• 전기학회논문지
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• 제68권1호
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• pp.27-35
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• 2019

There is a growing interest in various microgrid solutions that supply electricity 24 hours a day to off-grid areas where are not connected with the main grid, and Korea has many positive effects by constructing overseas microgrids as a country operating the emission trading scheme. Since it is not clear how to obtain load curves that is one of the inputs of the HOMER used to design a microgrid optimization plan, or it is necessary to examine whether electricity is supplied to the peak load level of the areas where have not received the electricity benefits from the viewpoint of the demand management, a methodology should be developed to know the load composition ratio and the shape of the daily load curve. In this paper, the relative coefficient and average load information for each load group obtained from the survey are used besides peak load and total average load. A mathematical model is proposed to derive the load composition ratio in the form of a Quadratic Programming and the load forecasting is performed using simple linear regression with future indicators. The effectiveness of the proposed method is confirmed for the Philippine island region supported by Korea Energy Agency and the Asian Development Bank.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.293-305
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• 2009

메탄은 온실효과가 이산화탄소 보다 20배 이상인 대표적인 non-$CO_2$ 온실가스이다. 매립지는 주요 인위적 메탄 발생원으로, 매립지의 메탄 발생량은 연간 35~73 Tg(tera gram)으로 추정된다. 바이오커버(개방형 시스템)과 바이오필터(폐쇄형 시스템)을 이용하는 생물학적 방법은 메탄을 회수하여 자원화하기에는 메탄 농도가 너무 낮거나 가스 포집정이 설치되어 있지 않는 노후화된 매립지나 소규모 매립지로부터 메탄 배출을 저감할 수 있는 유용한 방법이다. 메탄을 유일탄소원과 에너지원으로 활용하는 메탄산화세균은 이러한 생물학적 방법에 있어 메탄을 산화시켜 제거하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 토양, compost, 지렁이 분변토 등과 같은 다양한 충전재를 이용하여 실험실 규모의 바이오커버/바이오필터의 메탄산화효율에 관한 많은 연구가 진행되었다. 이 중에서 compost는 가장 많이 이용되고 있는 충전재이고, compost를 이용한 바이오커버/바이오필터의 메탄산화속도는 50에서 $700\;g-CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$로 보고되고 있다. 또한, 실제 매립지에 파일럿 규모의 바이오커버/바이오필터를 설치하여 메탄 배출 저감 효과에 관한 연구도 진행되고 있다. 매립지의 메탄 배출 저감은 탄소배출권 거래와 연관될 수 있으므로, 바이오커버/바이오필터에 의한 메탄 저감량을 정확하게 평가하는 것이 매우 중요하다. 그러므로, 매립지 현장에 설치된 바이오커버/바이오필터의 성능을 평가하는 방법은 표준화되어야 하며, 메탄 저감량을 정확하게 정량화할 수 있는 방법 개발이 필요하다.

• 대한지리학회지
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• 제50권3호
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• pp.277-287
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• 2015

본 논문은 REDD(Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation, 개발도상국의 산림파괴 및 산림황폐화 방지를 통한 온실가스 감축) 기준선 설정시 토지이용변화 예측모형 적용의 한계점을 지적한다. REDD는 산림을 보호하는 대가로 탄소배출권을 생성하고 이를 거래하는 내용이 골자를 이루는 국제환경보전 정책이다. 탄소배출권의 규모는 기준선(reference level)에 근거해 정해지는데, '기준선'이란 산림파괴 패턴이 현상태 그대로 유지될 경우 미래에 발생할 탄소배출량을 의미한다. 본 논문에서는 토지이용변화 예측모형인 Geographic Emission Benchmark(GEB)와 GEOMOD의 모델링 결과를 비교하여 공간적 스케일이 변함에 따라 이들의 정확도가 어떻게 달라지는지를 분석하였다. 두 모형을 중국 운남성 시솽반나 열대림 사례에 적용한 결과, GEB가 상대적으로 양적 예측이 더 우수한 것으로 나타났고, GEOMOD는 위치적 예측이 더 정확한 것으로 밝혀졌다. 양적 예측은 몇 헥타르의 산림이 미래에 경작지로 개간이 될 것인가에 대한 결과를 의미하고, 위치적 예측은 그 개간이 어디에서 일어날 것인가에 대한 결과를 가리킨다. 또한, 위치적 예측이 다소 부정확하더라도 양적인 예측이 우수하면 전반적으로 특정 모형이 우수한 결과를 나타낼 수 있는 것으로 나타났다. 이는 REDD 기준선 설정시 양적 예측과 위치적 예측이 모두 중요한 만큼 다양한 조건 하에서의 정확도 변이를 고려하여 신중하게 토지이용변화 예측모형 적용해야지만 정확한 기준선을 설정할 수 있음을 시사한다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권2호
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• pp.115-131
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• 2011

