• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.52-58
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• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제110권3호
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• pp.393-405
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• 2021

운송 산업과 공장 산업으로 인한 대기 중 오염물질의 증가는 전 세계적으로 중요한 환경 문제 중 하나로 떠오르고 있다. 우리나라의 도시 지역은 산업 단지가 밀집되어 있고 인간의 활동이 집중되어 있어 사람들의 건강을 위협하는 대기오염의 피해가 더욱 심각하다. 대기오염물질을 저감하는 친환경 방안으로 조경수의 활용이 각광받고 있으나, 대기 오염 정화 능력이 뛰어난 수종 선정과 조경수의 관리에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는 주요 조경수 10수종을 대상으로 NO₂와 SO₂ 저감 능력을 정량화하여 비교하였으며, 수종별 생리적, 형태적 특성과 NO₂, SO₂ 저감 능력의 관계를 분석하였다. 실험은 밀폐 챔버를 통해 진행되었으며, 생리적 특성은 엽록소와 카로티노이드 함량을 측정하였고, 형태적 특성은 잎의 넓이, 잎의 둘레, 엽면적비를 측정하였다. 엽면적당 NO₂ 저감량은 산수유(19.81 ± 3.84 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 높았고 스트로브잣나무(1.51 ± 0.81 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 낮았으며, 활엽수종(14.72 ± 1.32 ng cm^-2 hr^-1)이 침엽수종(4.68 ± 1.26 ng cm^-2 hr^-1)보다 약 3.1배 높았다(P < 0.001). 엽면적당 SO₂ 저감량은 느티나무(70.04 ± 7.74 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 높고 스트로브잣나무(4.79 ± 1.02 ng cm^-2 hr^-1)가 가장 낮았으며, 활엽수종(44.21 ± 5.01 ng cm^-2 hr^-1)이 침엽수종(11.47 ± 3.03 ng cm^-2 hr^-1)보다 약 3.9배 높았다(P < 0.001). 상관관계 분석 결과 NO₂ 저감능력은 엽록소 b 함량에 의해 가장 잘 설명되었으며(R² = 0.671, P = 0.003), SO₂ 저감능력은 SLA와 엽면적당 둘레비에 의해 가장 잘 설명되었다(각각 R² = 0.456, P = 0.032와 R² = 0.437, P = 0.001, R² = 0.872, P < 0.001). 결과적으로, 수목의 대기오염물질 저감 능력은 광합성, 증발산, 기공전도도, 잎의 두께와 관련이 있는 것으로 판단된다. 따라서, 앞으로 조경수 식재를 위해 수종을 선발하는 경우에는 수종의 생리적, 형태적 특성을 종합적으로 고려하고, 기존에 식재된 수목은 건강한 생리적 활성을 유지하도록 지속적인 관리가 필요하다.