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배수공 각 작업 단계별 물발자국 영향평가 (Impact Evaluation of Water Footprint on Stages of Drainage Works)

  • 천디;김준수;바타갈래 위누리;김병수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.225-231
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    • 2020
  • 지구상 물의 총량 중 사람이 사용할 수 있는 담수는 지하수, 빙설 등을 제외하면 0.01 % 이하이기 때문에 물 관리 대응 필요성이 커지고 있다. 주요 국가들은 수자원을 보호하고 효율적으로 활용하기 위해서 자원의 채취단계에서 운영단계에 투입되는 물의 양을 정량적으로 추정할 수 있는 물 발자국 연구를 주로 농업 중심으로 진행하고 있다. 우리나라도 최근 물 부족에 대응하기 위하여 여러 정책을 진행 중에 있으며 건설산업에서도 정책개발은 물론 이를 뒷받침할 수 있는 기초연구의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구는 도로의 배수공을 대상으로 공종에 투입되는 자원의 물 소모량을 산정하기 위하여 원료채취단계, 운반단계, 제작단계까지 분석 및 DB를 구축하였다. 물 사용량을 추정방법은 Water Footprint Manual과 환경성적표지 인증안내서에서 제시한 방법을 활용하였으며, 각 공정에 투입된 자재의 물소모계수, 취수원 수역에 따른 물 특성화 인자, 간접수 및 직접수를 고려한 물 발자국을 산정 후 배수공 주요 공법별 원단위 물 사용량을 산정하였다. 물발자국 산정 결과 배수공 자재 중 브라운 아스팔트, 철근, 레미콘이 전체 97 %를 차지하였다. 배수공법별은 암거공, 측구공, 암거날개벽, 철근콘크리트 개거가 전체 92.2 %를 차지하였다. 배수공 전체 단계별 산정된 물 소모량과 물발자국은 원료 채취단계, 운반단계, 제작단계 순으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 배수공 전체 자재나 배수공법별의 물발자국은 농업 분야와 건설업 분야 기초 자료로써 활용될 수 있다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해서는 추후 국외의 데이터베이스를 더 찾아서 지속적인 검토 및 연구가 필요할 것으로 판단된다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2014년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2014)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제27권7호
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    • pp.380-394
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    • 2015
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2014. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the flow inside building rooms, and smoke control on fire. Research issues dealing with duct and pipe were reduced, but flows inside building rooms, and smoke controls were newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for thermal contact resistance measurement of metal interface, a fan coil with an oval-type heat exchanger, fouling characteristics of plate heat exchangers, effect of rib pitch in a two wall divergent channel, semi-empirical analysis in vertical mesoscale tubes, an integrated drying machine, microscale surface wrinkles, brazed plate heat exchangers, numerical analysis in printed circuit heat exchanger. In the area of pool boiling and condensing, non-uniform air flow, PCM applied thermal storage wall system, a new wavy cylindrical shape capsule, and HFC32/HFC152a mixtures on enhanced tubes, were actively studied. In the area of industrial heat exchangers, researches on solar water storage tank, effective design on the inserting part of refrigerator door gasket, impact of different boundary conditions in generating g-function, various construction of SCW type ground heat exchanger and a heat pump for closed cooling water heat recovery were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried out in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration and modelling and controls including energy recoveries from industrial boilers and vehicles, improvement of dehumidification systems, novel defrost systems, fault diagnosis and optimum controls for heat pump systems. It is particularly notable that a substantial number of studies were dedicated for the development of air-conditioning and power recovery systems for electric vehicles in this year. (4) In building mechanical system research fields, seventeen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the evaluation of work noise in tunnel construction and the simulation and development of a light-shelf system. The subjects of building energy were worked on the energy saving of office building applied with window blind and phase change material(PCM), a method of existing building energy simulation using energy audit data, the estimation of thermal consumption unit of apartment building and its case studies, dynamic window performance, a writing method of energy consumption report and energy estimation of apartment building using district heating system. The remained studies were related to the improvement of architectural engineering education system for plant engineering industry, estimating cooling and heating degree days for variable base temperature, a prediction method of underground temperature, the comfort control algorithm of car air conditioner, the smoke control performance evaluation of high-rise building, evaluation of thermal energy systems of bio safety laboratory and a development of measuring device of solar heat gain coefficient of fenestration system.