온실가스의 감축 규제가 세계 경제에 미치는 영향은 매우 클 것으로 예상되며, 산업 전반에 걸쳐 적절한 대응방안 도입이 필요한 시점이다. 이에 본 연구는 온실가스 감축 규제에 대응하기 위해서 취해질 수 있는 온실가스 저감 기술, 설비 개발, 에너지 절약 및 효율화 활동, 탄소배출권 구입을 통한 탄소 상쇄 등 여러 경제적 행위 중에서 탄소배출권 투자에 초점을 맞추어 연구하였다. 특히, 탄소배출권 투자 시 고려해야 할 위험 요인 중에서 UN 등록 거절 위험과 탄소배출권 가격변동성 위험을 최소화하기 위한 위험관리 모형을 설계하고 검증하였다. 이를 통해 탄소 상쇄가 필요한 다양한 분야의 이해관계자가 최적화된 탄소배출권과 관련한 전략을 수립할 수 있도록 제안하는 것을 목표로 한다. 기후변화에 따른 새로운 메커니즘에 국내 금융회사들이 신속히 대응할 수 있는 방법을 모색하고자 한 본 연구는 현재 청정개발체제(CDM)에서 발급되는 탄소배출권(CER)에 국한되지 않고 공동이행체제(JI) 프로젝트에서 발급되는 탄소배출권(ERU), 배출권거래제(ET)에서 인정되는 탄소배출권(AAU) 뿐만 아니라 향후 새롭게 인정될 탄소배출권에도 유사하게 적용될 수 있을 것이다.

• 한국산학경영학회:학술대회논문집
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• 한국산학경영학회 2006년도 춘계학술발표대회 발표논문집
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• pp.147-170
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• 2006

재생에너지로서의 매립가스는 매립된 폐기물의 분해과정에서 생성되는 부산물로서 악취와 환경오염을 유발하는 유해한 가스로 여겨져 왔으나, 최근 들어 매립가스를 대체에너지 자원으로 이용하려는 추세가 나타나고 있음은 매우 고무적인 현상이라 하겠다. 발열량이 $5,000kcal/m^3$에 달하는 매립가스의 특성은 에너지원으로써의 활용가치가 탁월한데다 지구온난화의 주범으로 떠오르면서 그 회수 필요성이 더욱 강조되고 있는 실정이다. 현재 우리나라의 매립가스자원화 사업은 가스엔진을 이용한 전력생산이 대부분을 차지차고 있으며, 부분적으로 중질가스와 고질가스의 활용에도 관심을 보이고 있다. 가스발전기의 가동률과 전력단가의 변동을 고려하여 매립가스의 경제성을 분석해본 결과, 초기 투자비 회수와 지속적인 수익성 확보를 위해서는 최소한 10년 이상의 발전사업 운영 및 전력판매 단가의 현실화가 요구되고 있다.

• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.99-120
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• 2017

한국지역난방공사 SS지사에서는 시설용량 전기 99MW, 열 98Gcal/h 규모의 열병합(Combined Heat & Power) 발전소를 구역전기사업으로 운영하고 있다. 이 지역은 경기불황과 수요감소로 하절기 6~9월 사이에 잉여열 처리문제가 발생하여 발전기를 가동하기 곤란한 상황이므로 경제성 있는 에너지 신사업모델 개발이 절실하다. 본 연구에서는 이곳의 실제 운영자료를 기반으로 신재생 에너지 하이브리드 시스템을 도입하여 최적화 운영모델을 개발하고자 한다. 특히 신재생에너지 중에서도 입지제약이 작고 열과 전기를 동시에 생산할 수 있는 연료전지(Fuel Cell)발전과 대표적인 신재생에너지인 태양광(Photovoltaic)발전과 심야발전시 전력을 저장하여 주간에 전력을 방출 할 수 있는 ESS(Energy Storage System)의 조합을 검토하였다. 이에 따른 최적화 모델 선정은 HOMER(Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources) 프로그램을 활용하였다. 경제성 분석을 수행한 결과, 순 현재비용(NPC) 측면에서는 기존의 99MW 열병합발전이 가장 경제적이지만 신재생에너지를 사용하여 발생되는 탄소배출권 거래와 REC(Renewable Energy Certificate) 거래를 포함한 측면에서는 99MW의 CHP와 5MW의 연료전지, 521kW의 태양광을 하이브리드 시켜서 전력과 열을 공급하는 것이 99MW의 CHP 열병합발전만으로 전력과 열을 공급하는 것보다 최대 2,475억원 경제적인 것으로 나타났다. 구역전기사업에서 최적화 공정모델로 연료전지와 신재생에너지 하이브리드 시스템을 도입함으로써 경제성을 개선시킬 수 있는 결과를 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.347-354
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• 2014

본 연구에서는 연소 배가스 중에 포함된 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술의 경제성평가를 수행하고 화합물 생산 계획에 따른 이익 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 분석하였다. 본 연구에서 고려된 기술을 이용하면 발전소에서 발생되는 연소배가스 중의 이산화탄소와 전기분해를 통해 발생되는 가성소다와의 탄산화 반응을 통해 고부가화합물(중탄산나트륨, $NaHCO_3$)의 생산 및 이산화탄소의 저감이 동시에 가능하다. 또한 전기분해에서 생산되는 염소 및 수소 가스는 다시 차아염소산나트륨(NaOCl) 및 고순도 염산의 제조에 적용된다. 기술의 경제성 평가를 위한 방법으로는 순현재가치법(Net Present Value method, NPV) 및 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)을 활용하여 일일 100톤의 이산화탄소를 처리할 수 있는 공정을 대상으로 20년간 상업운전을 가정하였다. 상기 가정하에서 20년간의 내부수익률은 약 67.2%, 20년간의 운전기간을 통한 총 이익은 순현가 기준으로 약 346,922 백만원으로 산출되었다. 그리고 2015년부터 시행예정인 탄소배출권 거래가 활성됨에 따른 ETS 수익을 고려할 경우 총이익은 약 60억원 향상되는 것으로 분석이 되었다. 상기 분석을 살펴보면 이산화탄소의 탄산화 반응을 통한 고부가화합물 제조기술은 온실가스 저감효과를 가져올 뿐만 아니라 경제성이 뛰어난 것으로 생각된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제24권3호
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• pp.463-488
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• 2015

본 연구에서는 2015년부터 시행된 온실가스 배출권 거래제도에 맞추어 상쇄(offset)제도의 구체적인 설계가 필요한 시점에서, 가정부문의 고효율 전자기기의 보급을 통해 확보할 수 있는 잠재 상쇄 공급량을 추정하였다. 분석대상 품목은 TV, 세탁기, 선풍기, 냉장고, 에어컨 등 다섯 가지 가전기기이며, 자기회귀시차분포모형(ARDL)을 통해 2016년부터 2022년까지의 고효율 가전기기의 보급대수를 추정하고, 효율 개선을 통한 전기 절감량과 이에 따른 탄소 환산율을 통해 최종적으로 잠재 상쇄 공급량을 도출하였다. 고효율 가전기기의 에너지 절감률을 각각 10%와 20%로 가정했을 때 2022년에 누적된 탄소 저감량은 $361,899CO_2t$과 $723,797CO_2t$으로 나타났으며, 에너지 절감량이 큰 순서로는 에어컨, 냉장고, TV, 세탁기, 선풍기 순으로 나타났다. 또한 에너지 소비효율 1등급 가전기기의 에너지 절감률이 20%라고 가정했을 때, 누적 탄소 저감량이 2015년에 비해 2022년에 약 316% 증가하는 것으로 나타났다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제22권1호
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• pp.77-98
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• 2013

