되었다. 둘째, 항공사들은 국내선뿐만 아니라 국제선 노선에서도 할당량 과부족에 따라 초과 배출량을 상쇄시키기 위해 초과할당량 유상 구매가 증가하게 되어 항공사의 추가비용 부담이 불가피한 전망이다. 셋째, 항공사들은 배출권거래제에 따른 전략적 대응으로 대규모 투자를 통한 친환경 고효율 항공기의 조기도입을 검토 중이나 천문학적인 비용이 투입되기 때문에 장기투자의 관점에서 점진적으로 추진할 수밖에 없다. 또한 항공사들은 엔진 세척, ULD 및 카트 경량화, 플랩 사용 확대 및 APU 사용 억제 등의 전략적 대응방안들을 적극 시행하고 있지만 단기적으로는 감축 여력이 극히 제한적인 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제17권2호
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• pp.54-66
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• 2008

2005년 2월 16일 발효된 교토의정서 체제에서 부속서 I 에 포함된 선진국들은 온실가스에 대하여 2008년부터 2012년까지 연간 1990년 대비 년 평균 5.2%를 감축하도록 목표량을 규정하였다. 이러한 목표량을 달성하기 위하여 EU등의 국가는 배출권 거래제도 및 청정개발체제(CDM)사업 등 온실가스를 저감하기 위하여 힘쓰고 있다. 교토-의정서 1차 공약기간 중에서 온실가스 감축목표를 부여받지 않은 OECD국가는 우리나라와 멕시코 두 나라 뿐이며, 이산화탄소 배출량 9위인 우리나라에 2차 공약기간(2013년$\sim$2017년)부터 의무저감에 대한 국제적 압력이 가중되고 있다. 본 연구에서는 탄소세를 변화시키면서 발전소 건설의 변화와 그에 따른 $CO_2$ 저감량을 계산하고, 시나리오 별 석탄가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle; IGCC)과 $CO_2$ 저감장치 설치 발전소의 진입경쟁에 대하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과 탄소세가 증가하더라도 원자력발전소의 건설이 무조건 증가하는 것이 아니라 일정한 비율만을 차지하고, 석탄화력발전소의 감소비중을 LNG 복합화력이 차지하는 것을 알 수 있었으며, IGCC와 같은 대안 기술이 존재한다면 석탄화력의 감소비중의 일부를 차지한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.261.1-261.1
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• 2014

지구상에 존재하는 모든 생물에 의해 배출되는 이산화탄소는 온실가스로써 산업혁명 이후 급격한 농도 증가로 인해 지구 온난화 등의 다양한 환경문제를 초래하고 있다. 지구 온난화의 가시화로 인한 각종 기후 협약 및 탄소배출권 등에 규제로 온실가스 감축의무부과가 확실해져 탈 석유기반 사회로 전환을 위한 이산화탄소를 처리하는 다양한 연구가 각국에서 활발히 진행 중이다. 본 연구에서 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이산화탄소 분해에 이용하게 되었고 그 목적은 이산화탄소가스를 마이크로웨이브로 가열하여 순수한 이산화탄소 플라즈마 토치를 발생함으로서 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 생산적으로 이용하기 위한 것으로 전자파를 발진하는 마그네트론으로는 3kW, 2.45GHz의 주파수를 사용한다. 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이용한 이산화탄소의 분해 시 생성되는 물질을 확인하기 위하여 이산화탄소의 열역학적 평형을 계산하였으며 또한 이산화탄소의 분해 반응의 준 평형상태에서의 속도상수를 이용하여 각 분해반응생성물들의 밀도비율을 계산하였고, 이를 일반화시켜 도시하였다. 위 과정을 통해 고온의 이산화탄소 토치는 탄화수소 연료를 1기압에서 개질할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어 메탄개질은 $CO_2+CH_4{\rightarrow}2CO+2H_2$의 반응식이 된다. 이때 엔탈피와 엔트로피 변화는 각 각 ${\Delta}H=247kJ/mole$과 ${\Delta}S=257J/mole/deg.$이며 이 반응에 대한 gibbs 자유에너지는 $G={\Delta}H-T{\Delta}S$로서 개질 자발반응이 일어나는 온도는 $T={\Delta}H/{\Delta}S=961K$가 된다. 그리고 탄화수소 개질에 참여하는 산소와 CO 라디칼의 밀도가 대단히 높다. 따라서 메탄개질은 이산화탄소 토치를 통하여 1기압에서 쉽게 이루어진다.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.94-100
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• 2016

