• 한국항행학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.275-284
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• 2016

항공기 배기가스가 지구의 현재와 미래의 기후에 미치는 잠재적 영향력은 항공산업계가 당면하고 있는 매우 중요한 환경 이슈 중 하나이다. 온실가스 배출의 잠재적 악영향에 대한 우려가 증가함에 따라 기후에 관한 항공기의 영향을 완화하는 수단 중 하나로 항공기 배기가스를 산정하고 예측할 필요성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 항공기 배기가스의 산출과 저감효과 분석을 통한 항공기 온실가스 배출량을 최소화하여 미래 기후변화와 에너지 고갈에 대비하는 것을 연구목표로 한다. 우선 민간 항공 교통 스케줄을 보유한 OAG 데이터를 사용하여 우리나라 공항에 대한 항공 비행 일정을 확보하였다. 이후 미국 MIT 대학 항공 환경 실험실에서 개발한 AEIC 소프트웨어를 사용하여 2005년 한해 동안 우리나라 모든 공항에서의 3,000 ft 이하의 고도에서 이륙, 상승, 접근, 착륙단계를 포함하는 LTO 운항 시와 3,000 ft 이상의 고도에서 상승, 순항, 하강단계를 포함하는 non-LTO 운항 시의 연료소모량과 온실가스 배출량을 계산하여 결과 데이터를 각 조건별로 비교분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.278-287
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• 2015

항공기 배기가스가 지구의 현재와 미래의 기후에 미치는 잠재적 영향력은 항공산업계가 당면하고 있는 매우 중요한 환경 이슈 중 하나이다. 온실가스 배출의 잠재적 악영향에 대한 우려가 증가함에 따라 항공기의 배기가스 배출을 줄이고 기후에 관한 항공기의 영향을 완화하는 수단 중 하나로 항공기 배기가스를 산정하고 예측하는 시스템 개발의 필요성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 영국 Lissys사에서 개발한 Piano-X 소프트웨어를 사용하여 3가지 항공기 급에 대한 다양한 비행거리와 경로에 대해 유상하중의 변화에 따른 항공기 온실가스 배출량을 산정하였다. 다양한 항속거리와 고도에 따른 경제속도, 장거리 순항속도, 최대 운항거리 속도에 대해 연료소모량도 분석하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제5권1호
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• pp.61-70
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• 2014

최근 3년간 항공부문 온실가스 배출량은 연평균 5.7%씩 증가하고 있으며, 국민 소득수준 향상과 국제선 노선 확장 등 저비용 항공사의 성장가속화로 인해 운항 수요가 빠르게 증가하고 있어 항공부문 온실가스 배출량은 지속적으로 증가할 전망이다. 본 연구에서는 국적 A항공사의 2011년도 비행 데이터(FOQA)를 활용하여 비행단계별 연료소비 패턴과 Tier 3a급 온실가스 배출량을 산정하였으며, Tier 2 산정 방법 결과와 비교하였다. 대상 항공기는 보잉계열의 B737-600, B737-700, B737-800이었으며, 국내 노선은 김포-제주, 국제 노선은 인천-나리타를 주요 노선으로 선정하였다. 분석결과, 1회당 총 연료소비량은 김포-제주는 2,298~2,405 kg이고, 비행단계별로는 순항 78% 차지하였으며, 인천-나리타는 4,763~6,291 kg으로 순항 시 87% 차지하였다. 또한, B737-700의 경우, 1회당 평균 분당 연료소비량은 이륙단계에서 순항단계보다 2.6~3.0배 더 많이 소모되는 것으로 나타났다. 한편, Tier 3a급 배출량은 김포-제주는 1회당 평균 7톤, 인천-나리타 1회당 평균 16톤 발생되는 것으로 나타났으며, Tier 3a 방법이 Tier 2보다 2.7% 더 작게 산정된 것으로 나타났다. 이와 같은 통계는 항공기 운항절차별 감축 수단 이행 시 연료절감량과 감축량을 산출하는데 있어 중요한 기초자료로 활용되리라 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권spc호
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• pp.7-12
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• 2020

