• 제목/요약/키워드: 이산화탄소 저감

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실험실규모의 생물학적 이산화탄소 저감 및 메탄전환 공정 연구 (A Study on the Lab-scale process of $CO_2$ conversion to $CH_4$)

  • 이준철;김재형;전혜연;박홍선;장원석;박대원
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.111.2-111.2
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    • 2011
  • 최근 지구온난화로 인해 국제적으로 이산화탄소 저감에 대한 연구가 진행되고 있으며 특히, 이산화탄소의 분리 및 유용물질 전환 등의 다양한 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이산화탄소를 메탄으로 전환시키는 생물학적 반응은 acetotrophic methanogen, hydrogenotrophic methanogen 등의 미생물이 관여한다. 본 연구에서는 hydrogenotrohpic methanogen을 이용하여 메탄으로 전환하고자 하였다. 이를 위해 이산화탄소와 수소의 체류시간에 대한 연구를 진행하였으며, 선행 연구로 혐기성슬러지의 혼합배양균으로부터 hydrogenotrophic methanogen을 우점종화 하기 위해 고정층 반응기를 이용하여 이산화탄소와 수소 가스를 주입하여 고농도로 배양하였다. 그 결과, 반응기내의 이산화탄소의 메탄전환 균주로써 수소를 환원제로 이용하는 hydrogenotrophic methanogen이 배양되었음을 확인하였다. 이산화탄소와 수소가스의 체류시간에 따른 이산화탄소의 생물학적 메탄 전환 실험 결과, 약 4시간에서 이산화탄소의 저감률이 99%이었으며, 체류시간이 2시간, 1.5시간인 경우 이산화탄소의 저감률은 각각 71%, 68% 이었다.

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방향성 벡터 일반화를 통한 이산화탄소의 한계저감비용 연구 (An Iterative Approach to the Estimation of CO2 Abatement Costs)

  • ;민동기
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제22권3호
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    • pp.499-520
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    • 2013
  • 기존 연구에서는 이산화탄소의 한계저감비용을 추정할 경우 쌍대성 이론에 근거하여 임의로 설정된 하나의 방향성 벡터(directional vector) 설정하였으나 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하고자 다양한 형태의 방향성 벡터를 사용하여 이산화탄소의 한계저감비용을 추정하였다. 기존의 방법론에서는 임의로 설정된 방향성 벡터가 한계저감비용 추정에 결정적인 역할을 하여 선택된 방향성 벡터에 따라 한계저감 비용 추정치가 상당한 차이가 있음을 알 수 있다. 그리고 $45^{\circ}$의 방향성 벡터를 설정하는 경우에는 실제 이산화탄소 배출량 수준과는 다른 배출량 수준에서의 한계저감비용을 추정하게 되지만 본 연구에서 제안한 방법론에 의하여 추정된 한계저감비용은 실제 이산화탄소 배출량 수준에서 한계저감비용을 추정하여 보다 더 현실을 정확하게 반영하는 추정치이다. 새로운 방법론을 서유럽 국가에 적용하여 추정한 이산화탄소의 한계저감비용은 기존 방법론을 사용하는 경우에 비하여 적은 것으로 추정되었다.

이산화탄소 흡수분리 Pilot Plant에서 농도 및 압력의 영향 (The Concentration and Pressure to affect Removal Efficiency of Carbon Dioxide in a Pilot Plant)

  • 심재구;김준한;안홍주;박광규;엄희문
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.506-507
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    • 2003
  • 전 세계적으로 이산화탄소를 저감하기 위한 연구활동이 활발히 진행중이나 현재까지는 산업생산성에 영향을 미치지 않을 정도로 경제적인 이산화탄소 저감법은 개발이 되지 않은 실정이다. 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 각국별 사정에 맞는 이산화탄소 저감법을 연구중인데, 대표적인 기술로는 흡수법, 흡착법, 생물학적 고정화, 막분리법, 심냉법, 산소연소법 등이 있다. 각 기술별로 장·단점이 있지만 배출되는 이산화탄소 중 보다 많은 양을 줄이기 위해서는 발전소, 철강업 그리고 시멘트업 등과 같은 대규모 발생원에서 발생되는 배기가스 중 함유된 이산화탄소를 저감하는 것이 효율적이다.(중략)