에너지저장장치(ESS)는 전력수급 불균형 해소, 신재생에너지의 출력안정, 주파수 조정용 등 전력공급 안정성 향상 및 효율적 전기에너지사용 등에 기여하는 중요자원으로, 전세계적으로 '23년까지 '14년 설치용량의 약 30배가 증가한 55.9GWh의 보급이 전망되고 있다. 이와 같이 급증하는 세계시장에서 국내 ESS 업계의 경쟁력 확보를 위해서는 자국내 설치실적(Track Record) 확보가 필요한데, 우리나라는 주파수 조정용(FR용(用))과 그간 지속되어 왔던 전력수급 불균형 상황에 대비하기 위한 부하이동용 중심으로 ESS를 보급하여 왔다. 하지만, 주파수 조정용의 경우 통상적으로 화력발전소 정격용량의 약 5% 범위에서 설치효용이 발생하는 것으로 평가되고 있어, 화력발전이 비약적으로 증가하지 않는 한 국내 시장의 확장성이 부족하다고 할 수 있으며, 여유로운 예비력 확보정책에 따라 부하이동용에 대해서도 보급필요성이 저하되고 있는 바, 새로운 방식의 보급확대 대상이 필요하다고 할 수 있다. 유망한 신규보급대상은 간헐적 출력의 약점은 있으나, 신기후체제 대응과 산업육성을 위해 지속적으로 추진예정인 신재생에너지와의 연계설치를 통해 신재생에너지의 출력을 안정화 하고, 신재생에너지 발전량의 계통투입시기 조절을 통한 이산화탄소 저감효과를 기대할 수 있는 분야라고 할 수 있다. 본 연구에서는 향후 에너지정책의 최대 화두인 신기후체제 대응을 위한 온실가스 감축수단을 활용할 수 있도록, 태양광 연계형 ESS 충방전모드를 온실가스 저감효과를 고려토록 설계한 후, 투자유도를 위한 REC 가중치 산정방법에 대한 정책대안을 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.323-329
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• 2017

최근 전 세계 기온상승, 해양에서 오염물질 배출 규제 강화 등을 고려할 때 운항선도 연료 절감을 의무적으로 이행해야 한다. 항내에서 오염물질 배출에 대한 IMO 국제기준 및 EU 각국의 제한기준이 강화되고 있다. 따라서 선사와 조선업계에서는 $CO_2$, SOx, 및 NOx 배출을 저감하는 방안에 대하여 모색하고 있다. 지속적인 무역 증가와는 반비례하여 해상운송에 사용되는 연료량은 줄어드는 경향이 있다. 하지만 국제해운 회의소는 2050년까지 해운으로부터 배출되는 이산화탄소를 50% 감축한다는 목표를 설정하였다. 또한 2015년 신기후변화협약이라 불리는 파리 기후협약과 관련하여 IMO는 운항 선박으로부터 온실가스 배출 감축 목표를 설정하기로 제안하였다. 국제 해운수송에서 배출되는 온실가스 배출 감축 목표를 설정하기 위해 연료 데이터수집시스템이 도입될 예정이다. 운항선 연료절감 강제화 추세에 따라 선박으로부터 효과적인 연료 사용 감축을 유도하기 위해, 이 논문에서는 연간 운항 결과를 EEOI로 검증한 후 탄소배출권 거래제 및 탄소세에 기반 한 격려금과 벌과금 부여 제도의 운영과 이에 적용할 기초 식을 제안하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-11
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• 2010

본 연구는 1997년에 채택한 교토의정서의 정책효과를 1990~2005년간 통계자료에 근거하여 분석하였다. 지구촌 국가를 2개 그룹으로 분류한 비교에서 OECD 국가 및 경제이행국가를 중심으로 하는 1차 감축의무 대상국가와 중국, 인도를 비롯한 대부분 개발도상국으로 구성된 1차 감축의무 비대상국가의 이산화탄소 배출 증가율은 교토의정서상 기준 시점인 1990년에 비하여 2005년에 각각 -10.2%, 88.1%를 보였다. 전지구촌의 증가율이 29.1%인 것을 감안한다면 이러한 차이는 실질적으로 매우 큰 차이이며, 통계적으로도 의미 있는 차이가 있는 것으로 나타났다. 한편, 배출량의 변화를 정책 개입시점인 교토의정서 채택 및 IPCC 2차 보고서 반영시기(1997년), 교토의정서 감축목표 합의 및 IPCC 3차 보고서 반영시기, 그리고 미국의 교토의정서 탈퇴시기(2001년)를 기준으로 비교분석에서는 기후변화 과학적 증거에 대한 확신에 따른 증가보다는 오히려 미국의 교토의정서 불참 선언으로 나타났다. 포스트 교토의정서가 국제기후변화레짐으로써 실효성을 가지기 위해서는 미국은 물론 1차 감축의무 비대상국가의 포스트 교토의정서 체제 수용이 매우 시급한 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1195-1196
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• 2015

