• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.18-25
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• 2019

최근, 도서지역의 신재생에너지전원 및 ESS의 도입이 확대되면서, 이산화탄소 배출의 저감을 위하여, 디젤발전기 대신 CVCF 인버터가 주 전원인 Micro-grid를 안정적으로 운용하는 방안들이 연구되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반의 Micro-grid에서는 전체 부하보다 신재생에너지전원의 출력이 큰 경우에 에너지 Sinking(과도상태) 현상이 발생하게 된다. 이 때, CVCF 인버터용 배터리의 SOC 상태에 따라, 배터리 전압이 급격히 상승하여, 인버터의 과전압 보호동작에 의해 CVCF 인버터가 탈락되어 Micro-grid 전체 계통에 정전을 유발할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 CVCF 인버터를 기반으로 한 도서지역용 Micro-grid의 안정적인 운용을 위하여, 에너지 Sinking이 발생한 경우의 운용특성을 분석하고, CVCF 인버터가 에너지 Sinking 시에 탈락되는 것을 사전에 방지할 수 있는 Micro-grid의 과도상태 운용전략을 제안한다. 또한, CVCF 인버터, 태양광전원, 수용가부하로 구성된 30kW급 Micro-grid 시험장치를 구현하여, 실 계통에서의 에너지 Sinking에 의한 CVCF 인버터 기반 Micro-grid의 과도상태 시 운용특성을 제시한다. 한편, 30kW급 시험장치와 제안한 운용전략을 바탕으로 Micro-grid의 과도상태 운용특성을 분석한 결과, CVCF 인버터용 배터리의 전압과 SOC에 따라 인버터가 탈락하는 과도상태를 사전에 방지할 수 있어, 본 논문의 유용성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.415-420
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• 2018

국제해사기구의 해양환경안전위원회에 의해 도입된 에너지효율설계지수는 이산화탄소 배출량 규제를 위해 필요하나, 선박의 감속운항과 주기관 출력 저하로 황천항해 시 사고로 이어질 수 있다. 이에 해양환경안전위원회는 황천항해 시 선박의 침로유지를 위한 주기관 최소출력에 대한 지침을 제시하였으나, 이는 재화중량톤수 20,000톤 이상 선박에 대한 것으로 중소형 선박에 대한 기준은 부재하다. 본 연구는 최소출력에 대한 지침을 근거로 지침 적용대상인 선박을 평가하고, 수정된 지침을 제안하였다. 또한 지침 미적용 대상인 재화중량톤수 20,000톤 미만의 중소형 선박들에 대한 주기관 최소출력 제시를 목적으로 관련 해양사고 사례들을 조사하고, 선박의 크기에 따른 주기관 출력을 분석하여 중소형 선박에 적용될 수 있는 주기관 최소출력 기준을 제시하였다. 연구의 결과는 악천후 시 중소형 선박들의 해양사고 감소를 위해 선박 건조에 고려될 수 있는 최소출력 기준으로 이용될 수 있을 것이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제29권4호
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• pp.499-520
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• 2020

우리나라 제조업 부문의 상대적 전력투입비율은 OECD 국가들에 비해 높은 편이며 이는 전력가격이 OECD 평균보다 상대적으로 낮은 데에 기인한다. 또한 전력부문은 한국에서 온실가스 배출의 상당한 비중을 점유하고 있는데, 2018년 기준으로 전력생산의 투입연료로 석탄과 천연가스가 41.9%와 26.8%를 차지하기 때문이다. 따라서 우리나라 제조 부문에서 전력가격을 인상할 필요가 있으나 중소기업이 대기업보다 상대적으로 더 많은 영향을 받을 것이라는 우려가 있다. 본 연구는 시간가변적 파라메터 모형인 Kalman Filter 추정법을 이용하여 철강산업에서 대기업과 중소기업 전력수요의 가격 탄력성과 산출 탄력성을 추정하였다. 분석 결과, 기업의 크기에 상관없이 산출량 변화가 가격변화보다 전력수요에 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 대기업에서 전력수요에 대한 가격탄력성뿐만 아니라 산출탄력성의 분산이 중소기업보다 더 큰 것으로 추정되었다. 정책적 함의는 철강산업과 같은 에너지다소비 업종에서 어떻게 전력수요를 감축할 것인지에 관련되어 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권1호
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• pp.15-32
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• 2011

