• 자원환경지질
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• 제38권1호
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• pp.1-22
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• 2005

이산화탄소($CO_2$)는 기후협약에 관한 교토의정서에서 적시한 온실가스 중에서 가장 중요한 물질이다. 이에 세계 각 국은 화석에너지 사용의 효율성 증가, 저탄소 함량의 에너지원, 대체에너지원 개발 등 이산화탄소 배출량을 조절하고 줄이기 위한 기술 개발에 상당한 노력을 기울이고 있다. 그러나 교토의정서에서 제시한 배출량을 만족시키기 위해서 는 이산화탄소 처분 기술의 개발과 적용이 필수적으로 요구된다. 현재까지 개발된 이산화탄소 처분 기술 중에는 심부 대수층 처분, 심부 석탄층 처분, 유전 및 가스전 처분, 탄산염광물화 처분 등의 지중(지질) 처분 기술이 그 안정성 및 환경적 친화성으로 말미암아 가장 적극적으로 고려되고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소 지중 처분 기술, 특히 대수 층 처분 및 탄산염광물화 처분 기술의 지구화학적 개념과 기술개발 동향에 대하여 알아보고 또한 각 지중 처분 기술 의 장점과 단점에 대하여 검토하고자 한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권2호
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• pp.43-50
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• 2024

본 논문에서는 지구온난화 문제를 해결하기 위해 새로운 에너지원을 만드는 것보다 기존 에너지을 효율적으로 활용하는 인공지능 기반의 에너지 플랫폼 시스템을 제안한다. 이를 위해 공공정보 데이터 포털 및 기상청 데이터를 수집하고 분석하여 최근 5년간 에너지 사용량 및 온실가스 배출량 등 전반적인 에너지 데이터를 전력공급자와 사용자에게 제공하여, 사용자 친화적인 인터페이스를 통해 실시간 에너지 정보 제공 및 효율적인 분산전원 시스템을 제공하고자 한다. 또한 기존 에너지 플랫폼의 한계점을 극복하기 위해 강력한 보안 및 개인정보 보호 기능을 제공하고 있다. 구축된 에너지 플랫폼을 통해 전력 공급자와 사용자의 편의성을 향상 시키고, 불필요한 과잉 전력 생산을 방지하여 지구온난화 문제에 기여하고자 한다. 본 논문에서는 시스템의 설계부터 구현까지의 내용을 상세하게 설명하고, 향후 보완 및 개선 방향을 제시한다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.207-215
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• 2018

지구온난화 문제가 인류 생존을 위협하는 중대한 이슈로 떠오르면서 세계 각국은 온실가스 감축에 적극 나서고 있다. 대표적 온실가스인 이산화탄소($CO_2$)는 석탄, 석유와 같은 화석연료를 연소하는 과정에서 대량으로 방출되고 있다. $CO_2$를 포집하고 저장하는 CCS ($CO_2$ Capture & Storage) 기술은 온실가스 저감의 대표적 기술로 세계 각국에서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구는 대규모 $CO_2$ 배출원에서 포집된 $CO_2$를 대상으로, 국내 최초로 해상에서 지중저장을 하기 위한 고압 주입설비의 설계 및 구축에 관한 연구다. 이를 위해 2017년초 $CO_2$ 지중 주입설비가 구축되었으며 포항시 영일만 해상 플랫폼에서 $CO_2$ 시험주입을 국내 최초로 성공하였다. 그 결과 해상주입을 위한 주입설비의 운전 요구조건과 $CO_2$ 주입 특성이 파악되었고 주입장치 운영에 관한 노하우도 얻게 되었다. 시험주입에서 얻어진 결과는 향후 장치개선과 scale-up에 활용될 예정이다.

• 월간 기계설비
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• 제11호통권220호
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• pp.29-37
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• 2008

