• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권4_2호
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• pp.549-563
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• 2022

Continuous global warming is causing ecosystem destruction and direct damage to human life. The main cause of global warming is greenhouse gases, which account for more than 90 % of carbon dioxide. The leaders of each country signed the Paris Agreement at the United Nations Convention on Climate Change (UNFCCC) to reduce greenhouse gas emissions. Currently, the total amount of CO₂ emitted from South Korea is 664.7 million tons as of 2018, ranking eighth in the world. 37 % of South Korea's total CO₂ emissions come from the construction & building field, especially the cement production, which is a construction material. Carbon reduction technologies can be largely divided into four types: carbon reduction (CC), carbon reduction and storage technology (CCS), carbon reduction and utilization technology (CCU), and carbon reduction, storage and utilization technology (CCUS). Overseas, CCUS technology is mainly applied to reduce and store CO₂ emitted from construction and construction field. A technology for permanently storing CO₂ through mineralization by capturing CO₂ and utilizing CO₂ into a cement production process was developed, and this technology is applied to the entire cement industry. However, the development of CCUS technology applicable to the cement industry is still insignificant in South Korea. In this study, carbon dioxide reduction technology and methods for reducing carbon dioxide emitted during the cement manufacturing process, which is the main component of concrete mainly used in civil engineering construction, were investigated. Overseas, it has reached the commercialization stage beyond the demonstration stage as a way to reduce carbon dioxide by vomiting carbonation reactions. Accordingly, if carbon dioxide reduction plan technology generated during cement manufacturing is developed based on domestic technology differentiated from foreign technology, it is expected to contribute one more step to the carbon neutrality policy.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2011년도 춘계 학술논문 발표대회 1부
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• pp.121-122
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• 2011

Globally about 40% of total carbon dioxide emissions occupies from the construction industry. Therefore, it is important to quantitatively calculate carbon dioxide emission of concrete prior to the reduction of carbon dioxide. ddd In addition, it is also important to quantitatively calculate carbon dioxide absorption of concrete because concrete absorbs in a measure of carbon dioxide. In this study, it carried out carbon dioxide balance evaluation of building and civil engineering structures through carbon dioxide balance evaluation method of concrete. Consequently absorption rate compared with carbon dioxide emission is about 2.5~5.18%.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.129-142
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• 2023

본 연구는 2018년 4월부터 2022년 4월까지 Orbiting Carbon Observatory-2/3의 건조공기 이산화탄소 몰분율(column-averaged carbon dioxide dry-air mole fraction, XCO₂) 자료와 TROPOspheric monitoring instrument의 일산화탄소(carbon monoxide, CO) 및 이산화질소(nitrogen dioxide, NO₂) 연직컬럼농도(본 연구에서 XCO, XNO₂로 명명) 자료를 활용하여 한국과 중국의 도시 및 권역에 대해 CO와 CO₂, CO와 NO₂의 비율을 분석하고, 사회경제적 지표(인구, 차량 등록 대수, 지역내총생산)와 비율의 관계, 한국과 중국에서의 특성 차이를 제시하였다. 먼저 CO₂, CO 그리고 NO₂ 세 기체상 물질의 대기 중 체류시간 차이로 CO₂, CO는 배경값과 추세선을 제거한 ΔXCO₂, ΔXCO로 분석하였다. 지역별로 세 값을 비교한 결과 ΔXCO, ΔXCO₂는 중국 지역이 XNO₂는 한국 지역이 상대적으로 높은 값을 보였으며, 두 값의 비율(ΔXCO/ΔXCO₂, ΔXCO/XNO₂) 모두 한국보다 중국에서 높은 것으로 나타났다. ΔXCO/ΔXCO₂, ΔXCO/XNO₂와 사회경제적 지표는 양의 상관관계를 보였으며, 이는 도시 규모가 크고 경제활동이 활발할수록 대기오염기체 및 온실기체의 농도가 높다는 점을 시사한다. 한국과 중국의 비율 특성 차이를 분석하기 위해 두 나라의 지역별로 분석한 ΔXCO와 ΔXCO₂ 관계는 한국은 음의 관계성을 중국은 양의 관계성을 나타냈다. ΔXCO와 XNO₂의 상관성을 여름과 겨울에 대해 각각 살펴본 결과, 한국은 계절에 따른 ΔXCO 증감이 크지 않은 것에 비해 중국은 북동부 지역을 중심으로 계절에 따른 ΔXCO와 XNO₂의 증감이 크게 나타나며 관계성의 차이를 보였다. 이는 온실기체와 대기오염기체의 비율을 분석할 때, 계절 변동성 및 국가별 배출 특성을 감안해야 함을 시사한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.41-42
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• 2011

