• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.418-424
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• 2015

국제해사기구 해양환경보호위원회는 2016년 1월 1일부터 배출통제지역을 통항하는 선박에 대해서 Tier III를 적용하여 질소산화물 배출 규제를 더욱 강화하기로 결정하였다. 본 논문에서는 질소산화물 배출 저감을 위한 연구의 일환으로 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 실제 운항 중에 주기관을 단일분사와 이단지연분사의 두 가지 조건으로 운전하여 부하별 배기가스, 실린더 압력, 연료소모량 등을 계측하였다. 그 결과 두 가지 운전조건 모두 엔진의 부하가 증가할수록 질소산화물과 이산화탄소 배출량도 함께 증가하는 경향을 보였으며, 일산화탄소의 농도는 감소하였다. 또한 이단지연분사 시에는 최대폭발압력이 약 10% 이상 감소하였고, 이로 인해 배기가스 내 질소산화물의 농도는 약 25~30% 정도 감소하였다. 하지만 질소산화물 배출 저감의 긍정적인 결과에 반하여 연료소비율이 약 3~5% 정도 증가하는 상반관계가 확인되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권2호
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• pp.3-15
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• 2011

현재 CDM사업 등록은 대부분 에너지, 화학공정, 제조공정 분야에서 이루어지고 있다. 그러나, 무기질 자원재활용을 통한 CDM사업 등록은 그렇게 많지 않은 실정이다. 본 논문에서는 국내 무기질 폐기물의 재자원화를 통한 CDM사업 등록 가능성을 알아보기 위하여 국내외 CDM사업 현황 분석 및 적용사례를 조사하였다. 조사결과 CDM사업 등록 사례는 대량으로 활용할 수 있는 산업 중의 하나인 시멘트산업의 원료 대체화 분야에서 다수의 등록이 이루어진 것으로 조사되었다. 우리나라에서의 CDM사업 적용 전망은 산업의 규모, 무기질 자원 활용 산업 및 온실가스 배출량을 분석하고 대량으로 활용할 수 있을 정도로 지속적으로 발생되는 우기질 폐가물의 현황 등을 면밀히 검토해야 할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.28-30
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• 2022

최근 COVID-19의 변종으로 다시금 확진자의 수가 증가하고 있다. 특히 빠르게 증가하는 확산을 막기 위해 격리를 권고하는데, 타인과의 접촉을 최소한으로 하는 등의 환경을 제어하여 안전성을 높일 수 있기 때문이다. 그뿐만 아니라 특정 조건에 따라 면회가 금지되는 등 보호자의 입장에서 환자의 상태를 확인할 수 없을 때가 종종 있다. 이때 병원에서 사용되는 의료용 가스인 산소, 이산화탄소의 농도와 온습도, 알코올의 센서 데이터값을 지그비 무선통신 기술을 활용하여 원격으로 데이터 수집 후 전처리 과정을 거쳐 데이터베이스에 저장하고 모니터링할 수 있는 시스템을 설계하고자 한다. 관리되고 있는 환경에 대한 데이터를 병원 측에서 확인 후 피드백이 가능하게 설계하고 더 나아가 보호자들에게도 신뢰성을 줄 수 있는 시각화 시스템인 환경 모니터링 시스템을 제안한다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.118-124
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• 2011

최근 모든 산업분야에서 기존 소재의 물성을 뛰어넘는 우수한 기계적 특성과 기능적 특성을 만족하는 새로운 소재에 대한 필요성이 점점 증가하고 있으며, 특히 연료 절감과 이산화탄소($CO_2$)와 같은 온난화 가스 배출의 절감을 통한 환경보호가 요구됨에 따라 우주항공 산업에서는 신규 소재를 통한 구조체 경량화에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있다. 또한, 신규 소재의 다양한 응용을 위하여 우수한 기계적 물성뿐만 아니라 여러가지 특성에 부합되는 고기능성 맞춤형 재료의 개발은 현재의 재료 과학기술의 최우선적인 목표이며, 이러한 맞춤형 재료에 가장 근접한 소재는 탄소섬 유강화 복합재료라 할 수 있다. 실제로 최근 탄소섬유강화 복합재료는 항공기 경량화를 위한 필수적인 물질로서 그 수요는 크게 증가하고 있다. 따라서, 본고에서는 항공기의 경량화를 위한 탄소섬유강화 복합재료의 필요성과 더불어 탄소섬유강화 복합재료의 기술동향에 대하여 중심으로 살펴보도록 하겠다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권1호
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• pp.51-61
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• 2013