천성산 밀밭늪의 강우 유출 및 지하수위 변동 특성 (Characteristics of the Rainfall-Runoff and Groundwater Level Change at Milbot Bog located in Mt.Cheonseong)

  • 정유경;이상원;이헌호
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권4호
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    • pp.559-567
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    • 2010
  • 본 연구는 천성산 밀밭늪 지역의 고속철 터널공사에 따른 지하수위의 변동과 강우 유출의 특성을 밝히기 위하여 2004년 7월부터 2008년 5월에 걸쳐 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 밀밭늪에서 단위 강우로 인해 발생하는 직접유출량의 발생시각은 일반 산지유역에서보다 다소 늦어지는 경향이 있었으며, 또한 강우로 인해 발생하는 유출량의 장 단기수문곡선은 대부분의 경우 강우에 대응하여 민감하게 반응하지 않았다. 연간 유출률은 2004년 0.26, 2005년 0.13, 2006년 0.16, 2007년 0.25, 2008년 0.27로 나타나 고속철 터널공사에 관계없이 매년 점진적으로 증가하였다. 이와 같이 밀밭늪에서 해마다 유출률이 증가함에 따라 향후 밀밭늪의 기능이 약화되어 점차 육화되어 갈 것으로 판단하였다. 또한 이들 각 연도의 유출률은 일반 산지유역의 유출률보다 크게 낮은 값으로 나타났으며, 4년간 평균 연간 유출률은 0.19으로 계산되었다. 단기수문곡선에서 직접유출의 감수계수는 0.89~0.97의 범위로 관측되어 일반 산지소유역의 값인 0.2~0.8보다 높게 나타났으며, 기저유출의 감수계수는 0.93~0.99의 범위로 관측되어 일반 산지 소유역의 값과 비슷하게 관측되었다. 밀밭늪의 지하수위는 강우강도에 비례하여 증감하였으며, 특히 지하수위가 정점(피크)에 도달한 후 하강 시에는 아주 완만하게 낮아지는 경향이 있었다. 또한 선행강우가 있었을 때의 지하수위의 변화는 비교적 높은 값을 유지하면서 증감하였다. 강우량이 많은 여름에 지하수위가 가장 높았으며, 겨울에는 아주 낮은 지하수위 값을 나타내었다. 연도별 평균 지하수위값은 2004년 -8.48 cm, 2005년 -14.60 cm, 2006년 -20.46 cm, 2007년 -20.11 cm, 2008년 -28.59 cm로 관측되어, 매년 평균 지하수위값이 점차 낮아지는 것으로 나타났다.

세계유산 황산의 보호관리 특성 및 보전방안 (A Protection Management Characteristic and Preservation Plan of World Heritage Mt. Huangshan)