인간 활동에 의해 증가된 온실가스로 인하여 지구촌 곳곳에서 기상이변이 속출하고 있으며, 세계적으로 온실가스 배출 감축을 위한 노력을 하고 있다. 여기에 발맞추어 우리나라 또한 녹색성장을 기조로 한 저탄소 사회 실현을 위한 노력을 하고 있으며, 이를 위해서는 녹색생활을 통한 저탄소 소비 패턴 정착이 필요하다. 이에 국민들에게 저탄소 생활로의 변화를 통해 저감되는 온실가스 배출량 정보 제공이 요구되는 바, 본 연구에서는 국내에서 소비되는 식품들 중 수입의 비중이 높은 쇠고기와 포도주를 대상으로 하여 국내외산 쇠고기와 포도주의 푸드 마일리지 및 이산화탄소 배출량을 산정하였고, 수입산과 국내산의 이산화탄소 배출량 산정 결과를 이용하여 수입산을 국내산으로 대체할 경우에 저감 가능한 이산화탄소 배출량을 평가하였다. '07년 기준으로 수입 쇠고기 10%를 국내산으로 대체하면 연간 14,000톤 만큼의 이산화탄소 감축이 가능하며, 일 년 중 하루를 수입 쇠고기 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 384톤 만큼 감축이 가능한 것으로 나타났다. 같은 방법으로 수입 포도주 10%를 국내산으로 대체하면 연간 1,396톤이 감축되고, 일 년 중 하루를 수입 포도주 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 38톤의 감축이 가능한 것으로 나타났다. 푸드 마일리지와 같은 정량적 지표를 사용하여 국내산 식품의 수요를 유도함으로써 국민들의 실생활 속에서 자연스럽게 저탄소 생활로의 소비 패턴이 이루어질 수 있을 것이며, 앞으로도 이러한 정량적인 이산화탄소 배출량 DB의 개발과 보급이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.268-273
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• 2023

본 연구에서는 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 국내산 조사료 2종과 수입산 조사료 3종의 영양소 함량, 반추위 내 소화율, 발효특성 및 온실가스 발생량을 평가하기 위해 수행되었다. 알팔파는 조단백질 함량이 가장 높은 반면, NDF와 ADF 함량은 가장 낮았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CO₂ 발생량이 낮았다. 한편 티모시는 건물과 NDF 소화율, 반추위 내총 VFA 함량이 가장 높았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CH₄ 발생량이 가장 낮았다. 이상의 연구결과에서, 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 조사료 중 사료가치(영양소 함량, 반추위 내 발효특성 및 간접 소화율)와 온실가스 저감 측면에서 티모시가 가장 우수한 것으로 사료된다. 따라서 국내에서 가장 많이 생산되고 있는 조사료인 이탈리안라이그라스와 볏짚의 사료가치 증진과 온실가스 저감을 위한 조사료 가공기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제19권6호
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• pp.535-543
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• 2006

현재 반도체 및 LCD(Liquid Crystal Display) 제조 공정에 널리 사용하는 $NF_3$는 국제적으로 대기중 배출량에 대한 규제를 실시 중인 온실가스 중의 하나다. 온실가스의 배출량 감축을 위하여 국내 대상 산업체들은 $NF_3$ 배출량의 감소에 지속적으로 노력을 해 오고 있다. 본 연구는 LCD를 제조하는 국내 3사에 설치된 $NF_3$ 처리용 전기가열방식 스크러버(scrubber)의 제거효율(DRE, Destruction and Removal Efficiency)과 process chamber에서의 $NF_3$ 사용 비율(use rate in process)을 측정하였다. 스크러버의 효율을 정확하게 측정하기 위하여, 비활성 기체인 He을 일정 유량으로 주입시켜주는 방법으로 시료를 채취하고, 정밀 가스질량분석기(Gas-MS)를 이용하여 시료 중 화학종들의 분압을 측정하였다. 세 회사에 설치되어 있는 스크러버의 효율을 측정한 결과, 2004년 이전에 설치한 스크러버의와 그 이후 개선한 스크러버의 DRE는 각각 52%와 95% 이상임을 확인하였다. 또한 Process chamber의 $NF_3$ 사용 효율은 1세대 및 2세대 공정라인에 설치한 RFSC(Radio Frequency Source Chamber)의 경우 75% 보다 낮지만, 3세대 이상 라인에 설치한 RPSC(Remote Plasma Source Chamber)의 경우는 95% 이상으로 측정이 되었다. 반도체 및 디스플레이 공정에 개선된 스크러버와 RPSC식 process chamber를 사용할 경우 $NF_3$ 배출량을 99.95% 이상 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 $NF_3$에 대한 국내 3사의 온실가스 감축 목표가 성공적으로 이루어 질 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.164-176
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• 2012

