• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권2호
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• pp.237-269
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• 2012

본 연구는 수송부문 $CO_2$ 배출량 저감을 목표로 하는 친환경자동차에 대한 지원정책의 효과를 예측하고 정책성공의 결정요인을 분석하는 것을 목적으로 한다. 자동차 이용에서 발생하는 $CO_2$ 배출량은 자동차의 유형을 선택하는 이산선택행위와 이미 선택한 유형의 자동차를 어느 정도나 운행하는지를 결정하는 연속선택행위에 의해서 영향을 받는다. 본 연구는 이산 및 연속 선택을 결합분석하는 이산 연속선택모형을 구축한 후, 한국 소비자들의 자동차 선택 및 운행거리 자료에 적용하여 자동차의 연료효율에 따라 보조금 부과금을 차등 적용하는 정책을 시행할 때 발생하는 두 가지 선택의 변화를 동시에 분석하였다. 분석 결과에 의하면 보조금 부과금이 도입되는 방식이나 상대적 크기에 따라 전기자동차나 하이브리드 자동차와 같은 새로운 유형의 친환경자동차의 예상보급률이 달라지며, $CO_2$ 배출량 저감 수준에 있어서도 상당한 차이를 나타내었다. 또한 보조금 부과금을 적절히 선택할 경우에만 정부의 세입중립성을 유지하면서도 정책효과를 거둘 수 있을 것이라는 분석 결과도 도출되었다. 따라서 연비에 따라 차등 적용되는 보조금 부과금 형태 정책의 성공 여부는 정책이 새로운 유형의 친환경자동차의 점유율에 실질적인 차이를 유발하도록 설계되었는지에 달려있다고 할 수 있다.

• 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.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권2호
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• pp.321-340
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• 2012

정부는 2009년도에 국내에서 판매된 전체 승용자동차의 평균연비가 $12.27km/{\ell}$로 전년($11.47km/{\ell}$) 대비 7.0% 향상되었다고 발표하였다. 이는 2009년의 평균연비 향상률은 평균에너지소비효율기준이 도입된 이후인 2006년~2008년간의 평균연비 향상률인 연평균 2.4%보다 약 3배 가까이 높은 수치이다. 정부는 또한 7%의 연비 향상으로 인해 연간 6만 toe의 에너지 소비절감(금액으로 환산시 335억 원) 및 16만톤의 $CO_2$ 배출량 저감효과가 있다고 주장하였다. 그러나, 이러한 주장은 리바운드 효과(rebound effect)를 간과하는 주장이다. 리바운드 효과에 따르면, 에너지 저감기술 진보는 에너지 사용량을 높여 에너지 절감의 긍정적 효과를 상쇄하는 경향이 있는 것으로 알려져 있다. 리바운드 효과가 실제로 존재하고 그 크기가 작지 않다면, 연비 향상에 따른 무역수지 개선 또는 환경오염절감의 효과는 실제보다 크지 않을 수 있다. 본 연구는 연비규제시에 발생 가능한 문제점의 존재 여부와 그 크기를 개별(disaggregate) 자료를 사용하여 계량경제학적으로 추정하였다. 분석 결과에 따르면 수송부문에서 리바운드 효과는 존재하고 그 크기가 0.299로 나타났다. 이러한 추정치는 정부에서 만약 이러한 반등 효과를 고려하지 않고 정책목표를 설정할 경우, 에너지 소비, 이산화탄소 배출 및 무역수지 등에서 정부에서 제시한 감축 목표치가 29.9% 미달될 수 있음을 의미한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.5-11
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• 2023

석탄 및 석유와 같은 전통적인 화석 연료는 연소 시 발생하는 열을 통해 에너지를 공급한다. 이러한 과정에서 대기 중에 이산화탄소를 배출하고 지구 온난화를 유발한다. 이산화탄소 저감을 위해 많은 연구들이 수행되고 있다. 이러한 방안 중 하나로, 이산화탄소 지중 저장 기술이 관심을 받고 있다. 이산화탄소 지중 저장은 플랜트 등에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 덮개암 하부 포화지반층에 이산화탄소를 주입하여 저장하는 방법을 일컫는다. 하지만, 제한된 공간에 더 많은 양의 이산화탄소 저장을 위해서는 저장 효율의 향상이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 계면활성제를 활용하여 이산화탄소 지중 저장의 효율을 향상하고자 한다. 또한, 지중저장소의 위치에 따라 압력 및 온도가 상이하기 때문에 이산화탄소는 기체, 액체 및 초임계 상태로 존재가능하다. 따라서, 이산화탄소 상태에 따른 저장 효율 특성을 평가하였다. 그 결과, 주입속도 및 계면활성제의 활용은 저장 효율의 향상을 기대할 수 있고, 그 효과는 기체, 액체 및 초임계 상태 이산화탄소에 발휘되는 것을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.293-305
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• 2009

