• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.222-232
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• 2023

본 연구에서는 중공사형 지지체막을 폴리술폰(polysulfone, PSf) 고분자를 이용하여 비용매 상분리법(non solvent induced phase separation, NIPS)에 의해 제조하였다. 제조된 중공사 지지체막을 PDMS와 Pebax를 코팅하여 중공사형 복합막을 제조하고 CO₂, H₂, O₂ 그리고 N₂에 대한 순수 투과도(permeance)와 선택도를 측정하였다. 제조된 복합막 모듈 중에서 선택도(CO₂/H₂)가 가장 높은 모듈을 선정하여 모사가스를 사용하여 스테이지컷(stage cut, SC)의 변화에 따라 분리성능을 측정하였다. 이때 사용된 모사가스는 PSA에서 버려지는 off gas의 농도인 CO₂ 70% : H₂ 30%인 것을 사용하였다. 1단 실험에서는 H₂ 농도 약 60%, H₂ 회수율 12%의 값을 얻을 수 있었다. 낮은 H₂ 농도와 회수율을 극복하기 위해 2단 직렬 테스트를 수행하였으며, 이를 통해 H₂ 농도 약 70%, H₂ 회수율 70%를 달성할 수 있었으며, 이를 통해 CO₂/H₂ 분리에 대하여 분리 공정 구성을 도출할 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.240-248
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• 2024

The purpose of this study is to investigate the freezing phenomena in printed circuit heat exchanger (PCHE) for cryogenic liquid hydrogen vaporizer. Local freezing phenomena in hot channels should be avoided in designing PCHE for cryogenic liquid hydrogen vaporizer. Hence, the flow and thermal characteristics of PCHE is experimentally investigated to figure out the conditions under when freezing occurs. To conduct lab-scale PCHE experiment, liquid nitrogen is used as a working fluid in cold channels instead of using liquid hydrogen. Glycol water is used as a working fluid in hot channels. Based on the experimental data, ratio between mass flow rates of cold channels and that of hot channels is proposed as contour map to avoid the freezing phenomena in PCHE.

• 시멘트 심포지엄
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• 통권49호
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• pp.21-22
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• 2022

본 연구는 시멘트 산업에서 발생하는 이산화탄소 배출량 감축과 시멘트 공장이나 화력발전소와 같은 산업시설 등에서 발생하는 이산화탄소를 포집하고, 이를 저장 및 활용하여 부가가치가 높은 자원 전환을 목적으로 한다. 기존의 보통 포틀랜드 시멘트는 수화반응을 통해 경화하는 특징인 반면, 본 연구에서 이산화탄소와 반응하여 탄산염 광물화로 전환하는 시멘트 개발을 위한 기초적인 연구가 진행되고 있다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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• pp.75-76
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• 2023

In the cement industry, various research initiatives are underway to achieve carbon neutrality. Mineral carbonation is a technology that converts carbon dioxide into minerals for storage, and CO₂ reactive hardening cement is a type of cement that incorporates mineral carbonation technology. In this study, we aimed to manufacture CO₂ reactive hardening cement for reducing carbon emissions in the cement industry by utilizing waste concrete powder generated in the construction sector.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.317-318
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• 2022

전(全)세계적인 탈탄소화에 따라 그린에너지로의 전환 가속화를 위한 디지털트윈을 활용한 최적화 및 생산성 향상 모색하고 있으며, 주요국은 미래 핵심기술로 디지털트윈을 선정하여 선박 및 해양에너지 운용 최적화를 위한 SW 개발 등 경쟁이 가속화 되고 있음. 국제적으로 탄소 배출량에 대한 규제 강화로 선박의 운영비용 절감 및 조선 산업의 경쟁력 강화를 위해서는 선박의 탄소배출량 사전 예측 및 탄소저감 운항 솔루션을 위한 선제적 대응이 필요함. 이를 위해 선박해양시스템의 탄소 투명성 확보를 지원하는 개방형 디지털 플랫폼 기술 개발 및 환경 구축에 대한 기획을 수행하였음

• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.151-159
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• 2023

탄소중립의 실현을 위해서는 다양한 이해관계자의 공동협력을 기반으로 거버넌스 제도를 활용하는 것이 합리적이다. 성공적인 거버넌스 운영은 구성원들이 어떤 활동 기준을 가지고 참여하는지가 중요하며, 특히 정책 집행 과정에서 과학적 조언을 할 수 있는 전문가에게는 성공적인 합의점 도출을 위한 가이드 공유가 필요하다. 본 연구에서는 거버넌스 참여 과학기술전문가의 활동기준 제시를 위한 공통성공요인을 도출하고자 거버넌스 모형이론과 모형구조, 사례별 공통성공요인, 서울시 기후환경분야 거버넌스 사례적용 등의 조사 분석을 수행하였다. 모형이론 연구결과, 모형구조는 공통적으로 '조건-과정-결과'의 구조로 되어 있으며 구성원들의 활동시기인 '과정' 단계에서 공통성공요인을 도출할 수 있음을 확인하였다. 공통성공요인의 사례조사를 통해 중복요인은 신뢰성, 책임성, 투명성 및 네트워크로 도출되었다. 공통성공요인의 타당성을 검증하기 위해 서울시 거버넌스의 참여자 만족도 조사자료를 활용하여 분석한 결과, 결과값은 신뢰성 > 네트워크 > 투명성 > 책임성의 순으로 확인되었으며, 관련 요인들이 적절하게 도출됨을 알 수 있었다. 본 연구결과가 향후 과학기술분야 전문가의 활동요인으로 활용되어 탄소중립 정책의 수용성과 효용성을 높일 수 있기를 기대한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권3호
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• pp.86-91
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• 2024