본 연구는 현재 사용되고 있는 석유화학계 접착제를 대체하기 위하여 바이오 디젤 부산물인 유채박을 세 종류(cellulase, pectinase, protease)의 효소를 단독 또는 조합하여 개량한 후 phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 제조하였으며, 이렇게 조제된 접착제를 적용시킨 합판의 접착능 및 포름알데히드 방산량을 조사함으로써 유채박의 합판용 접착제를 위한 원료화 가능성을 확인하고자 하였다. 유채박 접착제는 효소의 종류와 PF prepolymer의 몰비에 따라 6.26~8.81의 pH와 2,980~4,610 cps 점도를 보였으며, 고형분 함량은 33% 내외인 것으로 조사되었다. 유채박 접착제로 제조된 합판의 접착능 및 포름알데히드 방산량을 조사한 결과, cellulase 또는 cellulase와 pectinase를 이용하여 순차적으로 가수분해한 유채박 가수분해물과 1.8-F/P PF prepolymer로 조제한 접착제를 적용시킨 합판의 건조 및 준내수 인장강도가 가장 높았으며, 그 값은 KS F 3101의 보통합판에 관한 최소 규정치인 0.6 N/$mm^2$를 초과하는 것으로 나타났다. 한편 유채박 접착제로 제조된 합판의 포름알데히드 방산량은 전반적으로 1.0 mg/${\ell}$를 초과하지 않았으며, 대조구인 요소수지 접착제로 제조된 합판의 포름알데히드 방산량(2.69 mg/${\ell}$)과 비교하여 상당히 낮았다. 본 연구 결과로부터 유채박 접착제가 합판용 접착제로써 사용될 수 있다는 가능성을 제시할 수 있었으며, 유채박의 가수분해에 사용된 효소의 양 및 가수분해 시간을 조절하거나, 고형분 함량을 증가시켜 열압온도와 시간을 줄이는 방안 등이 유채박 접착제의 상용화를 위하여 향후 추가 연구가 되어야 할 것으로 생각한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.481-493
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• 2023

고밀도 도심지의 열섬현상이 도시 기온을 더 높이고 있으며 이로부터 대기오염 악화, 냉방 에너지 소비 증가 및 온실가스 배출 증대와 같은 부정적 영향들이 발생한다. 녹지의 추가 확보가 어려운 도시 환경에서 옥상녹화는 효율적인 온실가스 감축 전략이다. 본 연구에서는 열섬현상 현황 분석에서 더 나아가 고해상도 위성자료 및 공간정보를 활용하여 연구 지역 내 옥상녹화 가용면적 산정 후 옥상녹화가 가져오는 온도 분포 예측을 통한 열섬현상 완화도 및 이산화탄소 흡수량 평가를 수행하였다. 이를 위해 WorldView-2 위성자료를 활용하여 부산시 도시열섬 지역의 기존 토지피복을 분류하고 머신러닝 기법을 적용하여 옥상녹화 전 후 온도 분포 예측 모델을 개발하였다. 옥상녹화 면적 변화에 따른 열섬현상 완화도를 평가하기 위해 랜덤포레스트 기법을 통해 온도가 종속변수인 온도 분포 예측모델을 구축하였고, 이 과정에서 랜덤포레스트 모델의 훈련자료로 사용될 고해상도 지표 온도 도출을 위해 Google Earth Engine을 활용하여 Landsat-8과 Sentinel-2 위성자료를 융합하는 다중회귀모델을 적용하였다. 또한, 옥상녹화용 초본식생별 이산화탄소 흡수량을 기반으로 녹화 면적에 따른 이산화탄소 흡수량을 평가하였다. 연구 결과를 통해 개발된 위성자료 활용 도시 열섬현상 평가 및 랜덤포레스트 모델 기반 온도 분포 예측 기술은 도시열섬 취약 지역에 확대 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권2호
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• pp.69-76
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• 2015