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기술선택을 고려한 운송부문 이산화탄소 배출량 저감방안의 평가

  • 김승우;이동근;전성우
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제5권2호
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    • pp.203-223
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    • 1996
  • 운송부문에서의 이산화탄소 배출량저감을 위한 정책대안을 통합적인 시뮬레이션 모형을 통하여 평가하였다. 분석에 이용된 시뮬레이션 모형은 일본의 국립환경연구소에 의해 개발된 AIM을 일부 수정한 AIM/KOREA이다. 분석의 결과는 다음의 3가지로 정리할 수 있다. 첫째, 기존차량에 비해 가격이 다소 비싸거나 동등한 에너지절약형 차량은 탄소세의 부과없이도 2005년에 가면 신규차량 전부를 대체할 것으로 전망된다. 둘째, 운송부문에서의 에너지 사용량은 앞으로 급격히 증가하고 이에 따라 이산화탄소의 배출량도 크게 증가할 것으로 예측된다. 그러나 이산화탄소의 배출량 감소를 목표로 하는 탄소세부과는 이산화탄소 배출저감에 기여하지 못하는 것으로 전망되었다. 반면에 승용차 10부제의 시행은 이산화탄소배출량의 급격한 증가를 크게 둔화시킬 수 있는 하나의 대안으로 제시되었다. 셋째, 에너지절약형 차량, 특히 전기자동차의 구입자에게 탄소세에 의해 확보된 재원을 이용하여 보조금을 지급하는 것이 운송부문에서 이산화탄소배출량을 줄일 수 있는 하나의 대안으로 평가되었다.

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초임계 이산화탄소를 이용한 돈육의 미생물 저감화 및 물성변화

  • 이상훈;류연철;최영민;고광웅;이민석;김경헌;김병철
    • 한국축산식품학회:학술대회논문집
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    • 한국축산식품학회 2004년도 제34차 추계 국제 학술대회
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    • pp.227-230
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    • 2004
  • 본 연구에서는 신선육 및 원료육의 미생물 저감화 및 안전성 확보를 위해 식육에 초임계 이산화탄소 처리를 실시하였다. 이산화탄소의 초임계점인 78 atm, $38^{\circ}C$에서 10분 처리한 시료에서 병원성 미생물의 저감화가 나타나기 시작했으며, 압력을 100 atm 이상으로 증가시켰을 때 5 log 이상의 억제 효과가 나타나 신선육 및 원료육의 미생물학적 안전성이 검증되었다. 하지만 초임계 이산화탄소의 압력을 증가시킬수록 안정성은 확보되는 반면 시료의 구조${\cdot}$물성 변이가 심화되어 원료육의 가공적성도는 떨어지는 것으로 판단된다. 따라서 신선육 및 원료육의 품질을 고려한 미생물적 안전성을 확보하려면, 이산화탄소의 초임계점수준의 처리가 요구되며, 향후 초임계 이산화탄소 처리에 따른 육질변이 및 가공적성도에 대한 다각적이고 심도 있는 연구가 요구된다.

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AHP를 이용한 $CO_2$ 저감 및 처리기술 분석 (An analysis on the $CO_2$ reduction and sequestration technology using the AHP)

