• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.182-188
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• 2008

폐폴리에틸렌 필름을 재활용하기 위하여 폐폴리에틸렌과 비산재를 사용하여 콤파운드를 제조하였다. 실험에 사용한 고분자는 생활쓰레기에서 분리수거한 폴리에틸렌(PE)과 포장용 필름을 생산하는 공장에서 발생하는 스크랩에서 얻어지는 저밀도폴리에틸렌(LDPE)과 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)이다. 폐폴리에틸렌의 물리적 성질을 개량시키기 위하여 화력발전소 굴뚝에서 포집한 석탄재와 생활쓰레기 소각로굴뚝에서 얻어지는 비산재를 사용하였다. 발전소 석탄재를 투입하면 재활용 LDPE와 LLDPE 콤파운드의 인장강도는 감소하고 굴곡모듈러스는 증가하였다. 역청탄재를 혼합한 경우에 비하여 무연탄재를 투입한 LLDPE 콤파운드의 인장강도와 굴곡강도가 약간 높았으며, 이는 무연탄재가 다소 많은 량의 미연소 탄소를 가지기 때문으로 사료된다. 생활쓰레기에서 얻어진 PE 단독에 소각로 비산재를 투입하면 인장강도와 굴곡강도가 모두 증가하였다. 이와 같은 소각로 비산재에 의한 상승효과는 생활쓰레기 PE에 포장용 필름 스크랩의 LDPE를 섞게 되면 Filler 입자가 LDPE의 결정화를 방해하기 때문에 상쇄되는 현상이 관찰되었다. 소각로 비산재를 혼합하여 생활쓰레기 PE를 재활용한 콤파운드는 하수관 등을 제조하는 원료로 사용이 가능하다. 본 연구결과를 폐플라스틱의 재활용에 적용시키면 폐기물처리 비용을 절감하고 환경보존과 자원절약에 기여할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권2호
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• pp.66-75
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• 2018

본 논문에서는 2MW급 풍력 블레이드의 스파캡을 탄소복합재료, 두께축소율(PRR) 및 상쇄연구(Trade-off study)를 이용해서 경량화 설계를 수행했다. 블레이드 스파캡은 블레이드의 기계적 건전성을 결정하는 가장 핵심적인 요소이다. 가벼우면서도 기계적 신뢰성을 확보할 수 있는 블레이드 스파캡의 형상을 도출하기 위해 주어진 설계하중으로 스파캡의 두께를 변화시키면서 반복적인 구조해석을 실시한다. 파손여부를 판정하기 위해서 Tsai-Wu 및 Puck 파손이론을 사용하였으며, 그 결과 GFRP 복합재료보다 CFRP 복합재료가 동일한 조건에서 약 30% 무게를 경량화 할 수 있었다. 해석 결과를 바탕으로 복합재료 적층두께의 최적값을 도출하여 구조적 성능 향상 및 경량화 된 설계 결과를 제시한다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권4호
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• pp.548-557
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• 2011

현재 국제사회에서 가장 비용효과적인 온실가스 감축방안으로 제시되고 있는 REDD를 UNFCCC 체제 내에 도입하기 위한 논의가 두 가지 측면에서 진행되고 있다. 첫째, 산림전용과 산림황폐화의 방지를 통한 탄소배출감축량의 산정방법과 그에 대한 측정방법개발, 둘째, REDD 사업 수혜대상국인 개발도상국에 대한 인센티브 체제 결정이 그것이다. 우리나라의 REDD 사업이 추진된다면 적절한 수준의 상쇄배출권 확보를 통해 포스트 교토체제에서 한국에게 온실가스 감축을 위한 폭넓은 기회를 제공해 줄 수 있을 것이다. 그를 위해 REDD를 국내에 도입하기 위해서는 무엇보다 법제도적 확실성 보장과 더불어 적절한 투자대상국들과의 거버넌스 구축이 필요하다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권2호
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• pp.269-297
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• 2021

바이오플라스틱은 탄소중립적이며 생분해가 가능하다는 점에서 기존 플라스틱의 대체재로 주목받고 있다. 이 연구는 일국 축차동태 연산가능일반균형 모형을 사용하여 석유 기반 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성에 따른 경제적 환경적 파급효과를 추정하였다. 분석결과, 플라스틱산업 규제 시 온실가스 감축과 폐기물 감소 효과가 나타나 긍정적인 환경적 파급효과가 발생한 반면, GDP는 감소하여 경제적으로는 부정적인 파급효과를 확인할 수 있었다. 한편 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성이 동시에 이루어지는 경우, 플라스틱 산업 규제만 시행하는 시나리오와 비교하여 유사한 수준의 온실가스 감축과 폐기물 감소효과가 발생했으나 바이오플라스틱산업 생산 확대가 기존의 경제적 손실을 상쇄시켜 GDP를 증가시키는 것으로 나타났다. 따라서 바이오플라스틱 생산 확대를 통해 석유 기반 플라스틱을 대체해 나간다면 온실가스 배출 및 플라스틱 폐기물 발생과 같은 환경문제를 개선하면서 경제성장을 가능하게 하는 탈동조화(decoupling)에 기여할 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.45-54
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• 2024

