• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제8권1호
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• pp.27-50
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• 1998

본 논문은 지구의 지속적인 발전을 위해서 지구환경문제인 지구온난화 방지에 대한 방법으로 이산화탄소 저감을 위한 방안에 관해서 검토하였다. 지속가능성을 위협하고 있는 빈부의 격차를 축소하고 동시에 지구온난화에 대한 환경개선을 국제적인 틀 안에서 환경비교우위에 기초한 산업구조의 조정과 공동이행활동이라고 하는 방안을 제안하고, 이러한 방안에 관해서 분석평가하고 비교한 것이다. 구체적으로는 이산화탄소 문제를 지구 전체 문제라고 가정하고 방안을 강구하였다. 국가간의 GNP와 고용에 미치는 영향은 최소한으로 하면서 이산화탄소 배출량을 줄이는 양국의 산업구조를 명확하게 한 것이다. 더욱이 남북문제도 동시에 해결한다는 것에 착안해서 이론전개를 하고 있다. 따라서, 여기서는 환경비교우위의 개념을 응용해서 부가가치단위당 이산화탄소 배출이 상대적으로 적은 부문(환경적 우위 부문)에 생산을 특화하고 이것과 반대의 환경적 열위부문에 대해서는 상대국으로부터 수입에 의존하는 것에서 국제적으로 이산화탄소 배출이 적은 산업의 재배치를 실현하는 것이 가능하다라고 하는 논리전개로부터 그 결과를 명확하게 하였다. 또한, 지구환경개선을 목표로 하는 또 하나의 전략인 공동이행활동에 관해서 분석하였다. 이것에 관해서는 경제적으로 온실효과가스를 줄인다는 것뿐만 아니라 선진국에서 개발도상국으로의 기술이전을 촉진하고 남북격차를 시정한다는 점에서 기대가 크다는 것에 착안하고 게임이론을 통해 일본과 중국의 실제 데이터를 사용하여 공동이행활동의 가능성을 평가하였다. 이러한 두 가지 방책의 특징을 검토하여 효율적인 방안을 제시하고 그 방안에 대하여 고안하고 시뮬레이션 분석을 하였다. 그 결과 융합방안에서는 상술한 환경비교우위의 정학적 분석결과와 공동이행의 게임분석결과를 고려하고 확장된 공동이행 게임의 균형점까지 자원의 원조를 한다는 전제조건하에서 2010년까지 이산화탄소 배출량 추이를 산정한 결과 융합방안이 보다 효율적이라는 것이 판명되었다. 이러한 내용을 바탕으로 본 논문에서는 현재 지구 온난화 문제의 해결에 있어서 걸림돌이 되고 있는 남북문제의 격차와 협력에 관한 곤란한 문제에 착안해서 환경적 우위와 융합방안이라고 하는 새로운 방안을 제안하였다. 그리고 각각의 방안에 대해서 상세히 분석하고 일본과 중국을 모델로 실제 정책으로의 실현가능성을 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.60-75
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• 2005

천연가스차량이 배출하는 미연 탄화수소 중 약 80%이상이 메탄으로 구성 되어있다. 메탄은 그 자체로 유독성 물질은 아니지만 이산화탄소와 더불어 지구온난화를 유발하는 온실가스로 향후 강력한 규제가 예상되는 물질로 이를 저감하는 기술 개발이 이루어져야하나 연료 특성상 이를 줄이는데 어려움이 있다. 최근 연구에 의하면 천연가스엔진에 수소를 일정량(15%이상) 첨가할 경우 배출가스 및 성능 이 상당량 개선되는 결과를 보이고 있다. 이는 종래 천연가스 연소의 문제점인 지연된 화염 전파 속도를 수소 연료를 첨가함에 따라 화염 전파속도를 촉진시켜 적정한 연소를 야기 시켜 미연탄화수소 배출이 줄어들고 열효율도 향상되는 결과를 보이고 있다. 이와 같이 수소와 천연가스연료의 각각의 장점을 활용한 Hy-thane 엔진을 개발할 경우 무공해엔진에 근접한 초 저공해 동력장치 개발이 가능하며 이에 대한 상용화 측면에서 산업용 발전기, GEHP, 차량용 엔진 등 활용도가 크기 때문에 그 개발이 절실히 필요하다고 할 수 있다. 따라서 본 과제에서는 이중연료를 사용하는 수소-천연가스 기관을 개발하고 이를 효과적으로 제어할 수 있는 제어시스템을 개발하여, 기관효율 향상과 배기가스저감을 이루었다.

