• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.34-40
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• 2012

연료전지는 우수한 도시가스 인프라로 안정적인 에너지공급이 가능하고, 연료 다변화가 가능한 신에너지 기술이다. 연료전지 상용화를 위해 시스템의 성능 및 신뢰성뿐만 아니라, 가격의 저감이 필수적이다. 소용량 건물용 연료전지시스템에서 가격비중이 매우 높은 보조기기의 가격저감 연구의 일환으로, 국내 제작된 블로워의 안전성능을 평가하고 개선방향을 모색하고자 하였다. 본 연구에서는 실제 연료전지시스템의 작동환경과 가장 유사한 환경에서 블로워의 성능 및 가혹조건 평가를 수행하였다. 블로워를 $70^{\circ}C$ 온도조건에서 장기 가동 시 유량성능, 기밀성능 및 열적거동의 상관관계를 파악하여, 블로워의 성능 저하에 영향을 미치는 모터열화, 다이어프램 재질 및 토출구 구조 등의 주요인자를 도출하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제26권2호
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• pp.257-286
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• 2017

본 연구는 에너지세제개편이 종료된 2007년부터 매년 유류세의 종량세액을 소비자물가지수에 연동하여 자동조정해주었다는 가상적인 상황을 전제로 수송용 연료유(휘발유, 경유)의 소비량, 세부담(세수) 및 유류세의 소득재분배 효과에 미치는 영향을 추정 분석하였다. 일반균형적 관점에서 선형지출체계 수요함수를 설정하고 휘발유와 경유의 가격탄력성을 추정하였다. 2014년 가계동향조사원시자료를 이용하여 모의실험을 통해 추정한 결과, 유류세 물가연동제가 도입되었다면 2014년 현재 일반가계의 휘발유, 경유의 소비량은 각각 8.8%와 5.4% 축소되었을 것으로 분석되었다. 일반적으로 소비세는 소득역진적이어서 부(-)의 소득재분배 효과를 나타내는 경우가 많지만 수송용 유류세는 소득분배구조를 소폭 개선시키는 것으로 분석되었다. 물가연동세제의 도입을 유류 소비량을 감소시키지만 세율인상 효과가 소비감소 효과를 압도하여 유류세 세수는 11.9% 증가하는 것으로 추정되었다. 유류세 부담의 누진도는 미약하게 약화되지만, 세수증가 효과가 이를 압도하여 소득재분배 효과는 소폭 증가($+0.12%{\rightarrow}+0.13%$)하는 것으로 분석되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권10호
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• pp.855-862
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• 2017

인공위성의 경량화 및 소형화로 인하여 대형발사체보다는 발사 비용이 저렴한 저비용 발사체에 대한 관심이 증가되고 있다. 저비용 발사체의 비용 절감 중 가장 대표적인 방식이 발사체의 재사용이다. 저비용 발사체를 개발하고 있는 대부분의 기업들 역시 발사체 재사용 방식을 채택하고 있다. 이러한 재사용 목적과 더불어 친환경 우주 발사체에 대한 요구가 증가되면서 저비용 발사체에 사용되는 연료의 선택 역시 매우 중요해졌다. 친환경적이면서 발사체의 재사용이 가능하게 하는 연료 중 에너지 밀도 등 다른 요인을 고려했을 때 가장 적합한 것이 메탄이며, 메탄에 수소를 첨가하여 에너지 밀도를 높게 만든 HCNG(hydrogen-enriched compressed natural gas) 역시 적합하다고 판단되었다. 본 연구는 한국형 발사체 개발 이후 국내 우주 개발 방향 설정의 참고자료로써 전 세계 저비용 발사체 동향 및 로켓 연료의 특성에 대해 고찰하였다.

