일본은 유선 통화량 감소에 대응한 유선 접속료의 급격한 인상을 막기 위해 NTS 성격에 해당 비용을 5년에 걸쳐 단계적으로 접속원가에서 제외하여 기본료로 회수하도록 한 2004년의 결정을 수정하여 RT-GC 구간 전송로에 해당되는 NTS 비용을 다시 5년에 걸쳐 단계적으로 접속원가에 포함하기로 하였다. 이것은 기본료 부문에서의 경쟁이 도입된 상황을 고려했을 때 개정된 보편적 서비스 제도에서 고비용 지역 원가의 상당부분을 차지하고 있는 RT-GC 구간 전송로 비용이 회수되지 못하게 된 점을 고려한 것이다 이에 따라 NTS 비용으로 분류된 RT-GC 전송로 비용은 보편적 서비스 제도에서 문제된 관련 비용이 회수될 수 있도록 개선되기 전까지 접속료를 통해 회수되게 되었다. 중요한 것은 해당 비용이 실태에 맞게 최소한의 것에 한정되도록 하기 위해 접속원가에 포함되는 RT-GC 전송로 비용은 실제의 네트워크에 있어서 RT 설치국인 국사의 전송로 비용에 한정되도록 하고 있다는 것이다. 이와 같은 일본의 접근은 NTS 비용을 접속원가에서 제외한다는 원칙은 그대로 유지된 상황에서 보편적 서비스 제도 개선과정에서 발생되는 한시적 조치로서 고려되는 것이며, 이용자 부담을 완화한다는 원칙에 기초하고 있다.
本교는 原調査報文 Plating and Surface Finishing;Recovery Pay! Vol 66. No2. (1979) 45~48P을 번역한 것으로 도금폐수의 회수재생에 드는 비용과 장치비 그리고 미국에 있어서의 도금공장의 폐수 회수처리 현황을 알아보는데 참고가 되리라 믿는다.(역자주) Plating and Surface Finishing지의 조사결과는 폐액회수장치를 설치한 도금공장회사들이 화공약품을 절약할 수 있었고, 공장폐수 내에 중금속 함유량의 한계치를 넘지 않도록 하는데 화학처리 비용을 들이지 않거나 최소한 줄일 수 있었다는 사실을 나타내 주고 있다.
본 연구에서는 대표적인 폐기물 최종 처리시설인 소각장을 대상으로 소각열 회수에 따른 경제성 분석을 수행하였다. 국내에서 운영 중인 소각장의 건설 및 운영비용, 소각열 회수량에 대한 함수식을 회귀분석을 통해 도출하였으며, 이를 바탕으로 생애주기비용을 비교함으로써 소각열 회수에 대한 경제성을 비교 분석하였다. 도출된 회귀식으로 일일 80톤 처리규모의 소각장을 기준으로 경제성 분석을 진행한 결과, 소각열 회수시 추가 설비 및 인건비로 인한 초기투자 비용 및 운영비용이 크지만, 열회수에 따른 LNG 대체효과로 계산시 11년 이상 운영할 경우 미회수 소각장과 비교하여 경제적 우위성이 있었다. 또한 열 판매와 온실가스 감축효과를 편익으로 계산할 경우 19년의 자본회수기간이 소요됨을 확인하였다.
국내 지역난방의 역사는 서구의 역사와 비교하여 짧기 때문에 아직 기술 도입의 의존도가 높고 설계에 있어서도 서구의 설계기준을 그대로 도입하여 지역난방 시스템을 운전하고 있다. 따라서 우리나라 실정에 맞는 시스템설계가 필요하다고 하겠다. 특히 열원시설과 수용가 시설사이에서 열을 운송하는 열운송시설, 즉 배관망(이후 배관망으로 칭한다.)에서의 공급 및 회수온도가 유럽의 대류난방방식에 따라 설계되어 높게 설정되어 있다. 공급 및 회수온도가 높다는 것은 열운송시 열손실이 많다는 것을 의미한다. 이에 이 연구에서는 일정 배관망 모델을 선정하여 공급 및 회수온도를 낮추어 운전할 때 발생되는 비용변화를 기초로 공급 및 회수온도 저하운전 가능성을 제시하고자 하였다. 그 결과 배관망에서 공급 및 회수온도를 동일 구배로 낮추는 것이 년간 총 비용을 감소시키므로, 운전온도의 저하가 가능함을 알 수 있었다.