본 연구에서는 국내 정유사에서 발생하는 탈황석고(DG)와 이산화탄소를 반응시켜 제조한 이산화탄소전환탄산화물(CCMs)을 시멘트 혼합재로 적용한 모르타르의 특성 분석을 실시하였다. 화학성분, 입도 분석 결과를 통해 탈황석고와 이산화탄소가 반응하여 CaCO₃ 등의 탄산화물 결정이 생성된 것을 추정할 수 있었으며, 이를 시멘트 혼합재로 활용하여 작업성, 압축강도 등의 물성과 동결융해 후 압축강도 및 촉진탄산화 깊이 측정을 실시하여 내구성 분석을 실시하였다. 실험 결과, 혼합재의 함량이 증가할수록 작업성 및 압축강도 특성이 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 동결융해 후 압축강도, 촉진 탄산화 깊이 또한 물성 측정 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 아울러 탈황석고 대비 탄산화물을 혼합할 경우 물성 및 내구성이 양호하게 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 미반응 CaO 및 CaCO₃ 등 혼합재의 결정상 차이에 따른 것으로 판단되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권3호
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• pp.12-20
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• 2024

세계 시멘트 산업의 온실가스 배출량은 약 29억 톤이며, 이중 17.4~18.9억 톤이 시멘트 클링커의 주원료인 석회석으로부터 배출된다. 따라서 비탄산 CaO 원료인 슬래그류 사용이 연구되어야 하며, 이때 시멘트의 물리적 특성도 충분히 발현되어야 한다. 본 연구에서는 슬래그류 사용에 따른 혼합원료 배합 조건과 시멘트 물성을 분석하였다. 슬래그류 단독 사용 시 CaCO₃ 대체율은 한계를 갖으나, 혼합 슬래그 사용 시 CaCO₃ 대체율이 12 % 이상 증가하였다. 단독 슬래그 사용 시멘트의 압축강도는 OPC 대비 감소하였으며, 압축강도 증진을 위해 혼합원료의 LSF 및 시멘트 분말도를 상향시켰다. 분말도 상향 시멘트의 압축강도는 CaCO3₃ 대체율 6 %까지 OPC와 유사하였으나, 9 % 이상에서는 소폭 하락하였다. 하지만 혼합 슬래그 사용 시멘트의 분말도와 LSF를 모두 상향 시, CaCO₃ 대체율 12 % 시멘트도 OPC와 유사한 압축강도가 발현되었다. 또한 CaCO₃ 대체율 12 % 시멘트의 플로우 값도 OPC와 유사하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제33권1호
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• pp.87-112
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• 2024

이 연구는 2019년 지역산업연관표와 지역별 및 산업별 온실가스 배출량을 추정하여 우리나라 온실가스 배출현황 및 탄소중립을 위한 탄소세 부과의 경제적 효과를 지역별 및 산업별로 분석하였다. 분석결과 제조업 중심의 광역자치도에서 온실가스 배출량, 배출계수 및 배출유발계수가 높게 추정되었다. 동일한 산업일지라 하더라도 온실가스 배출계수가 지역에 따라 다른 것으로 나타났는데, 이는 대분류 기준에 따른 상품 분류, 생산기술의 특성, 생산요소 투입구조의 지역별 차이 등에 기인하는 것으로 추정된다. 한편 탄소세가 부과될 경우 온실가스 배출량이 많은 제조업을 중심으로 생산비용이 상승하고 수요 및 생산이 감소할 것으로 예측되었다. 이에 비해 탄소세 부과가 각 지역에 미치는 영향은 지역별로 차이가 상대적으로 크지 않을 것으로 예측되었는데, 이는 지역별로 산업비중이 달라 탄소세 부과가 지역에 미치는 직접적인 영향이 다를지라도 산업연관효과에 의해 그 차이가 완화되기 때문인 것으로 판단된다. 이처럼 탄소세 부과의 영향은 특정 지역에 집중되지 않고 전 지역에 파급될 것으로 예상되는 만큼 향후 탄소중립 이행과정에서 지자체 간의 긴밀한 협조가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.440-448
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• 2023

시멘트 산업의 원료대체 기술의 하나인 혼합재 활용 기술은 다른 기술에 비해 접근성이 상대적으로 좋아 쉽고 빠르게 실적용이 가능할 것으로 기대된다. 시멘트 혼합재 중 석회석 분말은 핵형성효과, 화학적효과, 충전효과를 통해 시멘트 성능을 향상시킬 수 있다고 보고하고 있어 시멘트 혼합재로써 적합성이 기대되는 재료이다. 한편, 전 세계적으로 양질의 석회석이 고갈되면서 점토질 또는 마그네시아(MgO) 함량이 높은 석회석의 사용이 점차 불가피해지는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 흔히 사용되는 서로 다른 품질의 석회석을 혼합한 석회석 시멘트의 기초 물성을 측정하여 혼합재로서의 적합성을 평가하고자 하였다. 결과적으로 석회석 혼합재 화학성분과 상관없이 알라이트 반응촉진 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 화학성분보다 치환량에 따른 희석효과가 크게 나타났다. 본 연구범위 내에서 석회석의 함량이 15 % 이내의 범위에서 중품위의 석회석도 혼합재로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 추후 시멘트 화학성분에 따른 추가적인 실험을 통하여 석회석 혼합재의 화학성분이 미치는 영향을 평가할 예정이다,