• 멤브레인
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• 제28권2호
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• pp.136-141
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• 2018

이산화탄소($CO_2$)는 천연 가스, 바이오 가스, 매립 가스의 성분으로 존재할 뿐만 아니라 화석연료의 주요 연소 생성물로써 온실 가스의 주범이다. 특히 내연기관의 연료 고효율을 얻고, 가스 수송시스템의 부식을 방지하며, 기후변화에 선제적으로 대응하기 위해서는 이산화탄소($CO_2$)의 저감 또는 제거 기술이 필수적이다. 지난 수십 년간, 멤브레인 기반 기술의 구성 및 설계 단순성에 의하여 관련 연구가 많이 이루어져 왔으며 많은 발전을 이루었다. 최근 들어, 기존 멤브레인 기반 분리 뿐만 아니라, 새로운 흡착제 기반 분리 기술 등에 대한 관심도 높아지고 있다. 특히, 최근 각광받고 있는 유기-금속 골격체(Metal Organic Frameworks, MOFs)의 경우, 일반 다공질 흡착제와는 다른 독특한 성질(Flexibility, Gating effect 또는 Open Metal Sites 등)로 인하여, 이를 활용한 다양한 기체 분리 연구가 늘어나고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 대표적 플렉서블한 물질인 MIL-53(Al)과 강한 결합에너지 site를 다수 보유한 대표적 MOF 물질인 MOF-74(Ni)를 활용하여 온도 및 압력에 따른 이산화탄소 메탄 분리 성능 비교 분석하였으며, 각 물질의 특성별 압력 및 온도에 따라 변화하는 적정 분리 구간을 제시하였다.

• KDI Journal of Economic Policy
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• 제14권1호
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• pp.61-87
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• 1992

인위적(人爲的)인 배기(排氣)가스의 배출(排出)이 급증함(急增)함에 따라 나타날 것으로 예상되는 지구온난화(地球溫暖化)를 방지하기 위해서는 에너지 소비절약과 화석연료의 대체를 통해서 $CO_2$ 배출량을 축소시키는 노력이 필요하다. 그런데 배기(排氣)가스의 배출(排出)을 억제하는 데에는 많은 비용(費用)이 들 것이므로 배출억제수단(排出抑制手段)으로는 비용효율적(費用效率的)인 경제적 수단이 동원될 가능성이 높다. 본고(本稿)는 온난화(溫暖化) 방지수단(防止手段)으로 경제적 수단이 동원될 경우를 상정하여 기후변화 방지의 비용-수익분석을 통하여 최적 배출억제규모를 시산하고 있다. $CO_2$ 농축도가 현재 수준보다 배증(倍增)하는 경우 평균기온이 약 $3^{\circ}C$ 상승한다고 가정하고, $3^{\circ}C$ 상승이 유발하는 경제적 피해가 GNP의 0.25%, 1%, 2%에 이르는 세가지 시나리오를 상정하여 $CO_2$ 배출량 감축의 수익을 시산하였다. 단순성장(單純成長)-기후변화(氣候變化) 모형(模型)에 기초하여 시산(試算)한 결과(結果)에 의하면 우리나라의 경우 1990년을 기준으로 할 때 최적 $CO_2$ 배출량 감축규모는 피라미터값에 따라 현재수준의 2~15% 정도에 이르는 것으로 나타났다. 그리고 배출감축시점을 지연시키는 경우 감축규모(減縮規模)는 현재시점을 기준으로 했을 때보다 커질 수도 있고 작아질 수도 있으나, 향후 기후관련 기술진보나 화석연료 사용의 효율성이 높아지는 경우 최적 감축규모는 감축시점(減縮時點)이 연기됨에 따라 증가할 것으로 예상된다. 본고(本稿)에서는 또한 최적배출규모가 주어졌을 때 실제로 배출규모를 감축하는 방법으로 동원될 수 있는 탄소세(炭素稅)와 배출권(排出權) 거래제(去來制)의 경제적 특징과 장 단점도 논의하고 있다. 이 두가지 수단은 최적조건이 동일한 성질을 갖고 있으므로 비용효율면에서는 동일한 효과를 갖고 있으나 실제운용에 있어서는 서로 다른 장 단점을 지니고 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권2호
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• pp.264-270
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• 2016

