• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.439-448
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• 2014

포항철강산업단지의 온실가스 잠재 감축량에 대한 연구를 수행하였다. 2010년 기준 철강산단의 온실가스 배출량은 4,174,000~4,574,000 $tCO_2-eq$로 추정되고, 정부의 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해서 2020년까지 최소 552,000 $tCO_2-eq$의 온실가스 감축이 요구된다. 온실가스 잠재 감축량을 추정하기 위하여, 자발적 온실가스 감축사업에 등록된 사례 기술들을 온실가스 목표관리제도 대상으로 지정된 51개 기업의 공정에 적용하였다. 기술적 용이성과 투자비 회수기간 측면에서 분석한 결과, 연료전환과 폐열회수를 이용하여 단기적으로 160,000 $tCO_2-eq$를 감축할 수 있는 것으로 예상된다. 중기적으로는 철강금속 산업 분야에 적용 가능한 열 부문과 전기 부문 기술을 이용하면 각각 229,000과 125,000 $tCO_2-eq$를 감축할 수 있을 것으로 예상된다. 온실가스 예상 목표 감축량 대비 중 단기 기술로 달성할 수 없는 차이(38,000 $tCO_2-eq$)에 대해서는 장기적으로 근본적인 공정 혁신과 최신 설비 및 신재생에너지 기술 도입을 통한 감축 노력이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권7호
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• pp.506-513
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• 2014

본 연구는 대구대학교를 대상으로 온실가스 인벤토리를 구축하고, 감축잠재량을 분석할 것이다. 대구대학교의 온실가스 배출량은 연평균 19,413 ton $CO_2$ eq로 조사되었다. Scope 2의 구입전력부문이 온실가스 총 배출량의 55.4%를 차지하여 가장 많이 기여하는 것으로 계산되었다. 연구기간동안의 온실가스 총배출량에서 Scope 2가 60.4%, Scope 1이 22.6%, Scope 3이 17.0%를 기여하는 것으로 나타났다. 대구대학교의 온실가스 감축잠재량을 파악하기 위하여 재실센서, LED 조명, 태양열 시설 등과 같은 시나리오를 작성하고 LEAP 모델을 이용하였다. LED 조명 교체 시 2020년에 BAU 대비 1,656 ton $CO_2$ eq가 감축되는 것으로 나타났고, 재실센서 설치, 태양열 시설 도입은 각각 1,041 ton $CO_2$ eq, 737 ton $CO_2$ eq가 감축되는 것으로 조사되었다. 감축시나리오를 모두 적용한 결과 2020년 BAU 대비 온실가스 배출량을 약 15% 감축할 수 있을 것으로 계산되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제22권3호
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• pp.459-479
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• 2013

본 논문에서는 중국 정부가 추진하고 있는 '저탄소 지속가능한 성장'의 실현가능성을 개진하는 데 있어서 탄소배출권 거래 시범지역으로 지정된 7개 지역 가운데 북경시, 중경시 제조업 24개 부문을 대상으로 각 지역별로 투입물거리함수를 추정하여 기술효율성, $CO_2$ 암묵가격, 투입요소 간 간접 모리시마 대체탄력성 등을 측정하여 이를 토대로 업종 간, 지역 간 최대 $CO_2$ 잠재감축량, 탄소배출권 거래의 비용절감효과, 자본 투자로 인한 $CO_2$ 감축의 잠재적 성과 등을 비교, 분석하였다. 2010년 현재 북경시, 중경시 제조업은 100% 기술효율성 달성을 통하여 $CO_2$ 배출량을 각각 최대 516만 톤, 1,704만 톤까지 감축가능한 것으로 추산되었다. 평균적으로 탄소배출권 거래의 한계저감비용 절감효과는 중경시에서, 자본 투자의 $CO_2$ 감축효과 가능성은 북경시에서 더 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.280-287
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• 2012