  • 이덕기;최상진;박수억
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2004년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.193-196
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    • 2004
  • 이산화탄소 저감 및 처리 기술개발 프로그램은 과학기술부에서 지원하고 있는 21세기 프론티어 사업 중 하나로, 2002년부터 2012년까지 연간 9백만 탄소 톤 상당의 이산화탄소 저감 및 처리기술개발과 개발기술의 상용화를 목표로 하고 있다. 동 프로그램의 주요 개발기술 분야는 고온순산소 연소기술, 반응분리 동시공정기술, 미활용에너지 이용기술, 이산화탄소 회수처리기술 등 4개 부문에 걸쳐 추진하고 있으며, 현재 1단계 2차년도 사업이 진행되고 있다. 동 프로그램의 목표는 단순한 기술개발에 머물지 않고 향후 실용화 가능성이 높은 과제를 선별하여 집중적인 투자와 함께 기술개발이 이루어지고 있으며 동 프로그램을 통해 이산화탄소 저감 기술 시장에서 우위를 확보하고 기술 이전 및 수출을 통해 연간 1.5조원의 경제적 효과와 함께 배출권 확보에 기여할 것으로 보고 있다. 본 논문에서는 기후변화에 관련된 온실가스 감축을 위해 추진되고 있는 이산화탄소 저감 및 처리기술의개발에 따른 성과제고를 위해 개발기술들을 대상으로 향후 발생될 여러 가지 영향요인(impact factor)을 발굴하고 이를토대로 결정론적 평가법 및 AHP기법을 이용한 분석평가를 수행하였다.

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실내 이산화탄소 저감을 위한 흡착 기술의 동향 및 전망 (Trends and Prospects of Adsorption Technology for Indoor Carbon Dioxide Reduction)

  • 강혜린;이예환;엄한기;김성수
    • 공업화학전망
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    • 제23권4호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • 최근 실내 공기질(IAQ; indoor air quality)을 악화시키는 물질 중 하나인 이산화탄소 저감 연구가 다수 진행되고 있다. 현재 이산화탄소를 저감하는 방법에는 흡착법, 흡수법, 막분리법 등이 있다. 그 중 흡수법은 액체 상태의 흡수제를 분사하는 공정 특성상 실내에 적용하기 어렵고 2차 오염물 또는 폐수가 발생할 수 있다. 또한, 막분리법은 이산화탄소 분리를 위한 응집 및 침전과 같은 전처리 과정이 필요하므로 실내 이산화탄소 저감에 적합하지 않다. 반면, 흡착법은 비교적 저렴하고 운영이 간단하여 적용 사례가 증가하였으며, 유동 인구가 많고 환기가 어려운 지하철, 버스 등의 대중교통 차량 내부 및 교실, 사무실, 공공시설에서 배출되는 실내 이산화탄소를 제어할 수 있다는 장점이 있어 가장 적합한 해결책으로 알려져 있다. 흡착 공정에 사용되는 대표적인 흡착제 종류에는 활성탄, 제올라이트, 알루미나 등이 있으며, 이 흡착제들을 개질 및 성형하여 흡착제의 성능 및 기계적 강도를 증진시키는 고도화 연구가 활발히 수행되고 있다. 이처럼 적용 대상 내 설치 및 교체가 용이하도록 하는 흡착제 제조 기술 개발이 필요한 실정이며, 흡착제를 상용화 수준까지 발전시킴으로써 강화된 실내 공기질 규제 기준에 대한 대응 및 삶의 질 향상이 기대된다.

제올라이트계 이산화탄소 흡착제를 사용한 지하철 객실 내부의 이산화탄소 제거에 관한 연구 (Study on the Removal of Carbon Dioxide in the Subway Cabin Using Zeolite Type Carbon Dioxide Adsorbent)

  • 조영민;박덕신;권순박;이주열;황윤호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.1-5
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    • 2011
  • 지하철 객실은 고농도의 이산화탄소로 오염되기 쉬운데, 이로 인하여 지하철 승객의 졸림, 두통, 무력감 등을 야기하기 쉽다. 이 때문에 환경부에서는 2007년에서는 열차와 지하철 객실의 이산화탄소 농도에 대한 가이드라인을 정한 바 있다. 본 연구에서는 지하철 객차용 이산화탄소 저감 시스템을 개발하고 실험용 객차를 이용하여 성능시험을 수행하였다. 다양한 종류의 개질 제올라이트를 이산화탄소 흡착제로 사용하여 지하철 객실 내부의 이산화탄소 농도를 저감할 수 있었다.