• 환경정책연구
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• 제9권1호
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• pp.57-81
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• 2010

고유가 시대인 현실에서 우리나라는 화석연료에 대한 의존도가 높아 저탄소 녹색성장이 가능한 경제사회 구조로의 전환이 시급하다. 현재 화석연료 사용과 관련된 보조금 개편은 환경에 유해한 투입요소에 대한 보조금을 감축 또는 제거하여 경제적 효율성을 제고하고 환경 피해를 완화시켜 사회 전체적으로 편익을 가져올 수 있는 Win-Win 효과가 기대되는 정책방안이다. 특히, 우리나라 전력부문에서 시행되는 보조금 제도 중에서 산업용, 농업용 및 심야전력에 대한 교차보조금의 경우, 전체 전력부문 보조금의 80% 이상을 차지하는 가장 큰 규모인데 본 논문은 전력부문 환경유해보조금 가운데 가장 큰 비중(연간 약 1조 6,583억원)을 차지하는 교차보조금 제도 중에서 산업용 전기의 환경유해보조금 개편 시 기대될 수 있는 파급효과를 가격탄력성 추정을 통해 파악하였다. 가격탄력성 추정에는 ARDL(자기회귀시차분포) 모형을 이용하였고, 기본 데이터는 1990년부터 2007년까지의 분기별 자료를 이용하였다. 본 연구에서 환경유해보조금 제거로 산업용 전력에 대한 연간 에너지 수요변화량은 -12,475,930MWh만큼 사용량이 감소할 것으로 추정되었으며, 이산화탄소 배출량의 경우를 보면 연간 2,644,897톤이 감소하는 것으로 추정되어 보조금 폐지가 이산화탄소 저감에 상당한 기여를 하는 것으로 나타났다. 또한 EU에서 제시한 오염물질 단위당 환경오염비용을 이용하여 배출저감량을 금액으로 환산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1조 1,914억원의 환경개선편익 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 이산화탄소의 경우 톤당 25유로를 적용하여 계산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1,062억원의 환경개선편익이 발생하는 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.981-986
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• 2015

지구온난화에 대한 심각성이 대두되면서 선박부문의 온실가스 배출에 관한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이에 반하여 국내 연구 수준은 기초에 그치고 있다. 본 논문에서는 선박으로부터 배출되는 이산화탄소의 여러가지 저감대책 중에서 운항손실과 투자비용을 최소화하면서 수행할 수 있는 방법으로 전자제어엔진 사용, 트림 최적화, 프로펠러 연마 및 친환경 방오도료의 사용을 선정하였다. 선정된 저감대책들을 운항실습선에 적용하여 시험 운항을 실시하였고 연료소비율에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 각 대책들은 약 1~5%의 연료소비율 저감 효과가 있었고 이를 에너지효율운항지수 산출에 적용하면 약 1~5%를 감소시키는 것을 알 수 있었다. 향후 국제적 환경규제를 제정할 때 우리나라에게 유리하도록 대응하기 위해서는 에너지효율운항지수에 대한 연구에도 지속적인 노력이 필요하다고 사료된다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1117-1121
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• 2008

Recently energy consumption and $CO_2$ emission issue are important problem on international society. The present study has been conducted economic analysis considering economical value of $CO_2$ reduction effect. We analyze annual energy cost and annual $CO_2$ emission of the cogeneration system and gas boiler system in hotel. The first results shows that annual energy cost of cogeneration system (751,740,126 won) is more profitable than gas boiler system (801,128,408 won) by 6.2% (49,388,281 won). The second results shows that annual $CO_2$ emission of cogeneration system (3,297 ton) is less than gas boiler system (3,536 ton) by 6.8% (239 ton). The Economical value of $CO_2$ reduction effect is 4,773,898 won. The cost effect according to the reduction of $CO_2$ is corresponding to 9.7% of reduction cost for total energy cost. The result of this study means that $CO_2$ reduction effect is essential item in introduction and change of facility for economic analysis.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권7호
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• pp.603-610
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• 2016

본 논문에서는 석탄으로부터 생성된 합성천연가스(SNG)의 다양한 연료 조성에 대한 배기가스 배출 특성 및 희석제에 대한 NOx배출 저감에 대해 기술하였다. 예혼합거리가 짧은 부분 예혼합 가스터빈 연소기에서 SNG 연료조성에서의 수소 비율과 입열량, 당량비를 조절해 가며 연소특성을 관찰하였다. 수소 비율에 따른 NOx 배출지수는 유사하게 나타났고, 화염가시화를 통해 화염의 특성을 파악할 수 있었다. CO 배출의 경우 당량비 1 구간에서 특이점이 나타났으며, 이를 화염의 자발광 이미지와 자발광 강도를 통하여 원인을 파악할 수 있었다. 또한 높은 NOx 배출을 저감하기 위하여 질소($N_2$)와 이산화탄소($CO_2$) 희석제를 사용하여 희석제 공급량에 대한 저감 효과를 파악하였다. 이로부터 희석제의 비열과 열용량이 연소로부터 발생한 연소열을 흡수하여 열화에 의한 NOx 배출을 저감하는 효과를 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.679-689
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• 2009