  • 신현실
    • 한국전통조경학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.120-128
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    • 2018
  • 본 연구는 국내 자연 및 복합유산의 지속적인 보호관리 정책 마련을 위한 기초자료 구축에 목적이 있으며, 세계복합유산으로 등재된 황산을 대상으로 세계유산협약에 따른 보호관리 현황 및 그 특성을 살펴보고 지속적 보전 가운데 활용 방안을 모색해 보고자 하였다. 이에 황산 관련 보호관리 법령 및 제도, 경계 설정, 정책의 변화와 특성을 살펴본 결과는 다음과 같다. 첫째, 황산은 1933년 황산 건설 위원회 성립을 시작으로 보호관리가 시작되었으며, 1982년 국가급 풍경명승구 지정 이후 중앙부처에서의 법률 제정, 지방정부의 조례를 통해 보호관리의 근거가 마련되면서 보호관리 및 활용과 관련한 다양한 사업들이 시행되었다. 둘째, 보호를 위한 경계의 설정은 행정구역 계획을 통해 황산의 경계를 재정비 하는 등 중앙정부의 적극적 개입이 이루어졌으며, 황산 일대 생태적, 경관적 가치뿐만 아니라 문화적 요소의 보호를 위해 풍경명승구 및 세계유산 지정구역 선정 등 보호구역을 설정하였다. 셋째, 황산의 보호관리 양상은 크게 네 가지 시기로 구분되었다. 제1기는 황산의 보호관리를 위한 행정조치가 시작된 시기로 구분하였으며, 제2기는 황산이 국가급 풍경명승구로 지정되면서 법령 및 관리계획이 시행되었다. 3기는 세계유산 등재 이후 국제기구의 권고사항에 따른 보호 중심의 사업이 이루어진 시기였으며, 제4기는 황산시의 지속적 보호 가운데 활용을 위한 관광산업 확대 이후 오늘날까지 유산을 중심으로 한 지역 활성화 정책과 지정구역 내 보전사업이 시행되고 있었다. 넷째, 황산의 보호관리 주체는 중앙정부와 성시정부로 이원화되어 있으며, 복합유산인 황산은 문화유산 관리부처와 자연유산 관리부처가 공동으로 관리하고 있다. 황산의 보호관리는 행정단위별 관리체계 구축을 통해 유산 관련 업무의 효율성과 전문성을 도모하였으며, 현단위 이상 지방정부가 지역 특성에 맞는 보호관리 정책을 시행하도록 권한을 위임받았다. 다섯째, 오늘날 황산은 산정을 중심으로 하는 개발정책으로 보호구역이 파괴되었다. 또한 난립하는 숙박시설 운영에 따라 오수와 쓰레기 방류, 관광객에 의한 환경오염이 문제점으로 제기되고 있으며, 주변지역에 식재된 인공림에서 발생하는 병충해 피해와 케이블카 조성에 따른 생태계의 변화가 나타났다. 여섯째, 황산의 지속적 보호를 위해서는 숙박시설에 대한 신축 증축, 관리에 대한 엄격한 규제가 요구되며, 관람객 수용인원 제한 및 통제를 위한 시설물의 설치가 필요하다.

머신러닝 기법을 활용한 터널 설계 시 시추공 내 암반분류에 관한 연구 (A study on the rock mass classification in boreholes for a tunnel design using machine learning algorithms)

  • 이제겸;최원혁;김양균;이승원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.469-484
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    • 2021
  • 터널 설계 시 지반조사를 통한 암반분류 결과는 공사기간 및 공사비 산출, 그리고 터널안정성 평가에 지대한 영향을 미친다. 국내에서 지금까지 완공된 3,526개소의 터널들의 설계 및 시공을 통해 관련 기술들은 지속적으로 발전되어 왔지만, 터널 설계 시 암질 및 암반등급을 보다 정확하게 평가하기 위한 방법에 대한 연구는 미미하여 평가자의 경험 및 주관에 따라 결과의 차이가 큰 경우가 적지 않다. 따라서 본 연구에서는 암석샘플에 대한 주관적 평가를 통한 기존의 인력에 의한 암반분류 대신, 최근 지반분야에서도 그 활용도가 급증하고 있는 머신러닝 알고리즘을 이용하여 시추조사에서 획득한 다양한 암석 및 암반정보를 분석하여 보다 신뢰성있는 RMR에 의한 암반분류 모델을 제시하고자 하였다. 국내 13개 터널을 대상으로 11개의 학습 인자(심도, 암종, RQD, 전기비저항, 일축압축강도, 탄성파 P파속도 및 S파 속도, 영률, 단위중량, 포아송비, RMR)를 선정하여 337개의 학습 데이터셋과 60개의 시험 데이터셋을 확보하였으며, 모델의 예측성능을 향상시키기 위해 6개의 머신러닝 알고리즘(DT, SVM, ANN, PCA & ANN, RF, XGBoost)과 각 알고리즘별 다양한 초매개변수(hyperparameter)를 적용하였다. 학습된 모델의 예측성능을 비교한 결과, DT 모델을 제외한 5개의 머신러닝 모델에서 시험데이터에 대한 RMR 평균절대오차 값이 8 미만으로 수렴되었으며, SVM 모델에서 가장 우수한 예측성능을 나타내었다. 본 연구를 통해 암반분류 예측에 대한 머신러닝 기법의 적용 가능성을 확인하였으며, 향후 다양한 데이터를 지속적으로 확보하여 예측모델의 성능을 향상시킨다면 보다 신뢰성 있는 암반 분류에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