메탄은 온실효과가 이산화탄소 보다 20배 이상인 대표적인 non-$CO_2$ 온실가스이다. 매립지는 주요 인위적 메탄 발생원으로, 매립지의 메탄 발생량은 연간 35~73 Tg(tera gram)으로 추정된다. 바이오커버(개방형 시스템)과 바이오필터(폐쇄형 시스템)을 이용하는 생물학적 방법은 메탄을 회수하여 자원화하기에는 메탄 농도가 너무 낮거나 가스 포집정이 설치되어 있지 않는 노후화된 매립지나 소규모 매립지로부터 메탄 배출을 저감할 수 있는 유용한 방법이다. 메탄을 유일탄소원과 에너지원으로 활용하는 메탄산화세균은 이러한 생물학적 방법에 있어 메탄을 산화시켜 제거하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 토양, compost, 지렁이 분변토 등과 같은 다양한 충전재를 이용하여 실험실 규모의 바이오커버/바이오필터의 메탄산화효율에 관한 많은 연구가 진행되었다. 이 중에서 compost는 가장 많이 이용되고 있는 충전재이고, compost를 이용한 바이오커버/바이오필터의 메탄산화속도는 50에서 $700\;g-CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$로 보고되고 있다. 또한, 실제 매립지에 파일럿 규모의 바이오커버/바이오필터를 설치하여 메탄 배출 저감 효과에 관한 연구도 진행되고 있다. 매립지의 메탄 배출 저감은 탄소배출권 거래와 연관될 수 있으므로, 바이오커버/바이오필터에 의한 메탄 저감량을 정확하게 평가하는 것이 매우 중요하다. 그러므로, 매립지 현장에 설치된 바이오커버/바이오필터의 성능을 평가하는 방법은 표준화되어야 하며, 메탄 저감량을 정확하게 정량화할 수 있는 방법 개발이 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.332-340
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• 2017

본 연구에서는 다목적 최적화 기법을 이용하여 다양한 신재생에너지 자원 기반 통합 에너지 공급 시스템을 설계 및 평가 한다. 본 연구에서는 에너지 공급 시스템의 주요 구성요소로써 태양광 모듈, 풍력터빈 및 화석연료 기반 발전장치 등 에너지 생산 기술을 비롯하여 배터리와 인버터 등의 전력 에너지 저장 및 변환 장치 등도 포함한다. 특히, 6개의 한국 대표 지역을 선별하여 각 지역의 에너지 요구량 및 실제 신재생 에너지 자원 데이터를 기반으로 최적의 독립 통합 에너지 공급 시스템을 설계하였으며, 총 소요비용, 단위에너지비용 및 생애주기 이산화탄소 배출 분석 등, 다양한 지표를 이용하여 시스템의 경제성 및 환경성을 분석한다. 특히 다목적최적화 기법을 이용하여 최소 비용과 최소 이산화탄소 배출 등 두 목적함수를 동시에 만족하는 파레토 솔루션을 규명함으로써 신재생 자원 기반 독립 에너지 공급 시스템 설계의 가능성 및 효과를 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 신재생에너지 자원이 좋은 지역일수록 시스템 구축 비용 증가에 따른 이산화탄소 절감 효과가 높은 것으로 나타났다. 또한, 신재생에너지 자원 기반 에너지 공급 시스템의 전력 단가는 현재 기존 단가보다 평균 0.35~0.46 $/kWh높게 나타났으며, 이산화탄소 배출량의 경우 기존 배출량보다 470~490 g$CO_2$/kWh정도의 저감효과를 보임을 분석하였다.

• 대한교통학회지
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• 제31권5호
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• pp.37-47
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• 2013

본 연구에서는 현재 대두되고 있는 온실가스 저감에 초점을 맞추어 고속도로상에 배출되고 있는 $CO_2$에 대해 정부정책 목표를 기준에 따른 전기차 보급전망과 2010년 기준 배출 현황을 토대로 장래 분석(2020년)을 하였다. 연구에서 수행한 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 고속도로에서 배출하는 온실가스의 경우 2010년 기준으로 약 17.3백만톤의 $CO_2$ 배출량이 발생하는 것으로 나타났으며, 이후 2015년 17.4백만톤, 2020년 16.2백만톤으로 분석되었다. 이러한 패턴의 결과는 KTDB 상의 O/D의 영향과 교통량 변화가 2015년 이후 2020년까지 증가하다가 2020년부터 감소하는 추세가 반영된 결과이다. 둘째, 전기차 보급전망에 따라 배출된 온실가스의 경우에는 2015년은 17.1백만톤으로 미시행(전기차 반영없음) 대비 약 2.0%의 저감효과가 발생되는 것으로 분석되었으며, 2020년에는 14.2백만톤으로 미시행 대비 약 12.8% 저감효과가 분석된 것을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.288-295
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• 2018