본 연구에서는 대학 캠퍼스 단위에서의 온실가스 인벤토리 구축을 위해 한양대학교 안산캠퍼스를 대상으로 직접 배출원(도시가스, 실내등유, 이동연소), 간접 배출원(전력), 기타 배출원(항공, 수도) 세 부분으로 온실가스 배출원을 규명하였으며, 2007년부터 2009년까지 온실가스 배출원별 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출량을 산정하였다. 그 결과, 전체 온실가스 배출영역 중 가장 많은 부분을 차지하는 것은 간접배출의 전력부문으로 전체 온실가스 배출량의 56.7% 차지하는 것을 확인하였다. 또한, 대학본부에서 수행 가능한 온실가스 감축시나리오 및 학교구성원이 수행 가능한 온실가스 감축 실천시나리오를 대학환경에 적합하게 설계한 후 LEAP 모델을 이용하여 2007년부터 2020년까지의 온실가스 감축잠재량을 평가하였다. 그 결과, 감축시나리오 적용시 2020년 BAU(배출전망치) 대비 2020년에는 직접배출 중 고정연소에서 63.34 ton $CO_{2eq}/yr$, 이동연소에서 221.1 ton $CO_{2eq}/yr$ 감축되었으며, 간접배출 중 조명에서는 4,637.34 ton $CO_{2eq}/yr$ 온실가스가 감축되는 것으로 산출되었다. 또한, 실천시나리오를 통한 온실가스 감축잠재량은 1293.76 ton $CO_{2eq}/yr$으로 산출되었다. 따라서, 한양대학교 안산 캠퍼스에 감축 실천 시나리오를 모두 적용한다면 2020년에는 2020년 BAU 대비 온실가스를 총 24% 감축할 수 있을 것으로 추정된다.

• 환경정책연구
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• 제9권3호
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• pp.143-160
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• 2010

본 연구에서는 생산 기술적 측면에서 개별 사업체의 투입요소 효율성을 제고함에 따라 절약할 수 있는 전력 사용량 및 이에 따른 온실가스 감축 잠재량을 추정하였다. 이를 위하여 자료포락분석기법(DEA)를 이용하여 제조업체의 투입요소 기술적 효율성을 추정하고 이를 토대로 온실가스 저감량을 추정하였다. 2008년도 제조업체 평균 기술적 효율성은 규모에 대한 보수(Returns to Scale) 가정에 따라 0.467-0.643으로 추정되었다. 이를 토대로 제조업의 전력사용 효율성을 개선함에 따른 온실가스 절감가능량은 전력 사용에 따라 발생하는 총 온실가스 발생량의 17.1-25.5%에 해당하는 양으로 추정되었다. 우리 정부가 2020년까지 온실가스를 BAU 대비 30% 가량 감축하기로 발표하였는데 본 연구에서처럼 제조업체 투입요소의 기술적 효율성을 제고함으로써 이러한 정부 정책 실현을 가시화할 수 있을 것이다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권3호
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• pp.183-193
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• 2012

에너지분석모형인 LEAP을 활용하여 국내 대학을 대상으로 에너지 사용 및 온실가스 배출 현황과 감축 잠재량을 분석하였다. 대학의 온실가스 감축 잠재량 산정을 위해 먼저 에너지 사용을 용도별로 구분하고, 용도별 저감 방법을 제시하여 LEAP 모형을 통해 2020년까지의 감축 잠재량을 산정하였다. 온실가스 감축 잠재량 예측을 위한 시나리오는 총 4개로, 추가적인 에너지 감축 활동이 없을 때의 에너지 수요량을 예측한 기준 시나리오와 LED로의 조명 교체, 고효율 기기로의 교체를 통한 에너지 저감 시나리오, 두 가지를 모두 시행한 통합 시나리오로 구성하였다. 시나리오에 따른 결과로는 통합 시나리오를 통해 2020년 온실가스 배출량이 $14,916tCO_2eq$로 2010년 대비 43.7% 증가하는 데 그치는 것을 확인할 수 있었다. 즉, S대학교의 온실가스 배출량은 에너지 사용 저감 노력으로 기준 시나리오 대비 약 23.7%의 온실가스 배출량을 줄일 수 있었다. 또한 전자제품의 효율 향상 연구를 통해 더 많은 에너지 절감 효과를 확인하였다. 이와 함께 대학 구성원들의 의식 변화 및 직접적인 에너지 절약 실천이 이루어진다면 그 효과를 극대화 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권3호
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• pp.211-219
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• 2013