OECD 국가의 이산화탄소 배출량 분해분석

  • 김광욱;강상목
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제21권2호
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    • pp.211-235
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    • 2012
  • 이산화탄소 저감에 대한 사회 경제적 관심이 높아지면서 실제 이산화탄소 배출의 변화요인을 추정하고 그 영향력을 파악하는 분해분석의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구는 1980년~2007년의 OECD 27개 국가를 대상으로 방향거리함수를 활용한 이산화탄소 분해산식을 정의하고 각 요인별 변화효과를 추정하였다. 특히 생산 과정에 투입되는 에너지 사용량을 화석연료와 비-화석연료로 구분하고 각 에너지원에 따른 이산화탄소 변화효과를 계측하였다. 상대적으로 급격한 경제성장을 경험한 국가는 표본기간내 생산성 하락과 배출집약도 증가를 동시에 보여주고 있고 규모 확대로 인한 이산화탄소 배출압력을 효과적으로 제어하지 못하고 있었다. 특히 효율 및 기술 변화요인이 이산화탄소의 저감을 유도하지 못하였고 이산화탄소의 배출량 증가에 가장 주요한 요인으로 작용하고 있었다. 또한 적절한 환경규제가 작용하지 않는 상태에서 이루어진 경제성장이 배출집약도의 상승을 유도하고 있고 강력한 환경정책 설정의 필요성을 확인할 수 있었다. 반면 실제 이산화탄소의 감소를 보이는 국가는 생산성의 성장, 에너지 투입의 효율성 상승, 배출집약도의 하락을 동시에 보여주고 있었다. 비-화석연료의 사용비중 증대와 강력한 환경정책 등으로 인한 환경친화적 생산전환을 확인할 수 있었고 대부분이 환경에 대한 사회 경제적 관심이 높은 유럽국가라는 공통점이 있었다. 특히 이들 국가는 기술변화에 의한 저감효과가 강하게 나타났고, 이산화탄소의 배출량 증가속도가 빠른 국가에 비해 그 효과가 확대되는 모습을 보였다.

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실내공간 이산화탄소 저감용 제올라이트의 이산화탄소 흡착 및 탈착성능 분석 (Carbon dioxide adsorption - desorption characteristics of zeolite for the removal of indoor carbon dioxide)

  • 이지윤;조영민;권순박;박덕신;이주열
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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    • pp.1115-1118
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    • 2010
  • 최근 실내공기질에 대한 관심이 높아지면서 실내공기질을 쾌적하게 유지하기 위한 다양한 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존에는 미세먼지와 부유미생물 등이 가장 중요한 오염물질이었으나, 최근에는 이산화탄소가 크게 각광받고 있다. 이산화탄소는 그 자체가 환기의 지표이기도 하지만, 최근의 저탄소 녹색성장 기조에 따라 환기에 의한 냉난방 에너지 비용을 절감하는 방안에 대한 관심도 크게 높아지고 있다. 본 연구에서는 제올라이트를 이용하여 실내공간의 이산화탄소를 제어하는 방안에 대하여 기술하였다. 소형 lab-scale의 이산화탄소 흡착성능 평가시스템을 제작하고, 이를 이용하여 제올라이트의 이산화탄소의 흡착성능을 알아보았다. 또한, 본 시스템의 실용화를 위해서는 이산화탄소가 흡착한 제올라이트의 재생이 필요한데, 이를 위하여 다양한 온도와 압력 등의 조건 하에서 이산화탄소의 탈착성능을 TSA/PSA를 이용하여 알아보았다. 흡착실험을 통하여 제올라이트를 이용한 실내공간용 이산화탄소의 저감 효과를 확인할 수 있었다. 그러나, 탈착실험 결과 2~5회 정도 열탈착 시킨 후에는 이산화탄소의 흡착 성능이 현저하게 감소하여, 이를 개선하기 위한 방안의 개발이 필요함을 알 수 있었다.

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