• 제목/요약/키워드: Greenhouse gas

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Tier 3 방법을 이용한 회전교차로 도입에 따른 $CO_2$ 감축효과 (Analysis of the Effect of Carbon Dioxide Reduction by Changing from Signalized Intersection to Roundabout using Tier 3 Method)

  • 이정범;이승훈
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.105-112
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    • 2011
  • 교차로에서의 잘못된 신호운영은 신호위반이나 교통지체를 유발하며, 이러한 혼잡에 의한 지체는 대기에 $CO_2$를 증가시키는 원인이 된다. 회전교차로는 이러한 불필요한 지체를 최대한 줄일 수 있는 운영방법중 하나로 본 연구에서는 교차로 운영방법을 신호교차로에서 회전교차로로 전환하였을때 $CO_2$양의 변화를 측정하였다. Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC)는 차량으로 부터의 온실가스 측정을 위해서는 Tier 1 방법을 쓰도록 권유하고 있다. 그러나 이는 차량별 평균주행거리의 데이터를 구하기 힘들기 때문으로 국내에서는 AVI 카메라 등을 이용하여 이러한 데이터를 구할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량별 평균주행거리의 데이터를 고려한 Tier 3 방법을 이용하였다. 먼저, 본 연구에서는 두개의 신호교차로를 선택하여 현재의 운영상태와 회전교차로로 변환하였을 때의 지체를 VISSIM을 이용하여 결과값을 분석하였다. 분석결과 복수네거리는 28.6초에서 4.4초로, 한국생명공학연구원앞 삼거리는 156.4초에서 23.6초로 지체가 크게 줄어드는 것으로 나타났다. 또한 $CO_2$의 경우 두개의 교차로에서 총 646.5 톤/년의 양이 줄어드는 것으로 나타났다. 향후에는 한개의 교차로가 아닌 네트웍에서의 테스트와 다양한 교차로에서의 연구가 필요할 것으로 보인다.

현재와 미래 우리나라 겨울철 강수형태 변화 (Current and Future Changes in the Type of Wintertime Precipitation in South Korea)

  • 최광용;권원태
    • 대한지리학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.1-19
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    • 2008
  • 본 연구에서는 20세기 후반 관측자료를 분석하여 최근 한반도 겨울철 강수현상에 나타난 변화 양상과 그 원인을 밝히고, 21세기 후반 기후모델(GFDL 2.1) 자료를 바탕으로 미래의 겨울강수 변화추세를 예측해 보고자 한다. 61개 지점 관측자료를 분석한 결과 에 따르면, 지난 35년 동안$(1973/74\sim2006/07)$ 우리나라 겨울철($11\sim4$월) 총 강수량은 변화가 없었지만, 강설량은 약 4.3cm/10년의 비율로 감소하였다. 1980년대 후반 이후 강설일수가 감소하고, 강설강도가 약해지고, 강설계절의 길이가 줄어들면서 설수일율(전체 강수일 수에서 강설일이 차지하는 비율)도 낮아졌다. 이러한 패턴은 겨울철 강수형태가 점차 강설에서 강우의 형태로 바뀌어가고 있음을 보여준다. 이러한 우리나라 겨울철 강수 형태의 변화는 겨울철 양(+)의 북극진동(Arctic Oscillation)에 의해 한반도 주변의 겨울철 기압이 상승함에 따라 나타난 기온상승과 관련되어 있다. 1980년대 후반 이후의 동북아시아 지역의 기압 상승은 한반도 주변의 대기와 해양 온도를 차별적으로 상승시킴으로써 대기안정도 증가에 의한 눈구름 형성 감소와 관련된 대기-해양간 온도경도를 감소시켰다. 모델생산 미래$(2081\sim2100)$ 기후자료와 20세기 후반$(1981\sim2000)$ 기후자료 비교 분석 결과, 21세기 말에는 대기 중 온실기체의 양이 증가할수록 온난화가 강화되어 겨울철 강설기간이 더 짧아지고 강설불가능일이 더 증가할 것으로 예상된다.