최근들어 국제 유가가 급등하고 지구 온난화 등 환경문제가 부각되면서 기존의 에너지를 대체하는 대안으로 신재생 에너지가 전 세계적으로 뜨거운 이슈로 떠오르고 있다. 더구나 온실가스 감축 등 본격적인 환경경제 시대가 도래하면서 환경친화적이고 고갈 염려가 없는 신재생에너지가 효과적인 대안으로 주목받고 있다. 또한 고유가 및 기술개발 가속화도 신재성에너지 시장 확대를 부채질하고 있어 신재생에너지에 대한 관심이 신성장동력으로 집중되고 있다. 이처럼 환경문제 해결에 대한 관심은 '선택'이 아닌 '필수'가 되었다. 우리나라도 국가 차원에서 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 '저탄소 녹색성장' 정책을 마련하면서 신재생에너지 확대 보급을 위한 제도 및 대책이 새롭게 마련되고 있다. 건설산업은 대표적인 에너지 다소비업종에 속하기 때문에 이산화탄소 저감을 위해 에너지 저소비형 건축물 연구에 많은 투자를 하고 있으며, 신재생에너지를 이용한 생태토시 조성 등에 노력을 기울이고 있다. 특히 에너지를 다루는 기계설비는 이러한 신재생에너지와 밀접한 관련이 있기에 더욱 관심을 기울이고 있다. 태앙광을 비롯하며 지열, 풍력, 바이오 등 신재생에너지 개발은 물론 빗물이용 시스템 쓰레기 이송 설비와 같은 첨단과 환경이 조화를 이루는 아파트의 보급도 차츰 늘어나고 있는 추세다. '누구의 영역도 아닌' 곳이자 '누구의 영역도 될 수 있는' 신재생에너지가 설비건설업계에 확대, 보급되기 위해서는 설비건설업계의 관심이 집중되어야하며, 기술개발을 활발히 하여 선점경쟁에서 유리 한 고지를 접할 수 있을 것이다. 그렇다면 국내 신재생에너지의 개발 수준은 어디까지 왔을까? 이번 호는 그 현황을 집중 조명해 보고, 다음 호에는 풍력, 바이오에너지, 지열, 연료전자 수소 등을 하나씩 분석해 본다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.147-153
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• 2015

국제해사기구는 선박기인 $CO_2$ 저감을 위해 SEEMP를 시행 하였다. 본 논문에서는 국제해사기구가 권고한 SEEMP 시행 방안과 세 해운선사의 SEEMP 적용 사례를 동일 기준으로 비교 분석 하였다. 이를 통해 적용상의 문제점을 파악하여 해운선사들이 SEEMP를 더욱 효율적으로 적용하기 위한 개선 방안을 제시하였다. 개선방안으로는 Company EEOI의 오류 수정, EEOI 데이터 획득 기간 통일, 에너지 효율 운항을 위한 조치사항 준수, 다양한 연료에 대한 $CO_2$ 환산 계수 제시, 국제해사기구의 공식적 기준을 통한 EEOI 목표값 설정이 있다.

• 한국가스학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-15
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• 2005

수소는 온실효과 가스배출을 저감하기 위한 다양한 연소장치에 이용되는 에너지 전달체로 가장 중요한 물질로 인식되고 있다. 그러나 에너지 전달체로 이용되기 위해서는 수소를 이용하는 장치와 관련된 안전의 문제점이 충분히 조사하고 이해되어야 한다. 따라서 누출된 수소가스와 공기의 혼합 가스운의 확산거동과 점화 가능성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 대기 조건에 따라 대기 중에서 수소가스의 확산거동을 부력을 고려하여 살펴보았다. 풍하방향으로 위험범위는 대기안정도 및 풍속이 증가할수록 증가하게 되고, 지면에서 가스농도는 수소가스의 부력 때문에 거의 제로이다. 그러므로 누출된 수소가스 운의 점화 가능성은 낮고, 화재$\cdot$폭발 위험성은 타 연료가스 즉 부탄 및 프로판에 비하여 낮은 것으로 사료된다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.131-144
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• 2016

최근 기후변화로 인해 전 세계적인 지구온난화 피해가 심각해지면서 주요원인인 온실가스에 대한 배출 규제가 확대되고 있다. 그 중 온실가스 배출량의 약 25%를 차지하는 건물분야에 대해 정부에서는 2020년까지 BAU 대비 26.9%까지 감축하겠다는 목표를 발표하였다. 이를 달성하기 위해 건물부문의 에너지 수요를 원천적으로 저감하는 녹색건축물 활성화 방안을 추진하고 있다. 하지만 녹색건축물 활성화의 상세 이행계획 수립 및 관리, 그리고 시행에 따른 효과를 분석하기 위해서는 건물 에너지 사용량에 대한 데이터 및 관련 통계 자료가 필수적이다. 이를 위해 정부는 전국 680만동의 건물에서 사용되는 에너지 정보를 통합 관리할 수 있는 국가 건물에너지 통합관리시스템을 구축하였다. 하지만 현재 구축된 국가 건물에너지 통합관리시스템의 Database는 건축물대장 정보와 공급기관의 에너지정보를 매칭해서 사용하기 때문에 수동으로 작업이 이루어지고 있으며, 이로 인해 많은 문제들이 발생한다. 따라서 Database의 신뢰성을 확보하기 위해서는 지속적인 고도화 작업이 이루어져야 한다. 본 과제는 현재 가동 중인 국가 건물에너지 통합관리시스템의 Database를 분석하여, 시스템의 한계 및 개선방안 도출하고, 이를 통해 데이터의 신뢰성 확보 및 활용성을 증대 시키고자 하였다. 구축된 Database 분석 결과 건축물 정보와 에너지정보가 매칭된 유효데이터는 평균 85.6%이고, 미매칭된 데이터는 평균 14.4%로 나타났다. 미매칭된 데이터는 다시 건물 특성에 따른 미매칭 유형을 분석하였으며, 그 결과 건축물 정보가 없는 경우가 전체의 58.2%에 달했다. 따라서 향후 신규 구축 data의 매칭 작업 용이성 및 현재 Database에 대한 정확성 확보하기 위해서는 건축물 정보와 에너지정보 간의 주소 표준화 및 속성정보 체계를 마련할 필요가 있다. 또한 비도시지역 및 영세한 주거지역에서 사용비중이 높은 석유류 에너지원 및 향후 발전 가능성 및 활용 가능성이 높은 신재생 에너지와 같이 다른 에너지원에 대한 정보를 포함시킬 수 있도록 시스템 구축이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.1-10
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• 2023