우리나라는 폐기물의 에너지화를 통해 기후변화와 에너지 부족 문제를 극복하려고 하고 있으며, 폐기물을 에너지화하려는 지속적인 노력에 따라 폐기물 소각처리가 점차 확대되고 있다. 이에 따른 폐기물 소각에서의 온실가스 배출량은 점차 증가할 전망이다. 따라서, 본 연구에서는 열 회수를 통해 열과 전력을 생산하는 생활폐기물 소각장을 대상시설로 선정하였다. 대상시설로 선정된 폐기물 소각발전시설에서 배출되는 온실가스 배출량을 산정하기 위한 방법을 모색하고, 온실가스 배출량 및 배출계수를 산정하였다. 대상시설에서의 $CO_2$ 배출농도는 평균 6.99%로 나타났으며, 이를 온실가스 배출량으로 산정한 결과, 총 배출량은 $254.60ton\;CO_2/day$로 나타났다. 바이오매스 소각에 의해 배출된 온실가스를 제외한 순 배출량은 $110.59ton\;CO_2/day$로 나타났다. 또한, 온실가스 배출량을 소각시설에서 생산된 열과 전력으로 구분하여 배출량을 산정한 후, 각각의 생산단위 당 온실가스 배출량으로 온실가스 배출계수를 산정하였다. 산정된 열 배출계수는 $0.047ton\;CO_2/GJ$, 전력 배출계수는 $0.652ton\;CO_2/MWh$로 나타났다. 산정된 전력 배출계수는 화석연료를 사용하는 화력발전소의 전력배출계수인 $0.783ton\;CO_2/MWh$보다 약 17% 낮은 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 온실가스 배출량 및 배출계수에 중요한 영향을 미치는 요인으로는 폐기물 성상과 화석탄소함량으로 평가된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제16권1호
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• pp.129-169
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• 2007

이 논문에서는 한국이 2015년 흑은 2020년까지 1995년 혹은 2000년 수준으로 이산화탄소 배출량을 감축하기 위해 탄소세를 도입하는 경우의 효과를 SGM_Korea모형에 의거하여 예측해 보이고 있다. 이 논문의 주요 기여는 미국 지구변화연구소(JGCRI)가 개발한 SGM에 한국 부문의 데이터를 최근의 투입산출표(2000)와 최근의 에너지 수급표를 이용하여 최신화하고 그 예측력을 시험해 본 것에서 찾을 수 있다. 본 연구에서는 SGM_Korea (2000)를 이용하여 배출량 규제 및 탄소세 부과 시나리오에 따른 효과를 배출량 변화, 저감비용, GDP, 산업 생산 등에 대한 영향을 중심으로 살펴보았다. 한국이 2005년부터 배출량을 점진적으로 저감하기 시작하고 매년 1% 정도 에너지 효율의 향상을 가정할 경우 2015년까지 2000년 수준으로 배출량을 저감하기 위해 요구되는 탄소세 수준은 탄소톤당 약 US$500 정도가 될 것으로 보인다. 그러나 에너지 효율 개선이 없다면 탄소세에 의존하여 2000년 수준으로 배출량을 저감하는 것은 현실적으로 불가능해 보인다는 점에서 대체 에너지의 개발을 포함한 에너지 효율의 개선은 배출 저감 정책의 전제가 되지 않으면 안 될 것이다. 본 연구는 기후온난화 문제에 대해 국제적으로 검정된 CGE모형으로 예측된 비교 가능한 수치를 제시하였다는 점에서 다른 연구와 차별성을 가진다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.235-250
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• 2021