김조순의 풍고집(楓皐集)을 통해서 본 옥호정의 정원고고학적 가치 (The Garden Archaeological Value of Okhojeong through Kim Jo-sun's Punggojip)

  • 신현실
    • 한국전통조경학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.49-56
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    • 2023
  • 본 연구는 옥호정의 조영자 김조순의 풍고집에 나타난 옥호정도의 내용 전체를 분석하여 풍고집내에 옥호정으로 확인할 수 있는 문헌의 내용을 통해 기존 연구와 옥호정도를 비교하고 조영자와 정원과 관련된 교유관계, 조영사실 등을 규명하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째 옥호정의 조영자인 김조순은 문인취향이 강했던 요인으로 정원의 조영과 경영에 관련된 내용을 비교적 상세히 표현하여 정원의 원형을 추정하기 용이했다. 둘째, 옥호정의 조성연대는 기존에는 을해벽의 각자를 근거로 1815년으로 추정하였으나 이성민이 동성교여집에 김조순이 장씨집을 사들인 기록을 밝혀 1804년으로 정정하는 것이 바람직하다. 셋째, 풍고집에 나타난 김조순의 문예취미는 철저하게 중국고사 등을 따랐으나 정원조영 부분은 사실에 근거한 정원고고학적 기록으로서 그 가치를 지닌다. 정원의 부지확장에 대하여는 옥호정 남측 부분의 경계를 김생 사호에게 양도 받아 반칸 정도 늘린 것으로 추정되고 원예활동과 정원 곳곳에 가산이나, 석상, 괴석, 분재, 수반 등이 매우 다양하게 나타나고 있으며 특히 석가산을 조성하는 기법과 풍치에 대해 언급하고 있으며 어린 소나무의 이식에 대한 전문적 식견, 정원의 화목에 대한 애호와 풍류는 시문 곳곳에 깃들여 있다. 아울러 옥호정의 입지를 선정하기 위한 지형 지세의 파악과 기존 식생 등의 현황파악 능력, 초목을 베고 땅을 고른 과정과 기와와 초가로 지은 집들, 이 곳에서 한거하기 위한 목적과 안전을 기원하는 내용이 완벽한 옥호정 조성의 단계를 보여주고 모정인 산반루의 위치와 조성과정을 알 수 있어 정원고고학적 가치를 지닌다. 향후 풍고집에 등장한 교유인물들의 문집의 해석을 통해 옥호정의 정원원형에 대한 보다 많은 자료들이 발굴되기 위한 후속연구가 요구된다.

만경강유역의 개간과정과 취락형성발달에 관한 연구 (A Study on the Cultivation Processes and Settlement Developments on the Mangyoung River Valley)