산업혁명의 발달로 인해 급격하게 증가된 온실가스 배출량을 저감하기 위해 배기 배출물 규제가 계속해서 강화되고 있다. 이를 만족시키기 위해선 친환경 연료의 사용은 필수적이다. 미래의 친환경 연료로서 수소가 주목받고 있지만, 물질적 특성으로 인해 취급과 보관에 큰 어려움을 겪고 있어, 이에 대안으로 암모니아가 제안되었다. 암모니아는 수소 대비 상온 조건에서 쉽게 액화가 가능하며, 에너지밀도가 높다. 이에 엔진의 연료로서 암모니아의 적용성을 검토하기 위해 직접분사식 암모니아 전소 엔진에서 연소제어인자의 변경에 따른 실험을 진행하였다. 본 실험은 점화시기(Spark Timing)와 공기과잉률(Excess Air Ratio) 두 개의 변수를 변경하여 실험을 진행하였다.엔진 속도 1,500 RPM 및 중부하 이상(제동 토크 200 Nm)의 조건에서 암모니아 전소를 하였을 때, 연소 안정성과 질소산화물, 미연 암모니아 등의 배기 배출물의 경향을 관찰하였다. 연소제어인자의 최적화를 통해 암모니아만을 연료로 사용한 경우에도 안정적인 연소가 가능한 조건을 찾을 수 있었고, 향후 운전영역 확장을 위한 전략을 적용할 계획이다.

• 미래기술융합논문지
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• 제2권4호
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• pp.13-19
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• 2023

파리기후변화협약(UNFCCC, 2015) 체결에 따라 선진국뿐만 아니라 개발도상국을 포함하는 포괄적 참여를 통해 전 세계가 온실가스 감축 활동을 확대하고 있다. 세계 주요국은 탄소배출권 시장을 통한 탄소배출 총량규제의 효과에 많은 기대를 걸고 있다. 그러나 탄소배출권을 얻기 위해서는 정량적인 탄소저감량 데이터를 바탕으로 제3자 검증이 필요하다. 이에 본 논문에서는 탄소배출권용 AIoT 고효율 가로등을 개발하여 등기구의 광효율을 측정하는 성능분석 연구를 진행했다. 탄소배출권을 얻기 위해 고효율 LED PKG를 사용하며 고전압용 PFC를 자체 개발하고 통신이 가능한 고효율의 등기구를 개발했다. 통신을 위해 등기구와 Gateway간 2.4GHz LoRa 방식을 채택했다. 한국 도로공사 표준 가로등 Type A, B, C 시뮬레이션을 통하여 렌즈 설계를 진행했다. 가로등의 성능은 공인 성적기관의 광효율 측정을 통하여 기존 타제품 대비 고효율의 성능을 검증하였으며, 이를 통한 전기에너지 절감으로 탄소배출권을 획득할 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.205-209
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• 2015

이산화탄소 포집 및 활용(CCU)은 화석연료 시 배출되는 온실가스인 $CO_2$ 저감과 이용을 위해 잠재력을 가지고 있는 기술이다. 이산화탄소를 분해하기 위해 3상 글라이딩 아크 플라즈마-촉매 반응기를 설계 및 제작하였다. 이산화탄소 저감 특성 실험은 단일 이산화탄소 가스 공급 유량 변화와 이산화탄소와 메탄 혼합 주입에 따른 주입 전력 변화, 촉매 그리고 수증기 공급 변화에 대해 연구를 수행하였다. 단일 이산화탄소 공급 유량이 12 L/min에서 분해율이 7.9%, 에너지 분해 효율은 $0.0013L/min{\cdot}W$로 나타났다. 이산화탄소 분해됨에 따라 일산화탄소와 산소가 생성된다. 메탄과 이산화탄소 혼합가스를 주입 시 $CH_4/CO_2$ 비 1.29, 주입 전력 0.76 kW에서 이산화탄소 분해율과 메탄 전환율이 각각 37.8, 56.6%를 보였다. $NiO/Al_2O_3$ 촉매 설치 시, 플라스마 단독 공정에 비해 이산화탄소 분해율 및 메탄 전환율이 11.5, 9.9% 증가한다. 수증기 공급으로 인한 이산화탄소 분해 효과에는 큰 영향을 주지 못한다.