• Journal of Korea Trade
• /
• 제25권2호
• /
• pp.58-74
• /
• 2021

Purpose - This paper research on the embodied carbon emission in Sino-Korea trade. It calculates and analyzes the carbon emission coefficient and specific carbon emissions in Sino-Korea trade from 2005 to 2014. Design/methodology - This paper conducted an empirical analysis for embodied carbon emission in Sino-Korea trade during the years 2005-2014, using a multi-region input-output model. First, direct and complete CO2 emission coefficient of the two countries were calculated and compared. On this basis, combined with the world input-output table, the annual import and export volume and sector volume of embodied carbon emission are determined. Then through the comparative analysis of the empirical results, the reasons for the carbon imbalance in Sino-Korea trade are clarified, and the corresponding suggestions are put forward according to the environmental protection policies being implemented by the two countries. Findings - The results show that South Korea is in the state of net trade export and net embodied carbon import. The carbon emission coefficient of most sectors in South Korea is lower than that of China. However, the reduction of carbon emission coefficient in China is significantly faster than that in South Korea in this decade. The change of Korea's complete CO2 emission coefficient shows that policy factors have a great impact on environmental protection. The proportion of intra industry trade between China and South Korea is relatively large and concentrated in mechanical and electrical products, chemical products, etc. These sectors generally have large carbon emissions, which need to be noticed by both countries. Originality/value - To the best knowledge of the authors, this study is the first attempt to research the embodied carbon emission of ten consecutive years in Sino-Korea Trade. In addition, In this paper, some mathematical methods are used to overcome the error problem caused by different statistical caliber in different databases. Finally, the accurate measurement of carbon level in bilateral trade will provide some reference for trade development and environmental protection.

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

• 한국항해항만학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.106-119
• /
• 2023

Due to global decarbonization movement and tightening of maritime emissions restrictions, the shipping industry is going to switch to alternative fuels. Among candidates of alternative fuel, methanol is promising for decreasing SOx and CO2 emissions, resulting in minimum climate change and meeting the goal of green shipping. In this study, a novel combined system of direct methanol solid oxide fuel cells (SOFC), proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), gas turbine (GT), and organic Rankine cycle (ORC) targeted for marine vessels was proposed. The SOFC is the main power generator of the system, whereas the GT and PEMFC could recover waste heat from the SOFC to generate useful power and increase waste heat utilizing efficiency of the system. Thermodynamics model of the combined system and each component were established and analyzed. Energy and exergy efficiencies of subsystems and the entire system were estimated with participation of the first and second laws of thermodynamics. The energy and exergy efficiencies of the overall multigeneration system were estimated to be 76.2% and 30.3%, respectively. The combination of GT and PEMFC increased the energy efficiency by 18.91% compared to the SOFC stand-alone system. By changing the methanol distribution ratio from 0.05 to 0.4, energy and exergy efficiencies decreased by 15.49% and 5.41%, respectively. During the starting up and maneuvering period of vessels, a quick response from the power supply system and propulsion plant is necessary. Utilization of PEMFC coupled with SOFC has remarkable meaning and benefits.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.52-58
• /
• 2023

지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권3호
• /
• pp.221-228
• /
• 2013

분무유도식 DISI엔진의 성층연소운전조건에서 분무 및 화염특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 연소가시화를 통하여 성층연소 DISI의 연소는 희박 예혼합 연소와 확산연소의 성격을 모두 가지고 있는 것으로 확인되었다. 분사시기에 따른 혼합기 형성특성이 연소의 특성을 결정하는 중요한 인자임을 관찰하였다. 분무와 혼합기 가시화를 통해 낮은 분위기압에서의 over-mixing, 높은 분위기압에서의 under-mixing이 발생하는 것을 확인하였으며 이러한 혼합기 형성과정의 결과에 따라 화염특성, 연소효율 등의 연소특성이 결정되는 것을 살펴볼 수 있었다. 또한, NOx, IMEP도 분사시기에 따른 경향성을 보였으며, 분사시기에 따른 연소상의 변화에 의한 영향임을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
• /
• pp.44-52
• /
• 2002