This study developed a model to evaluate the co-benefits and trade-off effects between biodiversity and carbon storage capacity based on the implementation locations of nature-based solutions. The model aims to propose optimal implementation locations by using the conceptual idea of edge effects for carbon storage and connectivity for biodiversity. The co-benefits were considered by simultaneously taking into account two effects rather than a single effect. Trade-off effects were observed among optimal plans through a comparison of benefits. The NSGA-II multi-objective optimization algorithm was utilized, confirming the identification of Pareto-optimal solutions. The implementation patterns of Pareto-optimal solutions for green areas were examined. This study holds significance in proposing optimal locations by evaluating various co-benefits and trade-off effects of nature-based solutions. By advancing models based on this evaluation framework, it is anticipated that the assessment of co-benefits and trade-off effects among various benefits of nature-based solutions, such as climate change mitigation, enhancement of biodiversity, and provision of ecosystem services, can be accomplished.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권1호
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• pp.19-26
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• 2009

연속적인 지표 플럭스 관측으로부터 축적되는 엄청난 양의 자료를 체계적으로 처리분석하고 종합하여 일관성 있는 결과를 도출해 내려면 에디 공분산 자료 처리 방법의 표준화가 우선되어야 한다. 이 논문에서는 국내 타워 플럭스 관측 네트워크인 KoFlux의 표준화된 자료 처리 방법을 소개하고, 처리 방법이 다른 경우에 생길 수 있는 지표 플럭스의 불확실성을 평가하였다. 광릉 활엽수림에서 관측된 탄소 플럭스의 경우, 순생태계교환량(net ecosystem exchange, NEE)과 생태계호흡량(ecosystem respiration, Re)은 각각 자료 처리 방법의 차이에 따라 민감한 반응을 보였다. 그러나 두 양이 서로 상쇄되어, 총일차생산량(gross primary productivity, GPP=NEE+Re)은 자료 처리 방법이 다른 경우에도 불구하고 오차 범위 내에서 일치하였다. 이러한 결과는 GPP를 산출할 때에 Re를 독립적으로 관측하는 것이 중요함을 시사한다. 반면 수증기 플럭스(증발산)의 경우, 야간 토양 증발이 작아서 연 적산증발산량은 자료 처리 방법에 민감하지 않았다. 이렇게 표준화된 자료처리 프로토콜을 아시아 타워 플럭스 네트워크인 AsiaFlux에 적용할 경우, 지역 규모 탄소 순환, 역학 식생 및 지면과정 모형의 검증을 위한 일관성 있는 데이터베이스의 구축이 가능해 질 것이다.

• 기술혁신연구
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• 제2권1호
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• pp.1-57
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• 1994