음식물류폐기물의 에너지 잠재량은 2,206 천TOE 임에도 대부분 사료화와 퇴비화로 약 85.5%가 재활용 되고 있으며, 해당 시설에서 생산된 제품 중 사료화는 72%, 퇴비화는 61%가 무상판매되고 있다. 이에 본 연구는 음식물류폐기물을 반탄화 반응을 이용하여 연료화하고자 한다. 하지만 음식물류폐기물만 단독으로 연료화 할 경우 연료적 가치가 낮아짐을 예방하고자 하수슬러지를 일정 비율로 혼합하여 진행하였다. 음식물류폐기물과 하수슬러지의 혼합비율은 10:0, 8:2, 6:4, 5:5로 하였다. 실험 결과 혼합 비율에 상관없이 반응온도 $240^{\circ}C$이상에서 함수율 10% 이하로 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 고정탄소의 경우 반응온도가 높아질수록, 하수슬러지의 비율이 높아질수록 증가하였으며, 초기 1.1%에서 최대 약 36% 로(혼합비율 6:4, 반응온도 $270^{\circ}C$) 측정 되었으며, 발열량의 경우 반응온도 $240^{\circ}C$부터 고형연료제품기준인 3,000Kcal/Kg 이상에 만족하는 발열량을 나타내었으며, 초기시료보다 약 6배 정도 증가한 발열량을 얻을 수 있었다. Van krevelen Diagram이 Lignite 범위까지 이동하였으며, 슬러지 혼합비율이 높아질수록 높은 연료비와 5,500Kcal/kg 이하의 연소성지수를 얻을 수 있었다. 하수슬러지 혼합 비율이 높아질수록 발열량은 감소하지만, 고정탄소 함량 증가, 연료비 개선 등으로 음식물류폐기물만 단독 고형연료화 한 것 보다 연료로써의 품질이 좋아지는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권5호
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• pp.374-380
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• 2014

To estimate greenhouse gas (GHG) emission, the inventory of rice cultivation at the farming without agricultural chemicals was established from farmers in Gunsan, Jeonbuk province in 2011~2012. The objectives of this study were to calculate carbon footprint and analyse the major factor of GHGs. To do this, we carried out a sensitivity analysis using the analyzed main factors of GHGs and estimated the mitigation potential of GHGs. Also we suggested agricultural methods to reduce GHGs that can be appled by farmers at this region. At the farming system without agricultural chemicals, carbon footprint of rice production unit of 1 kg was 2.15 kg $CO_2.-eq.kg^{-1}$. Although the amount of carbon dioxide ($CO_2$) emission was the largest among GHGs, methane ($CH_4$) emission had the highest contribution to carbon footprint on rice production system when it was converted to carbon dioxide equivalent ($CO_2-eq.$) multiplied by the global warming potential (GWP). Main source of $CO_2$ emission in the rice farming system without agricultural chemicals was combustion of fossil fuels used by agricultural machinery. Most of the $CH_4$ was emitted during rice cultivation practice and its major emission factor was flooded paddy field in anaerobic condition. Also, most of the $N_2O$ was emitted from rice cultivation process. Major sources of the $N_2O$ emission was application of fertilizer such as compound fertilizer. As a result of sensitivity analysis in energy consumption, diesel had the highest sensitivity among the energy inputs. With the reduction of diesel consumption by 10%, it was estimated that $CO_2$ potential reduction was about 2.0%. With reducing application rate of compound fertilizer by 10%, the potential reduction was calculated that $CO_2$ and $N_2O$ could be reduced by 0.5% and 0.9%, respectively. At the condition of 10% reduction of silicate and compost, $CO_2$ and $CH_4$ could be reduced by 1.5% and 1.6%, respectively. With 8 days more drainage than the ordinary practice, $CH_4$ emission could be reduced by about 4.5%. Drainage and diesel consumption were the main sources having the largest effect on the GHG reduction at the farming system without agricultural chemicals. Based on the above results, we suggest that no-tillage and midsummer drainage could be a method to decrease GHG emissions from rice production system.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.588-598
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• 2017