Low temperature thermal desorption (LTTD) has become one of the cornerstone technologies used for the treatment of contaminated soils and sediments in the United States. LTTD technology was first used in the mid-1980s for soil treatment on sites managed under the Comprehensive Environmental Respones, Compensation and Liability Act (CERCLA) or Superfund. Implementation was facilitated by CERCLA regulations that require only that spplicable regulations shall be met thus avoiding the need for protracted and expensive permit applications for thermal treatment equipment. The initial equipment designs used typically came from technology transfer sources. Asphalt manufacturing plants were converted to direct-fired LTTD systems, and conventional calciners were adapted for use as indirect-fired LTTD systems. Other innovative designs included hot sand recycle technology (initially developed for synfuels production from tar sand and oil shale), recycle sweep gas, travelling belts and batch-charged vacuum chambers, among others. These systems were used to treat soil contaminated with total petroleum hydrocarbons (TPH), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), pesticides, polychlorinated biphenyls (PCBs) and dioxin with varying degrees of success. Ultimately, performance and cost considerations established the suite of systems that are used for LTTD soil treatment applications today. This paper briefly reviews the develpoment of LTTD systems and summarizes the design, performance and cost characteristics of the equipment in use today. Designs reviewed include continuous feed direct-fired and indirect-fired equipment, batch feed systems and in-situ equipment. Performance is compared in terms of before-and-after contaminant levels in the soil and permissible emissions levels in the stack gas vented to the atmosphere. The review of air emissions standards includes a review of regulations in the U.S. and the European Union (EU). Key cost centers for the mobilization and operation of LTTD equipment are identified and compared for the different types of LTTD systems in use today. A work chart is provided for the selection of the optmum LTTD system for site-specific applications. LTTD technology continues to be a cornerstone technology for soil treatment in the U.S. and elsewhere. Examples of leading-edge LTTD technologies developed in the U.S. that are now being delivered locally in global projects are described.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.503-518
• /
• 2012

본 연구에 적용된 한국형 무경운(no-tillage)농법은 한국의 기상특성 및 농업현실에 맞도록 초기 두둑을 형성한 후 이를 지속적으로 재활용하는 방식을 적용하였다. 한국형 무경운 농법은 생산량 저하 등 부정적인 영향이 거의 없는 것으로 보고되었으며 경운작업 등 농자재사용은 크게 절감되는 효과로 인하여 에너지 및 농자재 비용의 절감과 노동시간 단축 등 긍정적인 효과가 높은 것으로 보고되었다(Yang et al., 2012). 무경운농법에 의한 고추재배는 일반적인 고추재배 방식과(국가평균) 비교하여 10a ($1,000m^2$)당 $344.7kgCO_2$(58%)의 온실가스저감 효과를 갖는 것으로 분석되었다. 이 중 비료절감에 의한 직-간접효과가 92%, 에너지사용 절감에 의한 효과는 44%로 높은 탄소저감효과를 나타내었다. 또한, 무경운농법의 직접적인 효과에 부가하여 무경운방식의 토양관리는 일반적으로 시간이 흐를수록 토양의 탄소격리 효과가(carbon sequestration effect) 높아지는 특징을 갖고 있기 때문에 연속적인 무경운농법을 수행할 경우 연구대상지의 지속적인 탄소저감 효과가 기대된다. 본 연구의 결과를 바탕으로 한국형 무경운농법은 농업부문 국가온실가스 저감목표 달성을 위한 주요한 녹색농업기술(agro-green technologies)로서 역할을 수행할 것으로 기대되며, 관련기술의 보급 및 확대를 위한 국가적 차원의 노력이 절실히 요구된다.

• 기술혁신학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.264-286
• /
• 2008

2006년 우리나라의 에너지 사용은 총수입액(28%), 해외의존(97%), 온실가스배출(83%-year 2004)의 비중을 차지하고 있어, 경제나 환경 정책에서 매우 중요한 산업분야이다. 그러나 현실적으로 국내 에너지사용에 따른 온실가스 배출 추계는 산업별 사용량에 국제기구가 권고한 계수를 곱해 사용하는 수준에 머물고 있다. 이러한 수준으로는 post Kyoto Protocol을 통한 개도국의 참여를 강제하려는 새로운 패러다임에 대응할 논리와 정책을 바르게 수립할 수 없다. 본 연구는 한국은행이 발간한 2000년 산업연관표를 기반으로 이형단위 산업연관표를 작성하고, 이를 통해 경제 구성 부문별로 에너지 사용에 따른 온실가스 배출 특성을 분석하였다. 분석은 네가지 측면에서 이루어졌으며, 이는 섹터별 온실가스 배출 밀도 추정, 각 그룹에서 온실가스 배출을 야기한 연료원별 기여도 측정, 산업별 배출계수의 산정, 그리고 국가 총배출량 추정이다. 여기서 추정한 배출량은 온실가스 배출에 관한 국가 공식 통계치와 비교 검증하였다. 연구 접근법은 에너지의 직접사용 과정에서 배출되는 온실가스의 양 뿐만 아니라 배출을 유발하는 간접원인까지도 분석하고 있어, 최근 확산되고 있는 전과정분석(Life Cycle Analysis) 개념에 적합한 모형이다. 이 모형은 향후 온실가스 저감 정책 수립의 중요한 기반이 될 것으로 기대한다.