본 고는 지속적 개발 론에 입각한 적극적인 에너지수요 관리정책을 추진한다는 전제하에 2001년과 2006년의 우리 나라 가정부문 전력수요를 전망하고자 한다. 본 고는 지속적 개발 시나리오를 추정함에 있어서 기존의 계량모형보다 일종의 공학적 모형인 공정분석(process analysis)을 선호한다. 계량모형이 주로 과거 수요의 소득 및 가격 탄성 치를 바탕으로 미래의 수요를 예측하는데 비하여 공정분석모형은 기술발전에 따른 미래의 효율변화(향상)를 비교적 잘 반영할 수 있기 때문이다. 본 고는 덴마크공과대학교 Norgard 교수팀이 개발한 모형을 도입하여 분석모형(수식 (6))을 전력수요 = 기기 수 $\times$ 전력서비스$\times$ 전력집약도와 같이 설정하고 이를 사용하여 냉장고, 텔레비전, 조명 기기, 난방기기 등과 같은 전력사용 기기 별로 2001년과 2006년이 전력수요를 전망하였다. 본 고는 전력수요를 전력사용 기기의 사용용량(300리터 용량의 냉장고 등)과 사용시간을 나타내는 전력서비스와 전력 서비스당 필요 전력사용량을 나타내는 전력집약도로 나누어 구분하고 있는 모형을 이용함으로써 소득향상효과와 함께 기술발전에 따른 효율개선효과를 분석할 수 있다. 1) 생활수준 향상에 따라 전력서비스는 지금과 같이 증가한다, 2) 현실적으로 가능한 범위 내에서 전력사용 기기에 대한 최저 에너지 효율 제를 실시한다, 3) 현재 사용중인 기기 들은 원칙적으로 수명이 다한 후 고효율 기기 들로 자연 교체한다, 4) 최저 에너지 효율 제를 제외한 다른 제도 및 정책개선, 사용자의 에너지소비형태 개선에 따른 절전 잠재 량을 고려하지 않는다 등의 가정 하에 전력수요를 추정한 결과 1992년에 796 GWh(100)이었던 우리 나라 가정부문 전력수요는 2001년과 2006년에 29,237 GWh(134)와 33,118 GWh(152)로 각각 34%와 52%증가할 것으로 나타났다. 이 경우 1992년부터 2006년까지 가정용 전력수요 증가율은 연평균 3%로 추정된다. 기기의 서비스(가구수$\times$기기의 보급 율$\times$기기의 전력서비스)가 소득향상에 따라 증가하는데도 불구하고 전력수요의 증가율이 GDP(같은 기간 동안 연평균 증가율 5.7%)보다 매우 낮은 것은 기기의 대형화와 기기의 보급을 증가에 따른 전력의 추가수요가 기기의 에너지효율 개선으로 대부분 상쇄될 것이기 때문이다. 향후 10년 내에 기기에 따라 전력사용량을 25%~50%정도까지 줄일 수 있을 것으로 분석된다. 기술발전에 따른 기기의 에너지효율 개선효과는 본 고의 2006년도 가정용 전력수요의 전망치 33,118 GWh가 기존방식에 의한 한전의 전망치 61,155 GWh의 54%수준밖에 되지 않는데 서도 잘 나타나고 있다. 한편 본 고는 경제성장과 환경보존을 동시에 달성할 수 있는 지속적 개발의 실천방안으로서 에너지 수요관리를 논하고자 한다. 고효율 기기의 개발과 조기도입을 촉진시키는 에너지 수요관리 통하여 우리는 에너지효율을 대폭 개선시키며 대기오염 배출량도 대폭 줄일 수 있다. 본 고는 에너지 공급관리(공급확충)위주에서 에너지 수요관리위주로서의 에너지정책 전환은 불가피하다고 판단한다. 에너지 공급시스템보다 에너지 수요시스템위주로 전체 에너지시스템을 획기적으로 개선시키기 위해서는 최저 에너지효율제의 광범위한 실시와 함께 고효율 기기의 개발과 보급에 필요한 유인책의 도입, 고효율 기기와 에너지의 효율적 이용에 대한 정보 등이 필요시 되고 있다. 우리 나라의 경우 현재의 산업구조와 기술수준을 고려하여 에너지 효율의 기준을 미국보다 다소 낮게 설정한다면 최저 에너지효율제의 도입이 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 본 고는 고효율 기기의 개발과 조기도입을 지원하기 위한 가칭 대기환경보존 및 에너지 수요관리기금의 창설을 제안한다. 전력부문의 경우 기금은 1. 탄소세, 2. 전력소비에 대한 수요 관리 세의 도입 혹은 3. 한국전력공사 전력판매수입의 일정 분으로 조성될 수 있을 것으로 본다. 예를 들어 선진국들이 탄소세를 예정대로 도입한다는 전제하에 우리 나라가 2000년을 기준으로 탄소 톤당 8달러(석유 배럴 당 85센트)의 탄소세를 도입한다면 연간 7억 2,000만 달러(약5,760억 원)규모의 기금을 조성할 수 있다. 이 중 연간 2,000억 원 정도를 고효율 기기의 개발과 조기도입에 지원한다면 우리 나라 에너지 시스템 효율은 대폭 개선될 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.418-425
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• 2015