본 논문에서는 향후 포스트 교토협약에서 온실가스 감축의무국으로 분류될 가능성이 높은 세계 최대의 $CO_2$ 배출국 중국의 화력발전산업을 대상으로 Shephard 투입물거리함수를 추정하여 $CO_2$ 암묵가격과 기술효율성, 그리고 투입요소 간 간접 모리시마 대체탄력성을 측정한다. 1981-2009년 기간 동안 $CO_2$ 1톤을 감축하는 데 연간 평균 약 3.2달러의 비용이 드는 것으로 나타났다. 이는 한국, 일본의 발전 산업에 대한 $CO_2$ 암묵가격 추정치보다 낮은 수준으로서 향후 이들 나라와 배출권 거래가 이루어질 경우 배출권 판매를 통한 경제적 이득이 예상된다. 기술효율성의 향상으로 달성할 수 있는 최대 $CO_2$ 잠재 감축량은 연간 평균 약 2천 5백만톤에 이르는 것으로 산정되었다. 석탄과 석유 등의 연료와 자본은 상호 대체가능하며 자본이 연료를 더 용이하게 대체하는 것으로 나타났다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제26권4호
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• pp.577-612
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• 2017

한국은 시장 메커니즘에 기반한 탄소가격정책 도입을 통해 에너지 및 기후 변화 정책의 패러다임 전환을 시도하고 있다. 그러나 정책 도입이 진행되는 동안 탄소가격정책은 정책 대상인 산업계로부터의 큰 반대에 직면해 왔다. 본 연구는 국내 배출권거래제도의 도입에 대한 논의가 활발했던 2012년 초에 에너지 다소비 기업을 대상으로 실시한 설문 조사 결과를 토대로 한국 기업의 탄소가격정책에 대한 이해도와 수용정도를 측정하였다. 또한 기업의 탄소 및 에너지 관리를 위한 활동과 정책 이해 및 수용 정도와의 관계, 나아가 주요 결정요인을 분석하여 정책 시사점을 제시하고자 하였다. 분석 결과에 따르면, 한국 기업은 에너지 절약 및 온실가스 저감을 위한 경제적 인센티브 정책에 보다 우호적이며 기존의 관련 규제정책을 일부 수용하나, 탄소가격정책에 대해서는 현 시점에서 보통정도의 이해도와 낮은 수용정도를 보였다. 각 기업의 정책 이해 정도는 외부 압력보다는 기업의 특성, 즉 업종이나 규모 등과 더 관련이 있는 것으로 확인되었으며, 이는 정부 정책에 기업 특성이 고려되어야 한다는 시사점을 제시하고 있다. 한편, 이 연구는 기업의 정책 이해도는 정책 수락을 높이고 관련 활동을 촉진하는데 중요한 요소이며, 특히, 탄소 정책에 대한 높은 이해도는 기업의 탄소 관리 및 자발적 활동에 유의미한 영향을 미치고 있다는 점을 밝히고 있다. 본 연구 결과에 비추어 한국 정부는 시장 메커니즘에 대한 충분한 이해가 대상기업 전반에서 얻어지도록 지원 방안을 강구 해야 한다. 한편, 기후 변화에 대응하여 탄소가격정책을 도입하려는 국가 및 지역이 늘어나고 있는 가운데, 기업의 정책 수용과 참여를 높여 제도의 원활한 도입과 시행 그리고 본연의 성과를 거두기 위해, 본 연구의 결과는 해당 지역의 정부에게도 의미가 있는 것으로 보인다.