섬유염색산업 중 면섬유의 염색과정에서 발생되는 머서라이징 폐액은 폐수처리장의 pH(수소이온농도)를 올리는 주원인이 되고 있어, 높은 pH에 따른 폐수처리 부과금이나 황산을 이용한 폐수 중화에 사용되는 약품비용이 과다하게 소요되고 있으며, 머서라이징공정에 사용되는 약품인 가성소다 비용이 계속 증가하고 있어, 기업의 환경처리비용 및 약품소모비용에 대한 부담이 매우 큰 실정이다. 본 기술은 머서라이징 폐액에 멤브레인 공정에 적용하여 폐가성소다로부터 가성소다를 회수할 뿐만 아니라, 회수된 가성소다를 다시 머서라이징 공정에 재이용할 수 있도록 하여 약품 절감효과 뿐만 아니라 폐수의 발생량과 오염물질의 농도의 획기적인 저감이 가능한 것이다. 본 연구에서는 서로 다른 기공크기를 갖는 막을 적용하여 투과플럭스, 부피회수율, 부유물질 및 유기물 제거율, 가성소다회수율, 파울링지수 등을 고려하여 폐수 특성에 맞는 가장 적합한 막을 선정하고, 각각의 막에 대하여 온도조건, 압력조건, 화학세정 등의 운전변수를 최적화, 고효율 폐알카리 회수 장치의 경제성 및 기술적 타당성 평가를 통한 가성소다 회수공정을 구성하였다.
본 연구에서는 재생산 기업의 회수 인센티브와 소매점에서의 회수 인센티브를 고려하여 최적 총 주문량과 이 두개의 최적 인센티브에 대한 결정을 연구한다. '회수율은 기업이 제공하는 인센티브와 밀접한 관련이 있다.'는 가정하에 이 회수율을 두 경로로 가는 각각의 함수로 표현하였다. 재고 모델로는 확정적인 EOQ(경제적 주문 수량)모델을 사용하여 기업의 최소 비용함수를 수식으로 표현하였다. 또한 이 모델을 가지고 볼록성(convexity)을 증명하여 기업이 수여하는 최적 인센티브와 소매점이 수여하는 최적 인센티브 그리고 총 주문수량(보충량)을 최적화하였다. 그리고 각각의 매개변수들을 민감도 분석하여 각각의 결정변수의 변화 추이를 살펴보면서 매개변수와의 관계를 알아보았다. 기업과 소매점은 비용을 감소시키기 위해 인센티브를 낮추려 한다. 하지만 이것은 회수량을 감소시켜 새로운 제품 생산량을 증가시킴으로 비용을 증가하게 한다. 이 논문은 국내외 재생산 기업이 이러한 상충관계(Trade off)를 고려하여 최적 인센티브와 최적 주문량을 결정하는데 있어 도움이 될 것으로 기대한다.