장기에너지 분석모형인 LEAP 모형을 활용하여 S시 가정 부문의 에너지 소비량 및 온실가스 배출 현황과 온실가스 저감대책에 따른 감축잠재량을 분석하였다. 2009년 S시의 에너지 소비량은 가정 상업부문에서 39.1%로 가장 많이 소비하고 있다. 또한, 가구수 증가로 인해 가정 부문의 에너지 및 온실가스 배출량이 증가할 것으로 전망되고 있어, 가정 부문의 온실가스 저감대책 마련이 시급한 상황이다. 이에 본 연구에서는 S시 가정 부문의 에너지 소비량을 파악하고, S시에 적합한 가정 부문 온실가스 저감대책을 수립하였다. 온실가스 감축 잠재량 예측을 위한 시나리오는 기준시나리오, LED 조명 보급, 에너지 대체, 녹색생활 실천, 통합 저감대책 등 총 5개 대책의 효과를 분석하였다. 2020년 기준 저감대책별 온실가스 배출량을 살펴보면, LED 조명 보급은 2020년 온실가스 배출량이 1,181.0천 $tonCO_2eq$로 기준시나리오 대비 약 6.1%의 감축효과가 나타났으며, 에너지 대체는 1,171.6천 $tonCO_2eq$으로 기준시나리오 대비 약 6.8%의 감축효과가 나타났다. 또한, 녹색생활 실천의 2020년 온실가스 배출량은 1,128.7천 $tonCO_2eq$로 기준시나리오 대비 약 10.2%의 온실가스 배출량을 줄일 수 있다는 결과를 도출할 수 있다. LED 조명 보급, 에너지 대체, 녹색생활 실천을 모두 통합한 통합 저감대책은 2020년 966.9천 $tonCO_2eq$로 기준시나리오 대비 약 23.1%의 온실가스 배출량을 줄일 수 있다는 것으로 나타났다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권1호
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• pp.3-25
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• 2012

일반적으로 정부규제를 포함한 여러 제약적 환경에 직먼한 기업은 생산요소 투입단계에서 요소간의 비효율적인 배분으로 인하여 적정 수준 대비 각 요소의 과잉 혹은 과소 사용이 초래된다. 본 논문에서는 국내 화력발전산업을 대상으로 적정 수준의 자본스톡 규모를 전제로 화석연료간의 효율적 배분 여부를 검증하고 각 연료별 과잉 과소 투입량을 산정한 다음 각 연료를 적정 수준으로 투입할 경우 확보할 수 있는 잠재적 $CO_2$ 감축량을 추정하였다. 1987~2008년 기간에 걸쳐 모든 화석연료에 대한 효율적 배분 조건이 기각됨에 따라 화력발전소는 주어진 연료의 시장가격으로 생산비용의 최소화를 달성하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 두 연료간의 효율적 배분 여부를 검증한 결과 석탄과 석유 간, 석탄과 가스 간, 그리고 석유와 가스 간의 조건 모두 기각되었다. 평균적으로 석탄과 가스는 과잉 사용되었으며, 석유는 과소 투입된 것으로 나타났다. 연료간의 배분 효율화를 통하여 연간 평균적으로 1.000만 톤 이상의 $CO_2$ 감축이 가능한 것으로 추정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.590-596
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• 2015