최근 급격한 산업사회의 발달로 인해 전력기기의 종류와 설치개수가 꾸준히 증가하고 있다. 수많은 고전압 전력기기의 운용으로 인해 발생되는 온실가스는 지구온난화와 같은 환경파괴를 유발시키는 등의 문제를 발생시키고 있다. 고전압 전력기기의 전기적 절연을 위해 주로 사용되는 SF6와 같은 기체 절연체는 온실가스를 유발시키며, 현재 여러 나라에서는 고전압 전력기기로부터 방출되는 CO2의 양을 최소화하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 일본 교토에서 180여개의 국가가 온실가스 감축의 의무를 나누고자 교토의정서를 채택하였고, 온실가스를 유발하는 SF6를 대체할 수 있는 친환경 기체 절연체에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중에서도 본 연구에서는 친환경 기체 절연체인 Dry-air의 절연파괴와 부분방전 개시전압 특성을 분석하였다. 다양한 구 전극의 크기와 전극 사이 간격 조건에서 AC 절연파괴 및 부부방전 개시전압에 대한 실험을 수행하였다. 또한, 유한요소해석을 통해 산출한 전계 이용률을 고려하여 절연파괴와 부분방전 개시전압에 대한 특성을 분석하였다. 실험결과, 구 전극의 크기와 전극 사이 간격이 증가할수록 절연파괴와 부분방전 개시전압의 크기가 커지는 것을 알 수 있으며, 부분방전이 먼저 개시되고 절연파괴로 이어는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, 전계 이용률이 0.52 이상에서는 부분방전이 개시되지 않고 곧바로 절연파괴로 이어지는 것을 확인할 수 있었다.

• 환경정보
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• 통권389호
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• pp.8-24
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• 2010

도시생활과 관련된 교통 주택부문의 온실가스 배출량은 43%를 차지하고 있어 도시에서의 온실가스 저감대책 마련이 시급하며, 저탄소 녹색성장의 시대적 요구에 따라 기후변화 위기에 적극적으로 대응할 수 있는 저탄소 녹색도시 조성이 필요한 실정이다. '저탄소 녹색도시'는 지구온난화 등 기후변화의 주요 원인인 이산화탄소의 배출을 획기적으로 감축하고, 지속가능한 도시기능을 확충하면서 자연과 공생하는 도시를 말한다. 최근의 '저탄소 녹색도시'는 기존의 녹색도시와 또 다른 양상을 보이고 있다. 자원순환과 신재생에너지원의 도입을 주장하고, 탄소상쇄를 위한 에너지 및 자원절감 전략을 중요시 하고 있다. 선진국에서는 이미 주거단지내 소비되는 난방과 전력은 단지내에서 생산되는 신재생에너지를 활용하고 있으며, 모든 주택의 지붕위에 태양광 패널을 설치하고 단지 내 열병합 자가발전소에서 산업폐기물을 소각하여 에너지를 생산함으로써 제로 에너지(Zero Energy)를 실현하고 있다. 선진국 뿐 아니라 전 세계의 이목이 '저탄소 녹색도시'에 집중되고 있으며 저탄소 녹색도시를 조성해야 하는 것은 선택이 아닌 의무가 되고 있다. 우리나라도 2020년 그린홈 100만호 보급을 목표로 주택분야 보급가능 신재생 에너지원을 태양열, 지열, 소형풍력, 연료전지 등으로 다양화하여 안정적 보급 기반을 확보해 가고 있다. 녹색도시를 조성하기 위해서는 저탄소 주택, 저탄소 에너지, 녹색교통, 생태녹지, 물 및 자원순환등 핵심요소들의 적용방안이 검토되어져야 한다. 이에 본지에서는 "저탄소 녹색도시의 해외사례와 국내 적용방향", "그린홈 100만호 보급사업 그간 성과와 발전방향", "온라인 전지자동차의 기술 개발 동향" 내용에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.373-373
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• 2018

화력발전소, 석유화학공단 등 대규모 배출원에서 발생되는 이산화탄소를 활용하여 온실가스의 배출을 줄이고, 경제적 가치를 창출할 수 있는 탄소자원화는 기후변화 대응을 위한 국가전략프로젝트 중 하나이다. 전 세계적으로 탄소자원화 기술은 아직 상용화 단계이지만 최근 강화된 온실가스 감축 의무로 인하여 탄소자원화 시장은 더욱 확대될 전망이다. 화력발전소의 이산화탄소 발생 과정에서 배출되는 수증기는 응축기술을 통하여 새로운 수원으로 활용이 가능하다. 응축된 물의 최적 활용과 사용처 지향적 효율적 물순환을 위한 시설 내 스마트 워터 그리드(SWG) 개념의 물분배 시스템은 발전 산업 내에 탄소자원화의 핵심기술로 사용될 수 있다. SWG는 시설 내 용수공급 관리에서의 관망 운영, 물 수요 관리 등 ICT를 활용한 종합적인 물 분배 시스템으로, 본 연구에서는 SWG 물순환 시스템의 국내외 기술조사를 통해 발전 산업 시설 내에 적용성을 검토하였다. 물의 재이용 시스템을 포함한 SWG 기술, 지능형 관망 운영 기법 기술, 실시간 수질 감시 체계 기술 연구를 기반으로, ICT 기반 용수공급 정보 관리 기술과 수운영 모니터링 기술을 통하여 SWG가 발전 산업 연계 기술로써 적용될 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제시된 SWG 시스템을 적용한 산업 인프라를 통하여 산업적 파급 효과를 높이고, 이를 활용한 인력과 비용 절감이 기대되며, 저에너지, 고효율화를 위한 기술력과 글로벌 물 시장진출 경쟁력을 향상시키기 위한 기초연구자료로써 활용이 가능할 것으로 기대된다.