The purpose of this study is not only fixation of carbon dioxide using the cement-saturated solution by wet carbonating reaction but also evaluate the possibility of storage technology of Carbon dioxide. wet carbonation is reaction of CO₂ injection by CO₂ reactor. As a result of experiment, the carbon dioxide is fixed, and high-purity Calcium Carbonate is eluted.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.71-72
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• 2012

The purpose of this study is not only fixation of carbon dioxide using the cement-Paste solution's calcium ion by wet carbonating reaction but also quantitatively evaluate the possibility of storage technology of Carbon dioxide. wet carbonation is reaction of CO₂ injection by CO₂ reactor. As a result of experiment, the carbon dioxide is fixed, and high-purity Calcium Carbonate is eluted.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.312-319
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• 2021

본 연구는 CO₂ 상승 처리에 따른 복숭아 '미홍' 품종의 수체생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. CO₂ 농도는 기후변화 시나리오 RCP8.5를 기반하여 400µmol·mol^-1(현재), CO₂ 상승구 700µmol·mol^-1(21C 중반기), 940µmol·mol^-1(21C 후반기)으로 4월 22일부터 7월 6일까지 처리하였다. 5월 22일부터 7월 2일까지의 최대광합성률 평균값은 700µmol·mol^-1 처리구에서 16.06µmol·CO₂·m^-2·s^-1으로 대조구 14.45µmol·CO₂·m^-2·s^-1와 940µmol·mol^-1 처리구의 15.96µmol·CO₂·m^-2·s^-1보다 높았다. 그러나 기공전도도는 대조구보다 700µmol·mol^-1 및 940µmol·mol^-1 처리구에서 낮았다. 또한 모든 처리구에서 CO₂ 포화점은 생육 초기 1,200µmol·mol^-1에서 생육 후기 600-800µmol·mol^-1으로 낮아졌다. 기공 밀도는 CO₂가 상승할수록 감소하였다. 수체생육 중 직경증가량, 엽면적, 신초 수는 통계적 유의차가 없었지만, 신초 길이는 CO₂가 상승할수록 짧아졌다. 과중은 700µmol·mol^-1(152.5g), 940µmol·mol^-1(147.4g), 400µmol·mol^-1(141.8g) 처리구 순으로 높았다. 가용성 고형물 함량은 대조구인 400µmol·mol^-1 처리구보다 CO₂ 상승 처리구에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과들을 종합하면 700µmol·mol^-1 까지의 CO₂ 상승은 복숭아 '미홍'의 수량과 가용성 고형물 함량 등 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면, 940µmol·mol^-1 이상의 CO₂ 상승은 조기 노화 및 착과 부위 감소 등 복숭아 생산성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제31권5호
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• pp.343-347
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• 2022

Recently, the problem of global warming caused by greenhouse gases is getting serious due to the development of industry and the increase in transportation means. Accordingly, the need for a technology to reduce carbon dioxide, which accounts for most of the greenhouse gas, is increasing. Among them, a catalyst for converting carbon dioxide into fuel is being actively studied. Catalysts for reducing carbon dioxide are classified into thermal catalysts and photocatalysts. In particular, the photocatalyst has the advantage that carbon dioxide can be reduced only by irradiating ultraviolet rays at room temperature without high temperature or additional gas. TiO₂ is widely used as a photocatalyst because it is non-toxic and has high stability, but has a disadvantage of low carbon dioxide reduction efficiency. To increase the reduction efficiency, 1-propanol was used in the synthesis process. This prevents agglomeration of the catalyst and increases the specific surface area and pores of TiO₂, thereby increasing the surface area in contact with carbon dioxide. As a result of measuring the CO₂ reduction efficiency, it was confirmed that the efficiency of TiO₂ with 1-propanol and TiO₂ without 1-propanol was 19% and 12.3%, respectively, and the former showed a 1.5 times improved efficiency.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.221-232
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• 2023

