• 제목/요약/키워드: 탄소저감

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고순도 수소생산을 위한 고온전이 반응 연구 (Investigation of the High Temperature Shift for a Generation of High Purity Hydrogen)

  • 임문섭;전영남
    • 공업화학
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    • 제19권2호
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    • pp.157-160
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    • 2008
  • 탄화수소 계열의 연료로부터 고순도의 수소를 생산하는 것은 연료전지의 효율적인 운전과 밀접하다. 일반적으로 대부분의 탄화수소 연료에서 수소를 생산하는 과정은 수소, 일산화탄소, 이산화탄소와 수증기 혼합물이 생성되는 개질 과정 및 일산화탄소를 저감하는 전이반응과 선택적 산화반응 과정으로 구성되어 있다. 전이반응은 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하는 동시에 수소가 생성되는 고온 전이와 저온전이로 구성된 두 단계의 촉매전환 공정이다. 일반적으로 개질기에서 생성된 개질 가스는 고온전이 반응기를 거쳐 일산화탄소 농도를 3~5%까지 저감한다. 본 연구에서는 고온전이 반응기를 설계 및 제작하여 일산화탄소 농도를 2~4%까지 저감하였다. 고온전이 반응에서 철이 첨가한 촉매(G-3C)를 사용하여 부분산화 개질에서 생성된 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하였다. 그리고 고온전이 영향인자인 수증기 주입량, 개질 가스 조성, 반응온도, 개질 가스 주입량변화에 대한 연구를 진행하였다.

국내 철강업의 생산요소 간 비효율적 배분을 고려한 CO2 저감비용 산정 및 분석: 비용함수접근법 (Estimation of CO2 Abatement Cost Considering Allocative Inefficiency of Inputs for the Korean Steel Industry: A Cost Function Approach)

  • 이명헌
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제23권3호
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    • pp.453-472
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    • 2014
  • 2015년부터 도입예정인 탄소 배출권거래제의 파급효과를 분석하는 데 있어서 산업별, 기업별 $CO_2$ 저감비용에 대한 정확한 산정이 요구된다. 기업이 환경규제 등 제약된 환경에서 생산 활동을 할 경우 생산요소의 투입과정에서 비효율적 배분으로 인한 생산비용의 증가가 초래되어 비용최소화 달성에 실패할 개연성이 높아진다. $CO_2$ 암묵가격을 측정한 기존 거리함수접근법은 투입요소 간 비효율적 배분 비용을 반영하지 못함에 따라 $CO_2$ 저감비용을 과소평가할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 거리함수접근법의 한계를 극복하기 위하여 국내 철강업을 대상으로 비용함수접근법을 사용하여 1990-2010 기간 동안 투입요소 간 비효율적 배분 여부를 검증하고, $CO_2$ 한계저감비용을 추정하였다. 투입요소 간 배분 효율성 달성은 기각되었으며, 표본기간 동안 $CO_2$ 1톤 감축하는 데 연평균 92,000원의 비용을 지불한 것으로 나타났다.

탄소세 변화에 따른 IGCC와 이산화탄소 저감기술 진입경쟁력 및 온실가스 저감효과 분석 (A Study on Competitiveness and GHG Mitigation Effect of IGCC and Carbon Capture Technology According to Carbon Tax Change)

  • 전영신;김영창;김형택
    • 에너지공학
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    • 제17권2호
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    • pp.54-66
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    • 2008
  • 2005년 2월 16일 발효된 교토의정서 체제에서 부속서 I 에 포함된 선진국들은 온실가스에 대하여 2008년부터 2012년까지 연간 1990년 대비 년 평균 5.2%를 감축하도록 목표량을 규정하였다. 이러한 목표량을 달성하기 위하여 EU등의 국가는 배출권 거래제도 및 청정개발체제(CDM)사업 등 온실가스를 저감하기 위하여 힘쓰고 있다. 교토-의정서 1차 공약기간 중에서 온실가스 감축목표를 부여받지 않은 OECD국가는 우리나라와 멕시코 두 나라 뿐이며, 이산화탄소 배출량 9위인 우리나라에 2차 공약기간(2013년$\sim$2017년)부터 의무저감에 대한 국제적 압력이 가중되고 있다. 본 연구에서는 탄소세를 변화시키면서 발전소 건설의 변화와 그에 따른 $CO_2$ 저감량을 계산하고, 시나리오 별 석탄가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle; IGCC)과 $CO_2$ 저감장치 설치 발전소의 진입경쟁에 대하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과 탄소세가 증가하더라도 원자력발전소의 건설이 무조건 증가하는 것이 아니라 일정한 비율만을 차지하고, 석탄화력발전소의 감소비중을 LNG 복합화력이 차지하는 것을 알 수 있었으며, IGCC와 같은 대안 기술이 존재한다면 석탄화력의 감소비중의 일부를 차지한다.