현재 수송용 연료 첨가제로 유통되고 있는 바이오에탄올은 주로 옥수수와 사탕수수와 같은 식용(1세대) 바이오매스를 활용하여 생산된 것으로 농산물 가격상승 및 윤리적인 차원에서 다양한 문제점을 유발할 수 있다. 이를 해결하기 위해 비식용 자원인 목질계 바이오매스를 활용할 수 있는데, 그 예로 짚과 Bagasse (사탕수수 찌꺼기)와 같은 농업부산물과 목재가공 산업에서 발생하는 톱밥 등의 임업 부산물 등이 있다. 따라서 목질계 바이오에탄올 생산은 2세대 바이오매스의 효과적인 활용 경로가 될 수 있으며, 그 원료는 1세대 자원보다 풍부하며 저렴한 원료의 확보가 가능하다. 이러한 바이오연료를 사용함으로써 얻게 되는 가장 큰 장점으로는 화석연료와 달리 환경에 미치는 영향을 최소화하여 온실가스 감축에 기여하는 것을 들 수 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 활용을 통해 이루어질 수 있는 온실가스 감축효과와 ASEAN 국가(인도네시아, 말레이시아, 태국, 필리핀)에서 현재 시행되고 있는 재생에너지에 대한 정부 정책을 연구하였다. 이러한 네 국가에서는 바이오연료에 관한 많은 정책과 인센티브 등이 발전되어 왔으며, 이산화탄소 배출 감축 목표와 바이오연료 의무 혼합률을 점차 증가시킬 것으로 조사되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권5호
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• pp.727-734
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• 2018

In this study, real-time absorption coefficients of carbonaceous species in $PM_{2.5}$ was observed using a dual-spot 7-wavelength Aethalometer between November 1, 2016 and December 31, 2017 at an urban site of Gwangju. In addition, 24-hr integrated $PM_{2.5}$ samples were simultaneously collected at the same site and analyzed for organic carbon and elemental carbon (OC and EC) using the thermal-optical transmittance protocol. A main objective of this study was to estimate mass absorption cross section (MAC) values of black carbon (BC) particles at the study site using the linear regression between aethalometer-based absorption coefficient and filter-based EC concentration. BC particles observed at 880 nm is mainly emitted from combustion of fossil fuels, and their concentration is typically reported as equivalent BC concentration (eBC). eBC concentration calculated using MAC value of $7.77m^2/g$ at wavelength of 880 nm, which was proposed by a manufacturer, ranged from 0.3 to $7.4{\mu}g/m^3$ with an average value of $1.9{\pm}1.2{\mu}g/m^3$, accounting for 7.3% (1.5~20.9%) of $PM_{2.5}$. The relationship between aerosol absorption coefficients at 880 nm and EC concentrations provided BC MAC value of $15.2m^2/g$, ranging from 11.4 to $16.2m^2/g$. The eBC concentrations calculated using the estimated MAC of $15.2m^2/g$ were significantly lower than those reported originally from aethalometer, and ranged from 0.2 to $3.8{\mu}g/m^3$, with an average of $1.0{\pm}0.6{\mu}g/m^3$, accounting for 3.7% of $PM_{2.5}$ (0.8~10.7%). Result from this study suggests that if the MAC value recommended by the manufacturer is applied to calculate the equivalent BC concentration and radiative forcing due to BC absorption, they would result in significant errors, implying investigation of an unique MAC value of BC particles at a study site.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.362-368
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• 2016

최근 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하 IMO) 해사안전위원회(Maritime Safety Committee, 이하 MSC) 제 93차 회의에서 ICS(International Chamber of Shipping) 및 IPTA(International Parcel Tankers Association)는 저유황유 수요 증가에 따른 연료유내 희석제의 사용량 증가 문제, 저인화점 연료유 사용 시 기관실내 연료유 기화에 의한 점화 문제, 선박 엔진 손상을 일으키는 연료유 등에 대해 보고하였다. 연료유 품질 문제와 관련하여 IMO 사무국에서는 전 세계에 공급되는 선박용 연료유 품질 모니터링 기관을 지정하였고 공급된 연료유가 MARPOL Annex VI regulation 14.8 (황분함유량이 0.5 % 이하)에 만족하는지 결정하기 위한 통신작업반 (Correspondence group)을 구성하여 연료유 품질 문제에 대응하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 선박용 연료유의 품질 문제 제기 및 이에 대한 대응을 위해 국내외에서 이루어지는 연구에 도움을 줄 수 있는 기초연구를 수행하였다. 기초연구를 위해 싱가포르 항구에서 수급되는 실제 선박용 연료유(잔사유)의 기본품질 데이터를 수집하였으며, 기본품질 데이터를 통해 연료유의 품질기준 (ISO 8217:2012) 미달 비율, 밀도분포 경향, 총발열량 및 연료유 내 성분 간 상관관계 등을 포함한 분석들을 수행하였다.