본 논문에서는 양돈폐수의 전처리 공정으로 부유성 세라믹 담체로 충진한 Anaerobic Filter (AF)을 이용하여 신재생에너지 메탄가스의 생산 가능성과 전처리 후 유출수의 후속 고도처리 적정성을 평가하였다. 유입 COD 농도가 14,000 mg/L인 양돈폐수를 Anaerobic Filter에 점진적으로 유기물부하(OLR)를 증가시키면서 혹은 수리학적 체류시간을 짧게 유지하면서 $35^{\circ}C$에서 운전한 결과는 다음과 같다. Anaerobic Filter는 HRT 0.5일(OLR 28 g TVS/L-d)에서 최대 메탄발생량 1.74 v/v-d를 달성하였으며, Biogas 기준 TVS 제거효율은 HRT 3일(OLR 4.67 g TVS/L-d)로 운전하였을 때 63%를 얻었다. 반면 유출수 분석에 의한 TCOD 제거효율은 75%를 상회하였다. 유출수의 알카리도는 모든 운전 조건에서 2,050~2,980 mg/L as $CaCO_3$로서 후속 질소제거 시 야기될 수 있는 알카리도 파괴를 상쇄할 수 있을 것이다. HRT 2일 이하의 운전조건에서 Anaerobic Filter 유출수의 COD/TKN 비는 10~35 범위로서 고도처리 시 적정비인 8 이상을 만족하였으며 COD/TP 비는 38~56범위로서 적정비 33 이상 유지가 가능하였다.

• 환경정책연구
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• 제8권1호
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• pp.1-30
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• 2009

교토의정서에서 저비용의 온실가스 저감 방안으로 도입된 온실가스 배출권 거래제도는 현재 유럽 배출권 거래 제도를 포함하여 다양한 규모와 지리적 범주를 가진 시장이 운영되고 있으며 우리나라를 비롯한 여러 국가에서 새로운 배출권 거래제도 도입을 계획하고 있다. 본 연구의 목적은 교토의정서를 기반으로 하는 배출권 시장과 자발적 배출권 시장에서 산림 관리 활동의 역할과 인정 범위를 조명하고, 국내 배출권 시장의 도입에 있어 산림부문 참여의 필요성을 고찰하는 것이다. 이를 위해 유럽연합 배출권 거래제도, 시카고 기후 거래소, 뉴사우스웨일즈 온실가스 감축제도, 지역 온실가스 이니셔티브의 사례를 분석하여 각 배출권 시장에서의 산림 흡수원 배출권의 역할과 인정범위를 분석하였다. 국내 배출권 시장에 있어 산림 흡수원 배출권의 포함은 비용절감과 감축활동 참여확대라는 이점과 함께 기술적 복잡성과 직접 감축노력의 감퇴라는 위험요소를 가진다. 하지만 위험요소에 대한 다양한 해법이 제시되고 있고 향후 기후변화협약 하에서 산림 흡수원의 범위와 규정에 대한 변화가 예상되며 국내 현실에서 온실가스 감축을 위한 다양한 접근이 필요한 만큼 산림 흡수원 배출권은 배출권 시장의 한 요소로 포함되어야 할 필요가 있다. 산림분야에 있어서 산림 흡수원 사업의 참여는 산업영역의 확대와 산림관리 재원의 마련이라는 기회를 제공하며 이러한 기회를 활용하기 위한 제도와 기술측면의 대비가 필요하다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제16권2호
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• pp.275-311
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• 2007

수소에너지는 비고갈성 청정에너지로 향후 탄소기반의 에너지 시스템을 대체할 에너지로 주목받고 있다. 정부의 장기적인 비전도 수소에너지의 최종에너지 수요 비중을 2040년까지 15%로 확대한다는 것이나 이를 달성하기 위해서는 200조 원이 넘는 엄청난 비용이 수반된다. 본 연구는 동태 CGE 모형을 적용하여 수소에너지 보급에 따라 한국경제에 어떤 영향을 미칠 것인지를 분석하였다. 프런티어 기술로서 수소에너지는 학습효과와 에너지원간 상보성(complementarity)의 영향으로 정부지원 없이는 2040년 기준으로 최종에너지 수요의 6.5%에 그칠 전망이나 정부가 수소에너지에 대해 각각 10%, 20%, 30%의 가격보조 정책을 실시할 경우 9.2%, 15.2%, 37.7%로 증가할 것으로 분석되었다. 즉, 정부개업을 통해 수소기술 확산 지연 현상이 크게 완화될 수 있음을 보여주는 것이다. 한편 수소기술의 주요 응용분야인 수송부문의 성장이 두드러지나 수송 연료의 대부분을 차지하는 석유가 수소에너지로 대체됨으로써 석유부문에 대한 소비가 감소하고, 발전부문의 비중도 감소하는 것으로 나타났다. 정부의 가격보조가 가계소득에서 충당되는 것으로 가정했기 때문에 가격하락에 의한 소비증가효과가 소득감소에 따른 소비감소에 의해 상쇄되면서 가계의 최종소비도 부정적 영향을 받는 것으로 분석되었다. 그러나 전반적인 생산, 투자, 수출 증가에 힘입어 GDP 수준은 소폭 성장하다가 2040년 무렵에 소폭 감소하여 경제 전반에 미치는 영향은 미미할 것으로 분석되었다.