국내 주요 국가산업단지인 여수국가산업단지, 울산국가산업단지 및 시화 반월산업단지 주변 토양에 대해서 2006년부터 2008년까지 3년 동안 상반기와 하반기로 각각 나누어 시료를 채취한 다음 중금속 농도와 분포특성을 파악하고, 부화지수를 이용한 토양 중금속 오염도를 평가하였다. 여수국가산업단지의 토양 중 Cd, Hg, Pb, Zn 및 Ni 농도가 다른 두 국가산업단지에서의 농도보다 더 높게 나타났으며, 시화 반월산업단지의 토양에서는 Cu, As 및 Cr의 농도가 높게 나타났으나 토양오염우려기준은 초과하지 않았다. 대체적으로 여수국가산업단지의 토양 중 중금속 오염이 다른 두 국가산업단지지역에 비하여 더 높게 나타난 것은 종합석유화학공업기지인 여수국가산업단지에는 입주해있는 석유화학공장들에서 발생하는 오염물질과 또한 이들을 수송하는 자동차 등의 비점오염원의 영향을 더 많이 받았기 때문인 것으로 판단되었다. 연구대상 지역별로 각각 구분하여 토양 중금속 결과를 이용한 주성분 분석결과 세 지역 모두 고유치가 1 이상인 주성분 2개를 각각 추출할 수 있었다. 여수 및 시화 반월국가산업단지에서는 Cd, Cu, Pb, Cr, Zn 및 Ni이 요인 1로, 그리고 As 및 Hg이 요인 2로 설명되었으며, 이는 두 지역 모두 석유화학과 기계, 철강, 전기전자 등의 배출원 영향을 받는 것으로 판단되었다. 울산국가산업단지은 Cd, Pb, Cr 및 Ni이 요인 1로, 그리고 Cu, As, Hg 및 Zn이 요인 2로 설명되었으며, 이는 기계, 석유화학, 운송장비, 비제조 등의 배출원 영향을 받는 것으로 판단되었다. 부화지수(EF)에 의한 오염도 평가 결과 3개 지역 모두 Cd, Pb 및 Zn의 EF값이 1 이상으로 나타나 이들 항목들의 오염개연성이 타 항목들에 비하여 높은 것으로 판단되었다. Cr은 시화 반월국가산업단지에서 1을 초과한 것으로 나타났으며, 3개 지역 모두 Zn의 부화지수가 상당히 높게 나타났다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, 국가산업단지 토양의 중금속 오염은 토양환경 및 주변 농업환경에 악영향을 미칠 수 있으므로 다양한 중금속 배출원을 파악하여 각 배출원별로 철저한 관리가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권4호
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• pp.323-332
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• 2010

현재 석유화학계 접착제는 합판과 같은 목질계 판상재료 생산을 위하여 주로 사용되고 있다. 그러나 석유화학계 접착제의 기본 원료인 원유의 가격 상승과 포름알데히드 방산과 같은 문제로 대체 접착제에 대한 개발이 절실한 상황이다. 본 연구는 석유화학계 접착제를 대체하기 위하여 바이오 디젤 부산물인 유채박을 이용하여 접착제를 조제하였으며, 이 접착제를 합판 제조에 적용한 후 접착능 및 포름알데히드 방산량을 조사함으로써 유채박의 합판용 접착제 제조를 위한 원료화 가능성을 확인하고자 하였다. 유채박 접착제 조제를 위하여 먼저 유채박을 수산화나트륨으로 화학적으로 개량한 후, phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 제조하고 그 접착제를 합판 제조에 적용하였다. 유채박 접착제는 가수분해 조건과 PF prepolymer의 몰비에 따라 26.08~36.12%의 고형분 함량을 보유하였으나, 점도가 매우 높은 것으로 조사되었다. 한편 유채박 접착제로 제조된 합판의 인장 전단강도와 목파율은 유채박의 가수분해 조건과 PF prepolymer의 종류와 상관없이 KS 규격의 보통 합판 품질기준을 상회하였다. 포름알데히드 방산량은 1.8몰의 포름알데히드와 1몰의 phenol로 조제한 PF prepolymer를 사용한 접착제에서 유채박의 가수분해 조건과 상관없이 KS 규격의 E0 기준보다 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 유채박이 합판용 접착제의 원료로서 사용될 수 있을 것으로 생각되나, 열압시간을 단축시키기 위한 유채박 접착제의 고형분 함량을 증가시키는 방안과 접착제의 목재 침투 정도와 인장 전단강도 사이의 관계를 확인하는 현미경적 미세구조에 대한 연구가 유채박 접착제의 상용화를 위해 필요할 것으로 판단된다.