도시 낙엽성 조경수종의 탄소저장 및 흡수 (Carbon Storage and Uptake by Deciduous Tree Species for Urban Landscape)

  • 조현길;안태원
    • 한국조경학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.160-168
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    • 2012
  • 본 연구는 직접수확법을 통해 도시 낙엽성 조경수의 탄소저장 및 흡수를 용이하게 추정하는 회귀모델을 제시하고 도시녹지의 탄소저감 계량화에 필요한 기반정보를 구축하였다. 연구대상 수종은 도시조경수로 흔히 식재되는 단풍나무, 느티나무, 왕벚나무 및 은행나무이었다. 수종별로 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 흉고직경 크기를 고려한 수목을 구입하여, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 산정하고 탄소저장량을 산출하였다. 또한, 흉고 부위의 수간 원판을 채취하여 직경생장을 분석하고 탄소흡수량을 산정하였다. 흉고직경을 독립변수로 4개 수종별 생장에 따른 단목의 탄소저장 및 흡수를 계량화하는 활용 용이한 회귀모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 $r^2$는 0.94~0.99로서 적합도가 상당히 높았다. 단목의 탄소저장량과 탄소흡수량은 모두 직경생장과 더불어 증가하였고, 직경급간 그 차이도 대개 직경이 커질수록 증가하는 경향이었다. 동일 직경에서는 느티나무가 가장 높은 경향이었고, 다음으로 왕벚나무, 은행나무 등의 순이었다. 유도한 회귀식을 적용하면, 흉고직경 15cm인 느티나무 단목은 약 54kg의 탄소를 저장하고 있으며, 연간 7kg의 탄소를 흡수하는 것으로 나타났다. 본 연구는 도시 조경수목의 직접 벌목과 근굴취의 난이성에 기인하여 생체량 확장계수, 지하부/지상부 비율, 직경생장 등 산림수목의 계수를 대용한 기존 연구의 한계성을 극복할 새로운 초석을 마련하였다. 연구결과는 정부나 지자체의 도시녹지 사업과 관련하여 조경수목의 탄소저감을 평가하는 공공기반기술로서 유용하게 활용될 수 있다.

탄소시장의 변동성이 주가변동성에 미치는 영향에 관한 실증연구 : 유럽의 철강산업과 시멘트산업을 중심으로 (An Empirical Study on the effects of volatility of carbon market on stock price volatility : Focusing on Europe iron and cement sector)

  • 이동우;김영덕
    • 국제지역연구
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    • 제21권4호
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    • pp.223-245
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 다변량 GARCH(DCC)모형을 이용하여 탄소시장과 주식시장간 상호 영향력을 분석하는 데 있다. 탄소시장은 유럽 배출권거래제(EU ETS)의 탄소가격을, 주식시장은 에너지 소비와 탄소 배출이 상대적으로 많은 유럽의 철강 및 시멘트부문의 주식가격을 대상으로 하였다. 또한, 상관계수 분석을 통하여 시장간 상관관계 변화를 분석하였다. 이를 통해, 새로운 상품인 탄소시장의 시장성 확대(또는 배출저감 확대) 여부를 확인해 보았다. 기존 연구와 달리, (1) 배출권거래제 시작부터 2단계가 완료된 시점인 2012년까지의 자료를 모두 활용하며 (2) 전력부문에 집중된 기존연구와 달리 두 번째로 에너지 다소비 탄소 다배출부문인 철강과 시멘트부문을 대상으로 하며 (3) 수익률의 영향뿐만 아니라 변동성의 파급효과를 추가하며 (4) 시장의 동시적 상관성을 고려하여 다변량 변동성 모형인 DCC(Dynamic Conditional Correlation) 모형을 활용하였다. 분석결과, 가격 전이효과가 미미하고, 변동성 전이효과도 금융위기라는 외부충격에 의해 2단계에서 소멸하여 양 시장간에는 약한 상관관계를 유지하는 것으로 나타났다. 탄소시장과 주식시장간 상관관계는 약간 상승하는 추이를 보이지만 뚜렷한 변화를 발견하지 못하였다. 따라서, 탄소배출권은 하나의 상품으로서 금융시장으로의 시장성 확대가 미진한 것으로, 또는 배출저감이라는 본연의 역할을 수행하지 못하고 있는 것으로 해석할 수 있겠다.

