• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.52-60
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• 2016

본 연구에서는 LCA 모델을 이용하여 8개 초등학교 건축물의 생애주기 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량을 평가 분석하였다. 이를 위하여, 자재생산, 자재운송, 시공, 운영, 해체 폐기단계를 포함하는 건축물 생애주기에서의 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량을 평가할 수 있는 LCA 기반의 평가모델을 정의하고, 모델을 이용하여 사례 건축물을 평가하였다. 40년의 운영기간을 가정하여 평가한 결과, 내재에너지(즉, 자재생산, 자재운송, 시공단계 에너지사용량의 합), 운영에너지, 해체 폐기에너지는 평균적으로 2,279, 11,182, 228 Mcal/m2로 산출되었다. 각 단계별 평균 이산화탄소 배출량은 604, 2,708, 60 kg-CO2/m2로 산출되었다. 평가결과는 생애주기 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량의 약 17%가 자재생산, 자재운송, 시공단계에서 발생한다는 사실을 보여준다. 따라서 건축물의 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량 감축 목표를 달성하기 위해서는 내재에너지 및 이산화탄소 배출량이 반드시 고려되어야 할 것이다. 게다가, 운영에너지는 지역에 따라 확연하게 구분되는 반면, 내재에너지는 지역에 따른 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 운영단계의 에너지 사용량 편차를 줄이기 위해서는 지역에 따라 보다 상세하게 구분된 단열 기준이 제시되어야 할 것이다.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.599-612
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• 2015

신재생에너지는 지금까지 화석연료의 잔량과 환경적인 면에서 그 중요성이 부각되었지만, 경제성에 대한 요구도 점차 커져가고 있다. 특히, 지열 냉난방시스템은 초기 투자비가 큰 점이 단점으로 부각되어 경제성 분석을 통한 결과 제시가 더욱 중요해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 지열 냉난방시스템의 경제성과 이산화탄소 발생량을 경유보일러, 도시가스 보일러, 수직밀폐형 및 SCW형의 4가지 방식으로 비교하여 분석을 수행하였다. 생애주기비용분석 결과, 지열 냉난방시스템의 경제성이 높게 나타났으며, 이중 SCW형 지열 냉난방시스템을 이용하는 경우 절감액이 가장 높은 것으로 분석되었다. 또한 이산화탄소 발생량 분석 결과, SCW형 지열 냉난방시스템을 적용할 때 저감량이 가장 크게 나타났다. 따라서 본 연구결과에서 제시된 분석 결과를 대규모 시설농업단지나 간척지에 적용 시 많은 비용을 절감할 수 있을 것으로 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제22권4호
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• pp.234-240
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• 2010

In October 2009, the Ministry of Land Transport and Maritime Affairs noticed 'Environment-friendly housing construction standards and performance' to build energy saving environment-friendly housings (Green Homes) for the reduction of energy consumption and carbon dioxide emission. In this study, the $CO_2$ emissions were evaluated during the life cycle of the existing apartments which were built in 1980's and Green Home apartment. $LCCO_2$ was evaluated by dividing the life cycle into three stages which are construction, maintenance and destruction stage. $CO_2$ emission from the materials for improving insulation performance was estimated by Input-output analysis. As a result, in 40 year-life cycle of $84\;m^2$ apartment, 400.68 T-$CO_2$ was emitted from 1980's apartment, on the other hand 231.02 T-$CO_2$ was emitted from Green Home apartment.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.416-424
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• 2023

콘크리트는 전 생애주기에서 막대한 양의 이산화탄소를 배출하며, 이산화탄소 감축을 위한 사회적인 요구에 따라 콘크리트에 이산화탄소를 광물형태로 저장하려는 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하여 탄산칼슘으로 고정하는 남세균(Cyanobacteria)을 다공성 콘크리트 기질에 도포하였으며, 이의 특수 환경 양생에 따른 콘크리트 기질의 특성 변화를 분석하였다. 실험 결과 미생물에 의한 탄산칼슘 석출은 빛이 닿는 표면부에서 집중되어 있는 것을 확인하였으며, 대부분의 석출이 골재가 아닌 페이스트 부분에서 발생하였다. 이러한 미생물에 의한 탄산칼슘 석출은 페이스트의 역학성능을 강화하였으며, 양생 재령의 경과에 따라 전체 압축강도가 향상되는 효과를 보였다. 또한 미생물 막과 탄산칼슘의 증가로 공극구조가 개선되어 투수량 감소에도 영향을 끼쳤다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권2호
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• pp.137-148
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• 2022