  • 남궁봉
    • 한국지역지리학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.37-87
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    • 1997
  • 만경강유역을 하나의 연장선상에 놓고 연구한 결과, 그 공간상에서 역사와 더불어 형성발달해온 시공연속체를 확인할 수 있었다. 만경강상류에서 하류 하구연안에 이르는 면장공간상에서의 개간과정은 여말에서 부터 시작되어 오늘에 이른 것으로 볼 수 있다. [기원지-지향지] 지향가설에서 본 개간과정에서 개간의 기원지는 만경강상류 산간계곡의 지류곡지 개간을 효시로 하여 기원지가 이루어지고, 조선조 중기까지는 수방대책의 발달과 더불어 하천 중류까지 진출하고, 하천 본류에 대한 하류지역의 계간은 하천의 규모와 유수량의 증가로 인한 하안의 홍수와 범람을 극복할 수 있는 인공제방을 축조할 수 있는 기술수준에 이른 1920년대에 들어서야 본격화되고, 그후 연이어 하구연안의 간석지 개간도 시행되어 개간의 개척첨단이 이들 지향지인 해안간석지일대에 형성되는 것을 볼 수 있다. 시간의 흐름과 더불어 각 시기마다 공간의 변화도 수반되어 시공연속체가 발달하는 것을 볼 수 있다. 취락의 경우 개간과정에 따라 산간계곡 산록일대에서는 주변입지적 집촌, 하천중류와 하류에서는 중앙입지적 집촌, 하천하구 간석지에서는 중앙입지적 열촌형태가 우세하게 나타났다.

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年齡別 人口構成에서 본 淸州市의 居住패턴 變化 (Changes in residential patterns by the age composition in Cheongju city, Korea)

  • 한주성
    • 대한지리학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.57-67
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    • 1995
  • 1970-1990년 사이 연령별 인구구성비에 의한 청주시의 동 유형의 변화를 분석한 결과 다음과 같은 점이 밝혀졌다. \circled1 연령별 인구구성비에 의한 유형의 공간적 분포는, 1970 년에는 도심과 그 인접지역이 동심원패턴을, 주변지역은 선형패턴을 나타내었으나, 1980년에 는 도심의 인접지역과 주변지역이 선형패턴을 나타내었다. 1990년에는 도심과 그 인접지역 이 원형으로, 주변지역은 세분된 선형패턴으로 나타났다. \circled2 연령별 인구구성비에 의한 유형 의 변화는 1970년대에는 미학령 연령층과 35-49세의 장년충 인구구성비가, 1980년대에는 유.소년층과 40-49세, 55-64세의 장년층, 70-79세, 85세 이상 노년층의 연령구성비가 유형 의 공간적 변화를 가져왔다고 할 수 있다. 이와 같은 변화가 주로 나타난 지역은 도심과 주 변지역이다. \circled3 연령별 인구구성비에 의한 유형의 변화가 나타난 원인은 제조업의 발달로 인구가 증가함에 따라 도심의 인접지역이나 주변지역에 신흥 단독주택과 아파트가 많이 건 설되어 이들 지역에 청년층의 인구가 전입하여 본래 거주하고 있던 노년층과 혼재되었기 때 문이다.

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수치지형(數値地形)모델을 이용(利用)한 임도망(林道網) 배치(配置)모델의 개발(開發) (Development of Forest Road Network Model Using Digital Terrain Model)