본 연구에서는 다양한 $CO_2$ 재활용 기술 중 경제성 및 $CO_2$ 감축량 효과가 큰 것으로 평가되는 $CO_2$ 활용 중탄산나트륨 제조기술 대상으로 상용 플랜트 운영시 전체 $CO_2$ 감축량을 산정하고자 하였다. 상기 $CO_2$ 재활용 기술은 발전소 배가스 중에 포함된 $CO_2$의 탄산화 반응을 통해 상업적으로 유용한 중탄산나트륨을 제조하는 기술로서 현재 한국동서 발전의 지원을 받아 한전 전력연구원에서 연구개발 진행 중이다(기술개발 사업명: NCCU, Non-Capture $CO_2$ Utilization). 본 기술의 $CO_2$ 감축량 산정을 위해 하루 100톤 $CO_2$ 처리 규모(연간 36,500톤 $CO_2$ 처리 가능, 발전 용량 기준 5 MW급)의 상용급 플랜트를 대상으로 공정모사 프로그램(PRO/II 9.1)을 활용한 열 및 물질 수지 분석을 수행하였으며 특히 종래 유사기술과의 비교를 통한 간접 $CO_2$ 감축량 산정을 위해 탄산나트륨 및 중탄산나트륨 등의 제조를 위한 대표적 기술인 Solvay 공정과의 에너지 사용량을 비교 분석하였다. 분석 결과 종래 Solvay 공정은 단위 중탄산나트륨 생산을 위한 에너지 사용량이 약 $7.4GJ/tNaHCO_3$으로 이를 해당 에너지를 얻기 위해 필요한 석탄 사용량 및 $CO_2$ 발생량으로 환산시 연간 약 48,862 톤 $CO_2$에 해당 된다. 반면 발전소 배가스 중에 포함된 $CO_2$를 활용한 중탄산나트륨 제조공정의 경우 탄산화 반응에 의한 $CO_2$ 직접 포집분(연간 약 36,500 톤)과 동일 화합물 생산을 위한 종래 공정(Solvay) 대비 낮은 에너지 사용량에 따른 간접적인 $CO_2$ 저감량(연간 약 46,885 톤) 효과로 전체 $CO_2$ 감축량은 약 83,385톤으로 산정되었다. 상기 분석을 통해 본 논문의 $CO_2$ 활용 중탄산나트륨 제조기술은 제품 판매에 따른 경제적 효과뿐만 아니라 종래 공정에 비해 낮은 에너지 사용으로 $CO_2$ 저감효과가 매우 높아 대규모 $CO_2$ 저장 공간이 필요한 CCS(Carbon Capture & Sequestration) 기술의 대안기술로서 유망한 것으로 분석되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제22권1호
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• pp.77-98
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• 2013

본 논문에서는 향후 포스트 교토협약에서 온실가스 감축의무국으로 분류될 가능성이 높은 세계 최대의 $CO_2$ 배출국 중국의 화력발전산업을 대상으로 Shephard 투입물거리함수를 추정하여 $CO_2$ 암묵가격과 기술효율성, 그리고 투입요소 간 간접 모리시마 대체탄력성을 측정한다. 1981-2009년 기간 동안 $CO_2$ 1톤을 감축하는 데 연간 평균 약 3.2달러의 비용이 드는 것으로 나타났다. 이는 한국, 일본의 발전 산업에 대한 $CO_2$ 암묵가격 추정치보다 낮은 수준으로서 향후 이들 나라와 배출권 거래가 이루어질 경우 배출권 판매를 통한 경제적 이득이 예상된다. 기술효율성의 향상으로 달성할 수 있는 최대 $CO_2$ 잠재 감축량은 연간 평균 약 2천 5백만톤에 이르는 것으로 산정되었다. 석탄과 석유 등의 연료와 자본은 상호 대체가능하며 자본이 연료를 더 용이하게 대체하는 것으로 나타났다.