본 연구에서는 '한국 김제의 전형적인 벼 경작 시스템이 기후스마트농업(CSA)의 삼중 도전에 어떻게 부합하고 있는가?'라는 질문에 답하기 위해, (1) 벼 경작 시스템의 에너지, 물, 탄소 및 정보의 흐름을 직접 관측하였고, (2) 생산성/효율성, 온실가스 방출/흡수 및 회복성을 평가할 수 있는 다양한 측정도구(metrics)를 사용하여 기후스마트농업의 관점에서 평가하였다. 국내 플럭스 관측망인 KoFlux 관측지의 하나인 김제의 대표적인 벼 경작 시스템에서 3년간(2011, 2012, 2014)의 생육기간 동안 에디공분산 기술을 사용하여 에너지, 물, 이산화탄소 및 메탄 플럭스의 흐름을 모니터링하였다. 생산 효율성 평가를 위해서는 총일차생산량(GPP), 생태계 호흡량(RE), 곡물 수확량, 빛사용효율(LUE), 물사용효율(WUE), 및 탄소흡수효율(CUE)을 지표로 사용하였다. 온실가스 정량화를 위해서는, 이산화탄소 플럭스(F_CO2)와 메탄 플럭스(F_CH4)의 경우 직접 관측한 자료를 사용하였고, 아산화질소 플럭스(F_N2O)는 IPCC지침에 따라 간접적으로 산출한 자료를 사용하였다. 회복성 평가를 위해서는 자기-조직화(self-organization, S) 지표를 사용하였으며, 벼 경작 시스템에서 가장 포괄적인 세 과정(총일차생산, 메탄플럭스, 증발산)을 대상으로 정보이론을 사용하여 정량화 하였다. 결과에 따르면, 3년 간의 생육 기간 중 2011년이 상대적으로 CSA 삼중 목표를 모두 성취하였으나, 이어지는 2012년과 2014년에 모두 생산량이 감소하고 온실가스 방출이 크게 증가하여 기후스마트 한 관리가 이루어지지 않은 것으로 보인다. 3년 생육기간을 평균한 CSA 지표의 값과 범위의 경우, 생산성에 관련된 지표들은 문헌에 보고된 다른 연구 결과와 비교할 때 대부분 중-상위의 범위에 속했으나, 온실가스 완화의 경우 평균 이하였고, 회복성은 높았지만 보고된 자료가 없어 비교하지 못했다. 기후스마트한 벼재배를 위해서는, 1) 이해 관계자들이 함께 목적에 맞게 목표의 우선순위를 정하고('거버넌스'), 2) CSA 지표를 분석한 결과로부터 얻어진 되먹임(feedback) ('모니터링') 정보를 기반으로, 3) 상황에 맞는 적절한 개입('관리'), 즉 거버넌스/관리/모니터링의 삼합으로 이루어지는 비저니어링이 필요함을 시사한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권3호
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• pp.163-170
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• 2011

본 시험은 돈분뇨 액비에서 발생하는 온실가스 ($CH_4$, $N_2O$) 발생량을 조사하기 위해 수행하였으며, 처리구별로 메탄 및 아산화질소의 발생량을 비교한 결과는 다음과 같다. 돈분뇨 액비에서 발생하는 메탄량은 단순 저장, 폭기 1.0, 폭기 2.5, 폭기 $5.0m^3$/톤/시간 처리구에서 각각 315.6, 13.9, 17.9, $9.6{\mu}g/m^2/s$, 아산화질소량은 각각 0.173, 0.157, 0.131, $0.241{\mu}g/m^2/s$로 나타났으며, 이를 이산화탄소 발생량으로 환산하면, 각각 6,618.4, 340.8, 416.0, $276.4{\mu}g/m^2/s$였다. 또한 폭기처리 시 전기 사용에 따른 이산화탄소 발생량은 각각 0, 81.6, 204.0, $407.9g/m^2$/일로 나타났다. 따라서 전기사용량을 고려한 돈분뇨 액비화 과정의 폭기처리 수준에 따른 총 이산환탄소 발생량은 각각 577.3, 111.0, 239.9, $431.8g/m^2$/일로서 돈분뇨 액비화 처리과정시 호기적 처리를 하게 되면 단순저장에 비해서 메탄 및 아산화질소 등의 온실가스 발생량이 저감되는 것으로 조사되었으며 적절한 폭기량은 $1.0{\sim}2.5m^3$/톤/시간으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권5호
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• pp.639-654
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• 2016

건축 재료별 연소가스에 따른 인체 유해성 평가에 관한 본 연구는 SEM, FTIR와 콘칼로리미터를 이용하여 목재류인 MDF와 나왕방부목 2종과 화학물질인 난연 스티로폼, 스티로폼, 우레탄폼 및 석고보드 4종의 플라스틱류 각각의 재료별 연소가스 분석을 하였다. 분석결과, MDF는 연소된 부분의 나무구조와 접착제가 혼합되어 균일하게 연소되었고 나왕방부목은 난연 약제가 깊숙이 침투하여 높은 열에도 목재의 형태를 일정하게 유지하였다. 난연 스티로폼은 불이 붙지 않고 녹아내렸는데 무기계 난연제 때문으로 사료되고 석고보드는 형태는 유지했으나 열에 취약함을 확인하였다. MDF에서 암모니아($NH_3$)치사농도(750 ppm)대비 795 ppm, 나왕방부목은 이산화탄소($CO_2$)가 256,965 ppm으로 치사농도(100,000 ppm)의 2.5배 초과하였고, 우레탄에서 염화수소(HCl)의 치사농도(500 ppm)를 초과하는 697 ppm, 또한 우레탄에서 이산화질소($NO_2$) 치사농도(250 ppm)를 크게 초과하는 434 ppm과 난연 스티로폼 398 ppm이 방출되었다. 대부분의 재료에서 인체에 매우 유해한 가스가 방출됨을 확인하였고, 본 연구결과는 향후 건축 재료별 인체 유해성을 평가하는 기초데이터로 활용하고자 한다.