• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
• /
• 2005.04a
• /
• pp.433-436
• /
• 2005

국내 A군에서 운영중인 한 쓰레기 매립지에서 배출되는 침출수와 주변 지하수를 채취하여 화학분석과 동위원소 분석을 실시하였다. 그리고 생활 쓰레기가 분해되는 과정에서 생성되는 가스들을 채집하여 동위원소 분석을 실시하였다. 유기물 분해로 생성된 이산화탄소는 일차적으로 침출수의 알칼리도를 높이고 이차적으로 일어나는 이산화탄소의 환원작용에 의하여 메탄가스가 형성되었다. 이러한 과정에서 침출수내의 용존무기탄소(DIC)의 탄소 동위원소 조성이 부화되었으며, 아울러 생성된 메탄과의 수소 동위원소 교환반응에 의하여 침출수의 수소 동위원소 조성이 크게 부화되는 특징이 관찰 되었다. 쓰레기장에서 발생되는 혼합가스에서 이산화탄소를 분리하여 탄소 동위원소 조성을 분석해 본 결과 새로운 매립지 보다 오래된 매립지에서 배출되는 이산화탄소의 탄소 동위원소 조성이 부화되는 특징이 관찰되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.47 no.3
• /
• pp.267-274
• /
• 2009

Considerable attention has been given to developing methodologies to reduce the emission of carbon dioxide from industry to meet strengthened environmental regulations. In this article, recent research trends on dry reforming of methane as an alternative method to reduce $CO_2$ emission from large scale industrial processes are addressed. To efficiently provide the energy needed in this strong endothermic reaction without additional $CO_2$ emission, it seems to be desirable to adopt autothermal reaction mode. The produced synthesis gas could be used as a reducing gas, or a feedstock for synthesis of chemicals and fuels.

• Spatial Information Research
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.11-22
• /
• 2011

It is usual for the carbon dioxide emission to be calculated by official energy consumption statistics produced from a number of specialized industrial process such as refinery, power plant etc. The aim of this research was to evaluate potential of cadastral system in monitoring carbon dioxide emitted from land use. An empirical study for a cadastral category was conducted to demonstrate how a on-site measurement can be used to assist in estimating the carbon dioxide emission in terms of land use specific settings. The cadastral category based analysis made it possible to identify area-wide patterns of carbon dioxide emission, which cannot be acquired by traditional Government statistics. It was possible to identify successively increasing trends in the human-related parcels such as housing land while decreasing trends of carbon dioxide in sink parcels(eg. forest). The results indicate that the cadastral parcel could be used not only as a tool to monitor carbon dioxide emission, but also as an evidence to restrict initiation of development activities causing negative influence to carbon dioxide emission such as road construction. As a result, the research findings have established the new concept of "carbon dioxide emission monitoring based on cadastral category", proposed as an initial aim of this paper.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.261.1-261.1
• /
• 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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.71.1-71.1
• /
• 2013

메탄가스와 이산화탄소는 지구온난화 가스이기 때문에 배출규제가 점차 강화될 것으로 전망되고 있다. 또한 이들 가스는 매립지 또는 바이오 공정을 통해 발생되는 가스이기 때문에 단순히 배출을 억제하는 데 그치지 않고 보다 적극적으로 활용해야할 필요성이 있다. 현재 메탄과 이산화탄소를 동시에 활용하는 기술로는 촉매공정을 통해 메탄과 이산화탄소를 수소와 일산화탄소로 전환하는 방법이 대표적이나, 본 공정은 $800{\sim}900^{\circ}C$의 고온조건을 필요로 하고 고압조건에서 다량으로 생성되는 탄소에 의한 촉매 활성도의 저하문제로 인해 해당 기술의 실제 보급에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 플라즈마를 활용한 메탄가스 개질(reforming) 기술은 고온 플라즈마인 경우 60~70년 전부터 상용화 사례가 있으며, 저온 플라즈마의 경우는 약 10여 년 전부터 개질반응의 공정온도를 낮추려는 연구를 중심으로 기초연구가 수행되어왔다. 이들 플라즈마를 활용한 메탄개질 기술은 메탄의 직접분해, 부분산화, 수증기 개질 및 건식개질 등으로 분류되는 데, 최근 지구온난화가스인 이산화탄소의 처리에 대한 관심이 높아지면서 이산화탄소를 활용하는 건식개질 기술에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 현재 플라즈마 건식개질기술에서 주된 이슈는 높은 전력비용이고, 이를 낮추기 위해 촉매를 활용하거나 플라즈마 발생을 최적화하려는 연구가 진행되고 있다. 본 발표에서는 플라즈마를 활용한 건식개질 기술의 장단점, 실용화 가능성 및 향후의 과제를 다루고 있으며, 이를 위해 기계연구원에서의 연구결과 및 국내외 연구실의 결과를 살펴보았다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.12 no.7
• /
• pp.3302-3309
• /
• 2011