본 논문에서는 항공기 인증 절차에 포함되는 형식증명을 위한 항공기 기술기준의 새로운 정립에 대한 개정안을 제안하였다. 기존 항공기 엔진의 연료 및 배기가스 배출기준(Part 34)은 관리 대상 항목을 매연과 불연소탄화수소(HC), 일산화탄소(CO) 그리고 질소산화물(NOx)로 한정하고 있다. 하지만 이 항목들은 최근 기후변화에 따른 국제민간항공(ICAO)의 항공기 탄소배출 제한, 미국환경보호청(EPA)의 항공기 배기가스 규제 추진 등 환경규제가 강화되고 있는 시대 흐름을 담아내지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 한계점을 현대화된 국제기준에 맞도록 보완하기 위해서 미국, 유럽 등의 배출기준을 근거로 항공기 배출가스에 대한 기술기준을 새롭게 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.576-586
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• 2019

파리협정 및 ICAO CORSIA 시행으로 우리나라의 온실가스 의무감축목표가 강화된 만큼 국내선과 국제선의 항공기에서 배출되는 배출량 감축을 위한 항공사들의 전략적 대응은 절실해 보인다. 본 논문은 국내 항공운송산업에서 항공사들이 온실가스 배출량 감축을 위하여 다양한 노력을 기울임에도 불구하고 어떠한 제도적 문제점을 갖고 있는지 살펴보고, 향후 어떠한 방향으로 나아가야 하는지에 대해 논의하였다. 분석결과 첫째, 국내항공사들은 지난 3년간 배출량은 약 551만 KAU였던 반면 할당량은 약 485만 KAU에 불과하여 실제 할당량 대비 약 116% 온실가스가 배출되었고 이로 인해 국내 항공사들에는 약 107억 원의 추가 비용 부담이 발생하는 결과가 초래되었다. 둘째, 항공사들은 국내선뿐만 아니라 국제선 노선에서도 할당량 과부족에 따라 초과 배출량을 상쇄시키기 위해 초과할당량 유상 구매가 증가하게 되어 항공사의 추가비용 부담이 불가피한 전망이다. 셋째, 항공사들은 배출권거래제에 따른 전략적 대응으로 대규모 투자를 통한 친환경 고효율 항공기의 조기도입을 검토 중이나 천문학적인 비용이 투입되기 때문에 장기투자의 관점에서 점진적으로 추진할 수밖에 없다. 또한 항공사들은 엔진 세척, ULD 및 카트 경량화, 플랩 사용 확대 및 APU 사용 억제 등의 전략적 대응방안들을 적극 시행하고 있지만 단기적으로는 감축 여력이 극히 제한적인 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.58-63
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• 2009

세계적으로 강화되는 오염물질 배출규제와 유가의 급등은 미래 수송수단의 변화를 가져올 것으로 예상된다. 새로운 대체에너지가 나타나기 까지는 화석연료를 대체할 에너지원으로 수소가 가장 유력하다. 가까운 미래의 항공기는 수소 가스터빈엔진이나 연료전지와 같은 동력장치를 사용할 것으로 과학자들은 예측하고 있다. 향후 연료전지 동력 항공기가 실현되기 위해서는 동력밀도가 높은 연료전지, 고압의 기체 또는 액체상태의 수소연료저장 장치, 그리고 경량의 고효율 전기모터가 개발되어야 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.61.1-61.1
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• 2013