• 환경정책연구
• /
• 제6권1호
• /
• pp.61-81
• /
• 2007

농산물에 대한 시장수요는 가격탄력성이 작기 때문에 기술진보나 여타 생산성 향상요인에 의해 공급이 확대되면 시장가격이 크게 하락하고 농가의 이윤은 감소한다. 일반적인 경쟁시장 작동원리에 따르면 농업 부문에 투입된 부존자원은 다른 산업으로 조정될 것이다. 하지만 농업부문의 경우 다른 산업으로의 신축적인 자원조정(resource adjustment)이 이루어지지 않기 때문에 농산물의 과다 생산과 낮은 소득수준이 지속된다. 정부가 농업부문 보호를 위해 다양한 정책수단을 도입하는 근본적인 이유는 농업부문이 다른 산업에 비해 취약한 수익구조를 가지고 있어 경쟁시장에서는 식량안보라는 편익을 사회적으로 적절한 수준에서 제공하지 못하기 때문이다. 농업부문 보호를 위해 정부가 취하는 대표적인 정책은 가격지지정책과 소득보조정책이다. 직접지불제는 정부가 농가의 소득을 직접적으로 지지하는 보조금의 한 형태로 농산물의 가격과 교역조건에 직접적인 영향을 미치지 않아 WTO농업협정의 감축대상 보조금에서 제외되어 최근 새로운 농업보호 수단으로 운용되고 있다. 친환경직불제는 환경보전형 농업에 대한 직접지불제로 농약이나 화학비료를 사용하지 않고 생산하는 농가에 대해 일정 보조금을 지급하는 제도이다. 국내에서 1999년부터 시행되고 있는 친환경직불제는 유기농산물의 공급을 확대시키고 농업시장 개방에 대응한 농업부문의 경쟁력 제고방안을 제시하였다는 점에서 긍정적으로 평가되고 있다. 하지만 실제 공급되는 친환경농산물이 저농약이나 무농약농산물이라는 점과 유기질비료 사용을 적절하게 조절하지 못하고 있다는 점에서 '환경보전형 농업'인지에 대해서는 장담할 수 없는 실정이다. 현행 친환경직불제하에서 농약과 화학비료의 투입량이 감소하는 것은 명확하다. 하지만 유기질비료의 투입이 증가한다는 것도 명확하다. 따라서 농약과 화학비료의 감소에 따른 환경질 개선정도가 유기질비료 투입 증가에 의해 상쇄된다면 친환경직불제의 '친환경성'은 보장되지 않는다. 만약 비료에 대한 수요가 큰 농가를 중심으로 친환경농업이 이루어진다면 친환경직불제의 환경오염 저감잠재력은 더욱 취약해질 것이다. 본 논문은 친환경농업으로의 전환에 대한 유인을 정의하고 낮은 토양질의 농가들이 전환에 더 큰 유인을 갖게 됨을 보이고 있다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.326-332
• /
• 2015

우리나라 밭토양에서 국가고유의 온실가스 배출계수를 개발하기 위하여 2010년부터 2012년까지 봄 배추를 대상으로 재배기간 동안에 $N_2O$를 포집분석한 결과는 다음과 같다. 봄 배추 밭에서의 $N_2O$ 배출량은 정식 후 생육초기인 1개월 정도까지 높게 유지되다가 감소하는 경향을 보였다. 또한 생육초기에 수원지역의 $N_2O$ 배출량이 춘천지역보다 높았는데, 이는 수원의 강수량이 상대적으로 높은데 기인한다고 볼수 있다. 질소비료 시용량이 많을수록 $N_2O$ 배출량이 증가하는 경향을 보였으며, 회귀분석한 결과를 보면 99.8%의 상관성이 보였다. 본 연구에서 3년 동안의 봄 배추 재배기간 중 $N_2O$ 배출량을 분석하여 산정한 국가고유 $N_2O$ 배출계수는 0.0056kg Kg $N_2O-N/kg$ N이였다. 이러한 연구결과는 국가고유 $N_2O$ 배출계수를 등록과 더불어 국가 온실가스 배출량 산정에 적용하여 국가 및 지자체의 온실가스 배출량 감축에도 기여할 것이다.