This study showed the reduced greenhouse gas(GHG) emission through GHG inventory establishment and process diagnosis for a response to climatic change. Also, it presented a direction for company's response to climatic change. Ulsan from its industrial complex has many energy-intensive companies such as petrochemistry, automobile and shipbuilding, and as we judged that the systematic reduction of GHG emission would make a considerable reduction of GHG emission in national dimension we executed this study from 10 companies. It showed the high rate of direction GHG emissions by its process that 5 of 10 companies calculated GHG emission and built its inventory. Also, in order to reduce energy and GHG, it produced about 227,554 million won of its economic effect and 50,740 ton/yr of its sparing effect.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.17-24
• /
• 2008

This study was performed to estimate non-$CO_2$ greenhouse gases (i.e., GHGs) emission from biomass burning at a local scale. Estimation of non-$CO_2$ GHGs emission was conducted using Landsat TM satellite imagery in order to assess the damage degree in burnt area and its effect on non-$CO_2$ GHGs emission. This approach of estimation was based on the protocol of the 2003 IPCC Guidelines. In this study, we used one of the most severe fire cases occurred Samcheock in April, 2004. Landsat TM satellite imageries of pre- and post-fire were used 1) to calculate delta normalized burn ratio (dNBR) for analyzing burnt area and burn severity of the Samcheok large-fire and 2) to quantify non-$CO_2$ GHGs emission from different size of the burnt area and the damage degree. The analysis of dNBR of the Samcheok large-fire indicated that the total burnt area was 16,200ha and the size of the burnt area differed with the burn severity: out of the total burnt area, the burn severities of Low (dNBR < 152), Moderate (dNBR = 153-190), and High (dNBR = 191-255) were 35%, 33%, and 32%, respectively. It was estimated that the burnt areas of coniferous forest, deciduous forest, and mixed forest were about 11,506ha (77%), 453ha (3%), and 2,978ha (20%), respectively. The magnitude of non-$CO_2$ GHGs emissions from the Samcheok large-fire differed significantly, showing 93% of CO (44.100Gg), 6.4% of CH4 (3.053Gg), 0.5% of $NO_x$ (0.238Gg), and 0.1% of $N_2O$ (0.038Gg). Although there were little changes in the total burnt area by the burn severity, there were differences in the emission of non-$CO_2$ GHGs with the degree of the burn severity. The maximum emission of non-$CO_2$ GHGs occurred in moderate burn severity, indicating 47% of the total emission.

• Journal of Environmental Impact Assessment
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.187-196
• /
• 2004