최근 지구온난화 및 원유 공급 감소 또는 고갈로 에너지 효율성 높고 저탄소 녹색성장을 주도할 수 있는 철도산업에 대한 관심이 고조되고 있다. 초고속 자기부상철도는 에너지 효율이 높은 경제적인 교통수단으로써, 단위 수송당(인-km) 온실가스 배출량이 자동차의 38%, 항공기의 17%에 불과하고, 같은 궤도운송시스템인 고속철도에 비해서도 77%에 불과하고 단위수송당 에너지 소비율이 항공기의 80% 수준에 불과하므로, 화석에너지의 고갈이 예상되는 미래에 장거리 고속 이동 수단으로써 중요성이 확대되고 있다. 또한, 비접촉 추진 방식이므로 바퀴 접촉식 고속철도에 비해서 유지보수 비용이 저렴하고(34%에 불과) 고속철도에 비해 10dB 이상 소음 발생이 적은 수명주기 비용 및 환경측면에서 기존 철도시스템에 비해서 경쟁력이 있으므로 시급한 개발과 활용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 초고속 자기부상철도 연구와 관련된 국내외 연구동향과 함께, 국가연구개발사업으로 추진중인 초고속 자기부상철도 핵심기술개발사업에 대해 살펴보았다. 또한, 미래기술로 각광을 받고 있는 튜브트레인 기술에 대해서도 알아보았다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.649-657
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• 2023

ICAO는 2016년 39차 총회에서 국제항공 탄소 상쇄 감축제도(CORSIA; carbon offsetting and reduction scheme for international aviation)를 채택하였고, 2023년 1월 1일 기준 우리나라를 포함한 115개국이 CORSIA에 참여하겠다는 의사를 표명했다. 항공 산업에서 발생하는 탄소는 항공기 엔진에서 배출되는 온실가스가 주요인이므로 탄소 배출 감소를 위해서는 연료소모량을 절감해야 한다. 방안별 효과를 예측하고 시행에 대한 의사결정을 위해서는 시뮬레이션 수행 등 사전 연구가 필수적이다. 정확한 결과를 도출하려면 양질의 데이터가 필요한데 그 중 실제 연료소모량 자료는 항공사의 내부 자료로 공개가 되지 않아 확보가 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 실제 연료소모량 자료를 기반으로 연료소모량을 추정하는 모형을 구축한 후, 모형의 고도화를 수행하여 정확도를 향상시키고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.119-125
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• 2023

항공 산업의 지속 가능한 발전을 위해서는 항공에서 발생하는 온실가스(이산화탄소)를 줄여야 한다. 운영 개선으로 항공부문의 탄소 감축에 크게 기여할 수는 없지만, 단시간 내에 실질적으로 배출을 감소할 수 있다. ICAO는 글로벌 항공 교통 관리와 운영 절차를 최적화하기 위해 GANP와 ASBU를 개발하였고, 각국은 이를 이행하기 위해 인프라 확충과 기술 개발에 노력을 기울여야 한다. 운영 개선의 합법적 장벽은 시카고 협약의 영공주권개념으로 국가는 국경에 기반한 비효율적인 관제를 하거나, 자국 영공의 통과를 제한하거나 금지할 수 있어 항공기 우회경로 운항으로 탄소 배출이 증가한다. 그러나 시카고 협약은 체약국에 영공의 자유를 무제한 부여하지 않으며, 영공 주권개념을 시대 흐름에 맞추어 해석한다면 원활한 항공 운영 개선을 이룰 수 있을 것이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권3호
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• pp.223-232
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• 2014

Monthly variations of radiative forcing (RF) and mean temperature changes by greenhouse gases emitted from commercial aircraft were estimated based on the simplified expression at four international airports (Incheon, Gimpo, Jeju, and Gimhae Airports) during the years of 2009~2010. The highest RF and mean temperature change in the study area occurred at Incheon Airport, whereas the lowest RF and mean temperature change at Gimhae Airport. During 2009~2010, the mean RF and mean temperature change estimated from aircraft $CO_2$ emissions at Incheon Airport were approximately 30.0 $mW/m^2$ and $0.022^{\circ}K$, respectively. The mean RF and mean temperature changes caused by other greenhouse gas $N_2O$ was significantly small (<<0.1 $mW/m^2$ and << $1{\times}10^{-3}^{\circ}K$). Meanwhile, $CH_4$ emissions caused negative mean RF ($-4.45{\times}10^{-3}mW/m^2$ at Incheon Airport) and the decrease of mean temperature ($-3.83{\times}10^{-6}^{\circ}K$) due to consumption of atmospheric $CH_4$ in the aircraft engine.