탄소중립을 위한 이산화탄소 저감 기술 및 대체 에너지에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 팔리고스카이트(palygorskite)는 리본 구조를 가지는 점토광물로 넓은 표면적의 나노크기의 공극을 가지고 있어, 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO₂)를 포집하고 친환경 대체 에너지인 수소(H₂)를 저장할 수 있는 물질로 제안된 바 있다. 이번 논문에서는 대정준 몬테 카를로(grand canonical Monte carlo) 시뮬레이션을 사용하여 팔리고스카이트 나노공극으로의 CO₂ 및 H₂ 분자의 흡착 등온선과 기작에 대한 기초연구의 예비 결과를 보고한다. 실온에서 기체의 분압 관련 변수인 화학 포텐셜(chemical potential)의 증가에 따라 나노공극에 흡착되는 CO₂ 및 H₂ 함량은 증가하였다. CO₂와 비교하여, H₂의 흡착은 더 높은 화학 포텐셜, 즉 높은 에너지가 필요하였다. 이론 계산으로 얻은 나노공극에서의 평균 제곱 변위(mean squared displacement)는 CO₂ 보다 H₂가 훨씬 높았으며 기존 실험 결과와 일치했다. CO₂는 나노공극에서 일렬로 배열된 반면, H₂는 매우 불규칙한 배열을 보였다. 이번 연구 방법은 CO₂ 및 H₂를 저장 가능한 지구물질 광물을 찾는 개발연구뿐만 아니라, 지중환경에서 유체와 광물의 반응을 근본적으로 이해하는 데 기여할 것으로 기대한다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권3호
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• pp.40-52
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• 2022

탄소광물화 기술은 석탄재와 이산화탄소를 반응시켜 건설재료 등으로 활용이 가능한 복합탄산염 등의 부산물을 생산함과 동시에 이산화탄소를 탄산염에 고정화하여 온실가스 감축효과를 얻을 수 있는 기술로, 이산화탄소 감축 및 경제적 잠재력을 고려하면 국가 온실가스 감축 목표를 실현하기 위한 유용한 방안이 될 수 있다. 그러나 아직까지는 해당 기술의 이산화탄소 감축 성능과 환경적인 이점, 경제성 등에 대한 자료가 적어서 기술의 상용화 가능성에 대해서는 명확하지 않은 상태이다. 본 연구는 국내 순환유동층 발전소에서 발생되는 이산화탄소와 석탄재를 이용하는 이산화탄소 투입량 기준 6,000 tonCO₂/년 규모의 탄소광물화 설비에 대해 이산화탄소 감축량 및 경제성 분석을 수행했다. 공정 분석 결과 1톤의 복합탄산염 생산 시 실질적인 이산화탄소 감축량은 약 45.8 kgCO₂eq, 연간 약 805.3 tonCO₂로 산정되었으며, 경제적 편익 분석 시 비용편익분석비(B/C Ratio)는 1.04, 내부수익률(IRR)은 10.65 %, 순현재가치(NPV)는 24,713,465 원으로 나타나, 탄소광물화 설비가 어느 정도 경제성을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.323-327
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• 2020

이산화탄소 메탄화 공정 적용을 위해 저온에서 우수한 활성을 나타내는 Ni/CeO_2-X의 반응 특성을 조사하였다. 지지체인 CeO_2-X는 Ce(NO₃)₃를 400 ℃에서 열처리하여 획득하였으며, 촉매는 함침법으로 제조되었다. 실험의 운전 변수로써 반응기 내부 압력, 유입가스 중 산소, 메탄, 황화수소의 조성 및 반응 온도에 대하여 수행하였다. Ni/CeO_2-X를 이용한 이산화탄소 메탄화 반응에서 압력이 1 bar에서 3 bar로 증가함에 따라 CO₂ 전환율은 25% 이상 증가하였으며, 낮은 반응 온도에서 증가폭이 크게 나타났다. 유입가스 중 산소와 메탄은 촉매의 CO₂ 전환율을 최대 16, 4%씩 감소시켰으며, 산소와 메탄의 농도가 높아질수록 CO₂ 전환율의 감소율이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 황화수소는 촉매의 CO₂ 전환율을 최대 7% 감소시켰으며 촉매의 비활성화를 야기하였다. 본 연구의 결과들은 이산화탄소의 메탄화 공정 기초 자료로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.