연구목적: 이 논문은 개발도상국가를 배경으로 하여 교통수요관리 기법 중 억제책(push measures)과 유인책(pull measure)의 효과성을 평가한다. 연구방법: 이들의 예가 실행된 두 개발도상국가의 대도시권, 카이로와 알제를 사례로 하여 연료가격 상승과 도시전철건설이 교통수단전환에 미치는 영향에 관한 정보를 설문조사를 통해 수집한다. 연구결과: 카이로의 경우 자동차이용자의 상당 비율이 연료가격 상승에 대한 대응으로서 대중교통으로의 전환 의도를 밝혔으며, 전환 여부는 대중교통을 과거에 사용한 경험 및 그 빈도수와 가장 밀접한 관계가 있었다. 알제의 경우 최근에 개통한 도시전철 사용자 중 전철개통 이전에 자동차이용자였던 교통수단전환자들의 연료사용 절감을 통해 3% 이산화탄소 배출 저감효과가 있었다. 결론: 도시전철에의 투자가 교통행태에 미치는 영향은 도시에 따라 크게 다를 수 있으며, 고품질의 대중교통에 대한 수요가 급증하고 있는 개발도상국의 대도시권에서는 수단전환과 기후변화완화효과가 기존 산업도시에 비해 현저히 클 수 있으며 특히 연료비 상승과 같은 억제책 기법과 복합적으로 사용될 경우 그 잠재효과가 매우 크다고 하겠다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.320-320
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• 2022

기후변화와 도시화로 인한 영향으로 도시의 폭우, 폭염을 비롯한 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 시가화 지역의 높은 불투수율은 도시홍수를 야기한다. 이러한 현상을 완화하기 위해 도시지역에서는 그린인프라와 저영향개발이 도입되고 있다. 그 중 지속가능한 발전을 위한 필수요소로 자리매김한 옥상녹화는 도시에 위치한 건물의 상층부와 내부의 온도를 낮춤으로써 에너지절감효과와 강우 시 빗물을 저류함으로써 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 녹지도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 열섬현상완화와 유출 저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상요소를 Flux Profile Method를 적용하여 공간 내에 있는 열에너지의 총량인 순복사열을 구성하는 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G)을 산정하였다. 또한 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 옥상녹화의 적용성을 평가하였다. 2021년 7월 21일부터 2021년 7월 28일 까지 모니터링한 결과 옥상녹화의 열 효율은 일반 콘크리트 지붕에 비해 실내온도가 최대 6.83℃ 낮게 나타나며 이는 여름철 건물 내부의 온도조절에 필요한 에너지 저감효과를 볼 수 있다. Flux Profile Method를 적용한 결과 옥상녹화의 전체 열속 중 현열속 28.5% 잠열속 70.7%, 토양열속 0.5% 의 복사량 분포를 보였고, 일반 콘크리트 지붕은 현열속 45.3%, 잠열속 38.6%, 토양열속 16.2% 으로 나타났다. 이와 같은 방법은 옥상녹화의 정량적 평가를 가능하게 함으로서 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2021

현재 전 지구적으로 일어나고 있는 극단적 기후현상과 이로 인한 자연재해의 원인은 복합적이다. 기후변화로 인한 영향과 동시에 도시화 또한 하나의 원인으로 작용하고 있다. 이러한 영향을 완화하기 위한 방안으로 도시의 그린인프라와 저영향개발은 최근 지속가능한 발전을 위해 꼭 필요한 요소로 자리잡고 있다. 그린인프라 유형 중 하나인 옥상녹화는 많은 이점을 제공한다. 도시에 위치한 건물의 상층부, 내부 및 주변 온도을 낮춤으로써 얻을 수 있는 에너지절감 효과와 강우 시 상당량의 빗물을 저류함으로써 기대되는 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 식물의 적극적인 도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 도시지역의 열섬현상완화와 유출저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 연직방향 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상자료를 Flux Profile Method를 적용하여 무강우기간과 강우발생기간 동안의 연직 방향의 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G) 을 산정하였다. 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 적용성을 평가하였다. 실험의 대조군인 일반 코팅재로 마감된 콘크리트 지붕의 무강우 기간 중 최대 현열속 693.82 W/m² 잠열속은 330.15 W/m² 으로 나타났으며, 실험군인 옥상녹화가 조성된 지붕의 최대 현열속 436.27 W/m², 잠열속 949.20 W/m² 으로 나타났으며, 산정치와 관측치 시계열의 NSE는 0.81 으로 Flux Profile Method를 통해 산정된 열속의 정확도는 비교적 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 방법으로 옥상녹화의 정량적 평가가 가능해짐으로써 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.