본 연구는 레디믹스트 콘크리트의 환경성적표지 현황 조사와 이를 통한 레디믹스트 콘크리트 규격, 생애주기, 권역별 탄소배출량 특성 분석을 목적으로 한다. 이를 위해 콘크리트 산업의 탄소배출량 산정이 요구되고 있는 관련 인증제도를 분석하고, 레디믹스트 콘크리트 제품의 탄소배출량 현황분석을 위해 전과정평가 기법에 기반한 EPD 인증을 받은 제품군을 대상으로 하여 레디믹스트 콘크리트의 활성화 정도를 분석하였다. 또한 레디믹스트 콘크리트 제품의 생애주기별 탄소배출량 분석, 규격별 탄소배출량 분석, 권역별 탄소배출량 분석을 수행하여 각 특성에 따른 탄소배출량 추이를 검토하였다. 분석결과 생애주기별 탄소배출량은 제조전단계가 99% 수준을 나타냈으며, 18MPa에서 40MPa로 증가할수록 탄소배출량도 증가하는 추세를 보였다. 단, 동일 규격이라고 하더라도 수도권의 탄소배출량이 남부지역 대비 높은 탄소배출량을 나타냈다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제20권1호
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• pp.26-36
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• 2017

지구온난화를 방지하기 위해 대량의 $CO_2$를 감축 시킬 수 있는 해양 CCS(Carbon dioxide Capture and Storage) 실증 및 상용화를 국내에서 준비 중이다. 해양 CCS 사업은 해양내 심부 퇴적층을 대상으로 대규모 $CO_2$를 수송, 주입, 저장하는 기술로써, 누출 등의 사고 발생 시 인명, 환경, 재산 등에 큰 피해를 야기할 잠재적 가능성을 가지고 있다. 따라서 해양 CCS 사업 안전성을 확보하기 위해서는 생애주기에 걸쳐서 유 가스 생산 해양플랜트에 준하는 엄격한 HSE(Health, Safety and Environment) 관리 방안이 요구된다. 하지만 국내에는 CCS 사업에 적용 가능한 HSE 법 또는 규정이 없을 뿐만 아니라 관련 연구도 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 국외 해양플랜트 관련 HSE 관리 방법론, 해양 CCS HSE 관리 가이드라인 및 국외 사례를 분석하고, 이를 통하여 국내에서 해양 CCS를 추진시 HSE 관리 프레임워크 구축에 필요한 요구사항을 도출하였다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 범용적으로 활용되는 위험 관리방법론인 ISO 31000에 대한 분석을 수행하였다. 또한 해양플랜트 HSE 관리체계를 체계적으로 구축 운영 중인 노르웨이와 영국의 해양 CCS HSE 관리가이드라인 및 적용사례를 각각 분석하였다. 이를토대로 국내에서 해양 CCS 사업 추진시 HSE 관리 프레임워크 구축을 위해 우선적으로 수행해야할 사항으로 HSE Philosophy의 작성의 필요성을 피력하였고 생애주기 단계에 따른 HSE 관리 프로세스를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 HSE 관리 프레임워크를 통해 국내 해양 CCS 실증 사업 추진시 기획 설계 단계부터 HSE 관리를 한다면 보다 안전하고 체계적인 사업을 이행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.151-162
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• 2012