  • 이준우
    • 한국산림과학회지
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    • 제81권4호
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    • pp.363-371
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    • 1992
  • 본(本) 연구(硏究)는 산지(山地)에서 합리적(合理的)으로 임도망(林道網)을 배치(配置)하는 모델을 개발(開發)할 목적(目的)으로 수행(遂行)되었다. 본(本) 연구(硏究)의 임도망(林道網) 배치(配置)모델은 수치지형해석(數値地形解析)과 노선선정(路線選定)의 두 부분으로 구성되어 있다. 본(本) 모델에서는 수치지형(數値地形) 모델을 통하여 지황(地況) 및 임황(林況)에 대한 정보(情報)를 제공(提供)할 뿐만 아니라 종단구배(縱斷勾配)를 바탕으로 임도개설(林道開設)의 적정성(適正性)을 평가(評價)할 수 있다. 이러한 수치지형해석(數値地形解析)의 결과(結果)를 이용(利用)하여 계획(計劃)된 임도밀도(林道密度)를 만족(滿足)시키는 적정임도망(適正林道網)을 수립하게 된다. 노선선정(路線選定)에서는 임도간격(林道間隔)에 따라 노선(路線)의 선택(選擇) 및 임도배치(林道配置)를 위해 면적분할법(面積分割法)을 적용하였으며, 분할면적(分割面積)의 크기는 임도밀도(林道密度)에 의해 산출(算出)된다. 이 면적분할법(面積分割法)은 임도(林道)가 편재(偏在)되어 배치(配置)되지 않도록 해줄 뿐만 아니라 임도계획(林道計劃) 담당자가 융통성(融通性)있게 임도밀도(林道密度)를 조절(調節)하여 배치계획(配置計劃)을 수립할 수 있다. 즉, 임도망(林道網) 계획(計劃)에 있어서의 필수요소인 임도밀도(林道密度)를 다양하게 적용하여 봄으로써 합리적(合理的)인 임도망(林道網)을 구축할 수 있는 것이다. 또한, 노선선정기준(路線選定基準)은 종단구배(縱斷句配), 투자효과(投資效果), 토공량(土工量) 및 이상의 세가지 기준(基準)의 조합(組合)과 같은 4가지 기준(基準)을 적용(適用)하였다. 임도망(林道網) 배치(配置)모델의 현지(現地) 적용가능성(適用可能性)을 평가(評價)하기 위해 평균집재거리(平均集材距離), 집재가능성(集材可能性), 개발지수(開發指數), 순환로망지수(循環路網指數) 등과 같은 지표(指標)를 사용(使用)하였으며, 임도망(林道網) 계획시(計劃時) 노선(路線)을 선정(選定)함에 있어 수치지형분석(數値地形分析)과 면적분할법(面積分割法)을 이용(利用)하는 것이 효과적(效果的)인 것으로 판단(判斷)된다.

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국내 전력 발전 및 산업 부문에서 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술을 이용한 이산화탄소 배출 저감 (Reduction of Carbon-Dioxide Emission Applying Carbon Capture and Storage(CCS) Technology to Power Generation and Industry Sectors in Korea)

  • 위정호;김정인;송인승;송보윤;최경식
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.961-972
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    • 2008
  • 2004년 기준, 온실가스(GHG; Greenhouse Gas) 총 배출량 약 5억9,060만톤(t)$CO_2$로 배출량 세계 10위권인 우리나라는 국제 환경의 변화를 볼 때 향후 반드시 GHG를 감축해야한다. 2004년 국내 에너지 부문 중, 전력 발전 및 산업 부분에서 배출된 이산화탄소(CO$_2$)량은 총 2억9,685만t으로 우리나라 GHG 전체 발생량의 53.3%를 차지하여 이 두 분야에서 CO$_2$ 배출을 감축시키는 것이 가장 시급하고 중요한 문제이다. 또한 이 두 분야는 산업의 특성상 CCS(Carbon Capture and Storage) 기술을 적용하여 효율적으로 CO$_2$를 저감할 수 있는 가장 잠재력이 높은 분야이다. 두 분야에서 효율적으로 적용될 수 있는 CCS 기술로 단기적으로는 amine을 이용한 화합흡수법이, 중, 장기적으로는 ATR(Autothermal reforming), 또는 MSR-H2(Methane steam reformer with hydrogen separation membrane reactor)가 장착된 연소 전 기술과, SOFC+GT(Solid oxide fuel cell-Gas turbine) 같은 순산소 연소 기술이 가장 유리 할 것으로 예상된다. 이와 같은 최신 연소 전 및 순산소 연소 기술을 이용하면 향후 CO$_2$ 포집 비용을 $US 8.5-43.5/tCO$_2$로 줄일 수 있으며 이를 이용하여 전력 발전 및 산업 부분에서 발생하는 CO$_2$의 10%만을 감축하더라도 약 3,000만t의 CO$_2$를 저감할 수 있겠다.