탄소침적으로 피독된 탈질 촉매의 재생에 관한 연구 (A Study on the Regeneration of SCR Catalyst Deactivated by Unburned Carbon Deposition)

  • 문승현;이승재;유인수
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.928-935
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    • 2010
  • 폐 목재 소각 보일러 배가스로부터 질소산화물을 저감하기 위하여 설치된 선택적촉매환원 공정의 시운전 중에 전단에 설치된 여과포의 일부 소실이 발생되었다. 여과포 소실에 따른 불완전 연소 가스는 2단으로 설치된 저온 탈질촉매 표면을 미연탄소로 침적시켜 촉매의 탈질 효율을 급격히 저감시켰다. 활성 저하의 원인 분석을 위하여 XRD, EDX, BET, TGA, SEM 등 다양한 특성 분석을 실시하였다. 재생 방법으로 산 세척, 초음파 수 세척, 공기 중 소성의 방법을 적용한 결과, 공기분위기에서 $450^{\circ}C$로 2시간 소성하는 것이 최적조건 임을 밝혀내었다. 재생된 촉매는 2 cm ${\times}$ 2 cm ${\times}$ 10 cm(촉매 무게 10 g) Honeycomb 촉매 시료를 이용하여 활성을 측정한 결과 사용 전 촉매와 동일한 수준의 활성인 $180^{\circ}C$에서 NOx저감 효율 100%를 나타내었다.

2050년 국내 건물 부문의 온실가스 감축을 위한 탄소중립 시나리오 연구 (2050 Carbon-neutrality scenario to reduce greenhouse gas emissions in domestic building sector)

  • 최지우;정학근;김형준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.396-396
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    • 2023
  • 기후 위기에 대한 대응으로 현재 많은 국가에서 2050년 탄소중립을 목표로 하고 있으며, 우리나라도 2050년까지 탄소중립을 선언하고 다양한 부문의 배출 절감 계획을 내세웠다. 현재 건물 부문에서는 2050년의 목표배출량을 6.2 백만톤 CO2eq으로 설정하고 관련 정책적 수단을 검토 중이지만 달성 방안 등에 대해서는 구체적으로 제시하지 못하고 있다. 본 연구에서는 국내 건물 부문의 이산화탄소의 배출량 산정 모델을 개발하여, 2050년까지 이산화탄소 배출 저감 시나리오를 시뮬레이션하였다. 이를 토대로 국내의 건물 부문 탄소중립 가능성을 검토한 통합 시나리오를 제시하고, 향후 정책 및 기술 개발의 방향성을 제시한다. 탄소배출량 산정모델은 연면적 예측 및 사용 에너지의 원단위 환산, 탄소배출계수 등을 고려해 개발하였고, 이를 활용하여 4가지 탄소배출 시나리오를 분석하였다. 먼저 현재 정책 기반 탄소 배출 시나리오는 탄소중립에 이르지 못하여 더 강화된 시나리오의 필요성을 보여준다. 신규 건물을 대상으로 한 제로 에너지화 제도 기반 시나리오는 전체 탄소배출량에 큰 기여를 하지 못하며, 기존 건물 대상의 그린 리모델링 제도 기반 시나리오에서는 10년 이상 건물에 50% 이상의 높은 에너지 효율 개선을 시행해야 한다는 결과를 도출하였다. 또한 전기화 시나리오에서는 화석연료와 전력의 탄소배출계수를 비교하여 적절한 에너지 전환 시점을 계산하였다. 그 결과, 건물 부문에서 2050년까지 탄소배출량 감축 목표 달성을 위해 신축 건물의 에너지 자립율 100%, 에너지 전환 계획과 연동한 건물의 전기화, 그리고 그린리모델링을 통한 효율 개선 기준을 47% 이상 달성하는 조건을 만족해야 한다는 결과를 얻었다. 이 연구는 도전적인 온실가스 감축 마련의 필요성을 제시하였으며, 탄소중립 가능성을 제시하여 실질적인 감축정책에 기여할 것으로 기대한다.

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