기후 변화로 인하여 발생하는 자연재해에 대한 뉴스는 더 이상 놀라운 일이 아니다. 우리나라 정부는 온실가스 특히 이산화탄소 저감에 대한 녹색기술 개발에 박차를 가하고 있다. 본 연구는 탄소 저감 및 에너지 효율화를 실현하고, 미래지향적인 녹색도로를 구현하기 위하여, 녹색도로기술을 정의하고, 기술의 우선순위를 결정하는 것을 목적으로 한다. 국내 도로와 교통 전문가 29인에게 AHP기법을 통하여 설문조사를 수행한 후에, Expert Choice 프로그램을 활용하여 선택의 가중치를 분석하였다. 생애주기 변화와 도로 건설 특성을 고려한 1계층 분야와 녹색도로기술을 통하여 달성하고자 하는 목표인 2계층 분야를 구분하여 전문가들의 선택을 분석한 결과, 탄소저감과 에너지 절감을 위해서는 1계층에서는 교통운영 인프라개선, 도로교통정책, 녹색교통 순으로 우선순위 가중치가 높으며, 2계층에서는 녹색도로 관련 기술 R&D투자 및 정책 지원, 녹색교통시설 설계 및 운영, 친환경 도로계획 순으로 우선순위 가중치가 높았다. 추가적으로 전문가들의 기술 우선순위와 국가 재정투자를 비교하기 위하여 2011년까지 5년간의 국토해양부 도로투자를 살펴보았다. 우리나라는 최근 도로건설에 대한 투자보다는 도로의 효율성을 강조하고 이용자의 편의를 도모하는 도로 관리로 전환하고 있는 추세다. 하지만 전문가들이 응답한 기술 목표를 달성하고 최종적으로 녹색도로 구현을 위한 핵심 및 요소기술 개발과 중소기업 기반 도로 산업 육성을 위한 투자는 아직 미진하다고 볼 수 있다. 따라서 녹색도로 건설 구현을 위하여 녹색도로기술 개발 R&D투자를 도모하고 상업화를 지원하는 풍토가 조성되는 것이 필요하다고 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제21권8호
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• pp.439-447
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• 2009

Cogeneration system produces power as well as heat recovered from waste heat during power generation process. This system has higher energy efficiency than that of the power plant. In this study the optimal design for the cogeneration system with the increase of the capacity considering life cycle cost(LCC) analysis has been performed in the general facilities such as hotels and hospitals under the assumption of electricity cost of 95 won/kWh, the initial cost of cogeneration system of 1,500,000 won!kW and the value of 0.5${\sim}$1.0 in the ratio of heat to power. The optimal ratio of cogeneration capacity divided by average electricity load of facility was found out more than 0.5 in case of electricity cost with the increase of>30%, and the percentage of $CO_2$ reduction was about 9%. The most important factors in the economic analysis of cogeneration system was found out the electrity cost and the initial cost of cogeneration system. Also the ratio of heat to power at the value of>0.5 was not affected in the economy of cogeneration system, but was very important in the $CO_2$ reduction.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.91-100
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• 2015

에너지 소비 절감 및 이산화탄소 배출 감소를 위한 노력의 일환으로 대다수의 선진국에서 리모델링 프로젝트를 장려하고 있으며, 이에 따라 건설산업에서 리모델링 사업은 큰 비중으로 성장하고 있다. 기존의 리모델링 관련 연구를 분석한 결과, 1) 리모델링 대안의 생성 및 선정 과정과 2) 건축물 경과년수에 따른 경제적 타당성 분석 결과가 제대로 반영되어 있지 않은 문제점이 있었다. 본 연구에서는 리모델링 대안에 따른 에너지절감량과 경제성을 동시에 고려하여 가장 비용효율적인 에너지절감형 리모델링 대안을 선정할 수 있는 의사결정 지원모델을 개발하였다. 개발된 프로세스 모델은 외피 시스템과 신재생에너지 설비를 조합한 "리모델링 솔루션"을 생성하며, 국제기준(ISO-13790, DIN V 18599)을 응용한 에너지성능평가, 생애주기비용 분석(LCCA)기법을 통한 경제성 평가를 실시하도록 구성되어있으며, 입력된 대안을 순환평가하여 최적의 대안을 출력하도록 구성하였다. 개발된 모델을 실제 사례에 적용한 결과, 비용효율적인 에너지절감형 리모델링 대안을 선정할 수 있는 것으로 확인하였다. 따라서 이 연구를 통해 개발된 모델은 리모델링을 계획하는 의사결정자(예: 발주자) 등에게 효율적인 대안 선정에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.