매립지에서 배출되는 메탄가스는 이산화탄소에 이어 두 번째로 많이 배출되는 지구온난화 가스이지만 열을 흡수하는 능력에 있어서는 이산화탄소 보다 25에서 35배 정도 더 크기 때문에 지구 온난화 현상에 대한 메탄가스의 영향은 중요하다고 할 수 있다. 매립지로부터 배출되는 메탄가스는 호기성 상태의 매립지 복토층을 통과 할 때 산화될 수 있으므로 매립지 복토층은 메탄가스의 배출을 저감시키는 바이오필터의 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 batch 실험을 통하여 매립지 복토층에서의 메탄산화속도에 대한 토양수분과 온도의 영향을 연구하였다. 최대 산화속도는 토양수분 15%(w/w), 배양온도 $35^{\circ}C$의 환경조건에서 $1.03{\mu}mol\;CH_4g^{-1}soil\;h^{-1}$으로 나타났다. 이러한 실험결과를 이용하여 토양수분과 온도를 함수로 하는 회귀모형을 개발하였다. 또한 전국에 4 군데 지역을 선발하여 각 지역의 토양수분과 온도 데이타를 수집하고 개발된 모형을 이용하여 각 지역에 위치하고 있는 매립장에서의 월 평균 메탄산화량을 예측하였다. 예측 결과 환경조건이 양호한 지역의 매립지 복토는 메탄의 배출량을 저감시킬 수 있는 효율적인 바이오필터의 효과를 가지지만 환경조건이 불리한 지역의 매립지 복토에서는 바이오필터의 효과가 크지 않는다고 할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.464-464
• /
• 2023

최근 이산화탄소(Carbon Dioxode, CO₂) 배출량 증가로 인하여 지구온난화와 같은 기후변화 문제가 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. 이에 따라 2015년 12월 12일 프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약에서 교토의정서를 대체하는 파리협정(Paris Agreement)을 채택하였으며, 국내에서는 이러한 국제사회의 기후변화 대응에 동참하고 온실가스 감축을 이행하기 위한 2050 탄소중립 정책을 추진하였다. 이산화탄소를 다량으로 발생시키는 철강·산업·건설·에너지 분야 중건설 분야에서 배출되는 이산화탄소는 전체 배출량의 19.9%로 특히 시멘트를 제조하는 과정에서 많은 양의 이산화탄소가 배출되고 있다. 기존의 건설 분야 에서는 이산화탄소를 저감하기 위해 콘크리트 배합 또는 양생과정에서 챔버 내 이산화탄소를 가스 형태로 주입하여 탄산화 반응을 통해 콘크리트 내부에 이산화탄소를 영구히 저장시키고자 하였다. 그러나 이는 챔버 사용, 양생조건 등 적용 조건이 제한적이며, 콘크리트 내 이산화탄소 흡수 효율이 높지 않아 이를 개선할 수 있는 기술이 필요하다. 이를 개선하기 위해 최근에는 콘크리트 배합수 내 이산화탄소를 용해시켜 배합과정에서 콘크리트 내부로 이산화탄소를 강제로 인입시키는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 콘크리트 배합수로 사용되고 있는 일반물이나 지하수의 경우 가압을 하여도 약 1,400mg/L의 이산화탄소를 용해시키며, 가압을 통해 용해된 이산화탄소는 쉽게 대기 중으로 방출되는 한계점을 지니고 있어 현장에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해서 본 연구에서는 200nm 이하의 크기를 가지는 나노버블기술을 이용해 압력을 가하지 않은 상태에서 수중에 이산화탄소를 용해시킬 수 있는 시스템을 개발하고자 한다. 나노버블기술을 이용한 수중 이산화탄소용해 시스템을 통해 수중에 이산화탄소를 용해시켜 콘크리트 배합수로 활용하기 위한 기초 연구가 될 것으로 판단된다.

• Journal of Bio-Environment Control
• /
• v.32 no.3
• /
• pp.190-196
• /
• 2023

This study was carried out to collect gas emitted from agricultural heaters using kerosene and to identify the emission concentration of carbon dioxide according to the age of agricultural heating machine. As a result of the linear regression analysis, the carbon dioxide emissions according to the year of agricultural heating machine are R² = 0.84, which follows y = 26.99x+721.98. Distributed analysis was classified into three groups according to the age of agricultural heating machine. As a result of the distributed analysis, it was 2.196×10^-13, which was smaller than the 0.05 probability set for the analysis, which means that there is a difference in at least one group. As a result, the age of the agriculture machine was divided into three groups and the difference between groups was tested. A statistical analysis result was derived that there was a difference in the emission concentration of carbon dioxide according to the age of agricultural heating machine. It is thought that it can be used to investigate greenhouse gas emissions by investigating the amount of carbon dioxide generated by agricultural heaters in the agricultural field of Korea.