플라스틱에서부터 의약품에 이르기까지 대부분 일상 제품의 핵심적 기초 원료가 되는 경질올레핀은 한 국가의 경제규모와 성장을 예측할 수 있는 중요한 지표이다. 이러한 경질올레핀을 생산하는 NCC (Naphtha Cracking Center) 기술은 석유 관련 기간산업 중에서 가장 많은 에너지를 소비하는 공정으로 다량의 $CO_2$를 발생 시킨다. 본 연구에서는 다량으로 방출되는 $CO_2$를 감축, 저감시킬 수 있는 새로운 NCC 공정의 기술 수준과 개발 현황 및 기술 적용 가능성을 검토하였으며, 새로운 기술이 적용될 경우 $CO_2$ 저감 효과 및 그에 따른 탄소배출권, 그리고 에너지 절감양 등을 정량적으로 산출 하였다. 그 결과 고급 NCC 기술을 적용하면 기존 NCC 공정의 총 에너지 소비량의 약 35%를 줄일 수 있어 연간 약 330만톤의 $CO_2$ 감축과, 약 1,280억원의 탄소배출권 및 중유 약 152만 kL를 줄일 수 있다. 또한 촉매 접촉 분해 기술을 적용하면 연간 최대 약 380만톤의 $CO_2$를 저감할 수 있고 1,470억원 규모의 탄소배출권 및 약 174만 kL의 중유 소비를 줄 일 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.111-111
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• 2023

최근 기후변화의 영향으로 설계빈도 보다 높은 강우가 발생하고, 하천설계 기준을 초과한 홍수피해가 발생하고 있다. 현재 시행되고 있는 하천관리는 이수 및 치수 목적으로 제방, 보 및 낙차공과 같은 그레이인프라(Grey infrastructure)가 일반적이다. 하지만 그레이인프라를 통한 하천관리 방안은 이산화탄소를 배출하여 기후변화로 인한 극한 기상의 발생을 증가시키고 홍수피해를 가중시키는 등의 악순환이 반복되게 한다. 따라서 그레이인프라에 의한 하천관리 방안은 지속가능한 방안으로 채택할 수 없으므로 최근에 환경적, 사회적 문제를 생태계의 서비스를 통해 해결하고자 하는 자연기반해법(NbS, Nature-based Solutions)의 개념이 주목받고 있다. 이에 본 연구는 합천댐 직하류인 황강을 대상으로 자연기반해법을 활용한 하천관리 방안의 홍수저감 효과를 정량적으로 분석하고자 하였다. 자연기반해법 기술에 포함되는 범람원 굴착(Floodplain excavation)과 제방후퇴(Dyke relocation)를 황강의 홍수위험지역에 적용하였다. HEC-RAS의 부정류 흐름(Unsteady flow) 해석을 통해 하천 홍수위를 산정한 결과, 낙동강 합류점에서 5cm의 홍수위 저감효과를 확인 할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 하천관리사업의 진행 시 기존의 하천관리 방법이 아닌 자연기반해법을 통한 관리 방안으로 도입할 수 있는 근거로 충분히 활용이 가능할 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.

• 한국가스학회지
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• 제21권2호
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• pp.20-25
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• 2017

압축 천연가스에 수소를 혼합한 HCNG 연료를 사용하는 HCNG 버스에 대해 WHVC 차량시험 결과를 토대로 연료 경제성 및 $CO_2$ 배출특성을 분석하였다. 동급 CNG 버스 및 디젤버스 시험결과와 비교하여 HCNG 버스의 연비 개선효과와 $CO_2$ 저감효과를 고찰하였다. $CO_2$ 배출특성은 탄소배출계수에 따른 연료효과와 연비에 의한 효과로 분석하였다. 분석결과 HCNG 버스는 CNG 버스 보다 연비는 11.5% 개선되었고 디젤버스와는 동등수준을 보이는 것으로 나타났다. 또한 $CO_2$ 배출 특성으로 HCNG 버스는 CNG 버스에 비해 20.4% 개선효과가 있고 디젤버스에 비해 34.5% 향상되는 것으로 분석되었다. 이산화탄소 배출특성은 연료성분에 따른 탄소배출계수와 엔진성능에 따른 연비에 영향을 받는 것으로 귀결되었다.