생성물의 분리 및 효소의 회수를 위하여 수평흐름 한외여과장치를 부착한 기포탑에서 섬유소의 연속적인 효소 가수분해 반응을 연구하였다. 기포탑을 효소 가수분해 반응 공정에 이용할 경우 기체유속의 범위는 1-3cm / sec로 기포의 합체현상이 발생하지 않는 dispersed bubble flow 영역이 적합하며 혼합도 거의 완전하게 이루어짐을 확인하였다. 효소 회수장치에 한계분자량이 $10^4$인 여과막을 사용하였을 경우 효소의 활성이 저하되지 않은 채 대부분이 회수되었고 glucose 및 cellobiose의 배제율은 0이었다. 따라서 수평흐름 한외 여과장치는 효소의 연속회수장치로 작합하였으며 반응생성물이 연속적인 분리로 섬유소의 당화율을 증가시켰다. 화분식 반응의 경우 반응시간이 8시간이내에서 실험치는 성능식에 잘 부합되었으나 반연속식 및 연속식 반응의 경우에는 이론값과 차이가 있었다. 이는 반응기 내에서의 효소의 변성에 기인된다. 반연속식 및 연속식 반응의 경우 희석율을 증가시킴에 따라 전환율은 증가하나 반응액중의 환원당의 농도는 낮아진다. 따라서 적정한 기질 공급속도 및 희석율은 효소의 회수비용, 생성물의 농축비용 및 기질의 공급비용등의 경제적 요소를 고려하여 판단하여야 한다. 이상의 결과로부터 수평흐름 한외여과장치를 효소 회수장치로 기포탑에 응용할 경우, 효소의 재사용이 가능할 뿐 아니라 당화율을 증가시킴으로서 연속반응기로 효과적이라고 판단되었다.
현행 접안료 부과방법은 부두건설비용과 무관하게 사용료를 부과하고 있으므로 부두건설비용을 제대로 회수하지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 부두건설비용 배분문제에 협조적 게임이론을 응용함으로써 컨테이너부두의 건설비용 보전을 위한 접안료 부과방법을 제시하였다. 연구결과 부산항 컨테이너부두의 경우 선박간에 상호보조(cross subsidy)가 발생하는 것으로 분석되었다. 2만톤 미만 선박은 현행방법이 유리한 반면 2만톤 초과선박은 샤플리밸류에 의한 비용배분이 유리한 것으로 나타났다. 따라서 부두건설비용을 회수하기 위한 사용료 인상뿐만 아니라 각 선박별로 상호보조를 완화시킬 수 있도록 접안료 부과방법을 개선할 필요가 있다는 시사점을 얻었다. 현행방법을 그대로 유지하는 상태에서 일괄적으로 사용료를 인상하는 방법은 비용보전의 문제는 해결할 수 있지만, 그 경우에도 상호보조의 문제는 여전히 남게 된다. 본 연구는 공정하고 효율적인 접안료 부과방법으로서 협조적 게임이론을 응용한 비용배분방법을 제안한다.
ATES(Aquifer Thermal Energy Storage) 열펌프 시스템은 기존의 다양한 열원 적용 시스템 대비 효율이 우수한 것으로 알려져 유럽과 미국에서 건물 냉난방 시스템으로 적용되고 있다. 특히, ATES 시스템은 기존의 냉난방 시스템 대비 경제성이 우수한 것으로 알려져 있으나 국내에서는 이에 대한 연구 결과는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 ATES 열펌프 시스템의 실증 성능 결과를 분석하였으며, LNG 보일러와 에어컨을 사용하는 기존의 냉난방 시스템을 비교시스템으로 ATES 열펌프 시스템의 경제성 평가를 수행하였다. ATES 시스템의 연간 실증 성능 실험결과 ATES 시스템은 외기온도와 무관하게 연중 안정적인 성능을 나타내었다. 경제성 평가시에 생애주기법(Life Cycle Cost)을 적용하여 ATES 열펌프 시스템의 설치 및 운전에 필요한 총 소요비용을 산정하고, 이 결과를 바탕으로 투자회수기간법을 통해 ATES 시스템의 투자회수 기간을 산정하였다. 생애주기법 적용 시에 현재가치법을 사용하였으며, 현재가치법은 수명주기에 발생하는 모든 투자비용과 절감액을 일정한 시점을 기준으로 등가환산하는 방법을 의미한다. 현재가치법에 사용되는 현재가치는 초기비용과 현재가치계수의 곱으로 나타나는데, 여기에서 현재가치계수는 임의의 이자율로 일정기간 동안 정기적인 할부금액이 적립될 때의 현재금액을 구하기 위해 사용하는 계수를 의미한다. 전기와 LNG는 각각 2009년 7월의 (주)한국전력공사와 (주)한국가스공사의 고시요금을 적용하였다. 본 시스템은 실증 설비용량인 20RT를 대상 건물로 가정하였고, 초기투자비는 크게 공사비와 냉난방 설비 구입비로 구성되어 있으며, 기본적인 물가지표는 (사)한국물가정보(KPI)의 고시 데이터를 참조하였다. 각 시스템의 초기투자비는 ATES 시스템이 비교대상 기존 냉난방 시스템 대비 5.7배 높게 나타났다. 일일 8시간 사용기준으로 계절별 전력요금을 고려한 연간운전 비용은 ATES 시스템이 기존 시스템 대비 냉난방 시에 각각 77%와 16%를 나타내어 운전비용이 연간 절감되었고, 난방 운전 시 절감 비율이 냉방시보다 크게 나타났다. 두 시스템에 대한 생애주기비용을 산정하기 위하여 에어컨과 보일러의 기존시스템과 ATES 시스템의 가용연수를 모두 20년으로 설정하였고, 유지보수 비용은 초기투자비용의 2%로 설정하고, 할인율은 은행 예금이자를 기준으로 5%로 설정하였다. 전기와 LNG의 요금 상승률은 (사)한국물가정보를 바탕으로 각각 2%와 8%로 가정하였다. 이러한 조건에서 생애주기법을 이용한 경제성평가는 ATES 시스템의 경우 생애운전비용이 초기투자비용보다 작게 나타났으며, 기존 냉난방 시스템은 생애운전비용이 초기투자비용에 비하여 높게 나타났다. 본 연구 대상 ATES 열펌프 시스템의 실증 성능 데이터와 기존 문헌으로부터 얻은 냉난방 시스템의 성능 결과를 이용하여 생애주기 비용을 적용한 결과 ATES 시스템의 기존 시스템 대비 투자회수 기간은 6.62년으로 나타났다. 특히, 본 연구에서는 ATES 시스템이 국내 최초로 적용됨에 따라 스크린 등의 부품을 다소 고가의 제품으로 시스템에 적용하였으므로 ATES 시스템의 신뢰성과 안정성이 확보되면 초기 투자비 감소가 가능할 것으로 예상되며, 기존 시스템 대비 투자회수 기간은 더욱 감소될 수 있을 것으로 예상된다.
재제조란 고객시장으로부터 회수된 중고품의 닳거나 고장 난 부품을 성한 것으로 교체하여 재제조품 시장에 재판매하는 것을 말한다. 본 논문은 사용된 제품의 회수량이 회수 가격의 함수로 나타나며 일정 계획기간 동안의 재제조품에 대한 수요량이 주어진 경우의 회수 및 재제조 정책을 다룬다. 회수한 사용후 제품은 분해 검사를 통하여 품질을 확인하며 검사가 끝난 회수제품의 품질이 고품질과 저품질의 두 부류로 분류되고 품질 수준에 따라 재제조비용이 상이해 지는 현실적 상황을 가정한다. 두 부류의 분류확률에 불확실성이 없는 경우 및 불확실성이 있는 경우 각각을 대상으로 재제조 시스템의 총비용을 최소화 하는 회수가격 및 재제조 정책을 결정하기 위한 수리모형을 개발한다. 개발한 모형의 수리적 특성을 분석하여 최적해를 구하는 절차를 찾아내고, 최적해가 얻어지는 경우를 분석하여 재제조시스템의 생산경영자에게 시사해주는 검사비용 크기의 경영학적 함의를 밝힌다. 수치 예를 통하여 검사비용 및 회수품 시장규모가 변화함에 따라 최적회수가격이 변화하는 양태를 분석하여 최적해의 민감도를 분석하고, 고품질과 저품질의 어느 한 부류로 분류되는 확률의 불확실성이 커질 때 불확실성을 무시한 의사결정의 오류가 어떻게 변화하는지 고찰한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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