Some Prophylactic Options to Mitigate Methane Emi ssion from Animal Agriculture in Japan

  • Takahashi, Junichi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권2호
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    • pp.285-294
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    • 2011
  • The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

기후변화협약 하에서 목제품 탄소계정 논의 동향 및 국내 탄소배출량에 미치는 영향 분석 (Discussions on Carbon Account in Harvested Wood Products and Effects on Korean Carbon Emissions under the UNFCCC)

  • 최수임;배재수;정병헌
    • 한국산림과학회지
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    • 제95권4호
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    • pp.405-414
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    • 2006
  • 우리나라는 제2차 공약기간(2013~2017년)부터 온실가스 의무감축국에 포함될 것으로 전망된다. 본 연구에서는 향후 협상에 대비하여 현재 국제적으로 진행되고 있는 목제품 탄소계정 논의 동향 및 방법별 특정을 살펴보고, 이에 따른 국내 탄소 배출량에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 목제품 탄소계정 방법의 가장 큰 특정은 현행 IPCC 기본 접근법을 제외하고 목재 무역 규모에 따라 탄소 배출량에 큰 차이가 발생한다는 것이다. 축적변화 접근법은 국내에 존재하는 모든 목제품이 탄소축적 변화량으로 계정되기 때문에 순 목재수입국에 유리한 방법이다. 생산 접근법은 국내에서 생산된 목제품만을 대상으로 탄소축적 변화량을 평가하고 수입 목제품은 계정되지 않는다. 대기유출입 접근법은 목제품의 사용으로 인해 최종적으로 분해 연소가 발생하는 장소가 탄소 배출지로 평가되기 때문에 순 목재 수출국에 유리한 방법이다. 한편, 우리나라의 목제품 탄소축적 변화량을 추정한 결과, 2004년 현재 축적변화 접근법이 1.567 Tg C, 생산 접근법이 0.581 Tg C, 대기유출입 접근법이 -1.425 Tg C로, 순 목재수입국인 우리나라는 축적변화 접근법이 국내 탄소배출량 감소에 가장 유리한 방법인 반면, 대기유출입 접근법이 가장 불리한 방법이었다.

미국의 재생 에너지 확대 및 지원정책 연구 (A Review of U.S. Renewable Energy Expansion and Support Policies)

  • 김철
    • 토지주택연구
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    • 제9권2호
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    • pp.41-50
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    • 2018
  • The purpose of this study is to review the U.S. renewable energy policies implemented by the federal government and the state governments to investigate potential barriers of renewable energy expansion and to develop policy implications for the successful renewable energy policy making in Korea. Recently, the restructuring in the energy supply chain has been being a new trend in many countries that shows a transition from traditional fossil fuels to sustainable renewable energy sources. The United States has enforced effective renewable energy policies (i.e., regulatory policies, financial incentives), which have led to the exploding growth of renewable energy facilities and productions over the last ten years. For example, many state governments in the U.S. are implementing Renewable Portfolio Standard (RPS) policies that require increased energy supply from renewable energy sources (i.e., solar, wind and geothermal). These RPS policies are expected to account for at least 10-50 percent of total electricity production in the next fifteen years. As part of results, in the recent three years, renewable energy in the U.S provided over 50 percent of total new power generation constructions. On the other hand, Korea initiated to develop climate change policies in 2008 for the Green Growth Policy that set up a target reduction of national Greenhouse Gas (GHG) emissions up to 37 percent by 2025. However, statistical data for accumulated renewable energy capacity refer that Korea is still in its early stage that contribute to only 7 percent of the total electricity production capacity and of which hydroelectric power occupied most of the production. Thus, new administration in Korea announced a new renewable energy policy (Renewable Energy 3020 Plan) in 2017 that will require over 95 percent of the total new generations as renewable energy facilities to achieve up to 20 percent of the total electricity production from renewable energy sources by 2030. However, to date, there have not been enough studies to figure out the barriers of the current policy environment and to develop implications about renewable energy policies to support the government plan in Korea. Therefore, this study reviewed the U.S. renewable energy policies compared with Korean policies that could show model cases to introduce related policies and to develop improved incentives to rapidly spread out renewable energy facilities in Korea.

알코올에 대한 Escherichia coli, Clostridium acetobutylicum, Saccharomyces cerevisiae의 반응 (Cellular Responses to Alcohol in Escherichia coli, Clostridium acetobutylicum, and Saccharomyces cerevisiae)

  • 박주용;홍천상;한지혜;강현우;정봉우;최기욱;민지호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권1호
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    • pp.105-108
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    • 2011
  • 유가의 급등과 화석 연료에 의한 온난화 현상은 재생 가능한 대체 연료에 대한 필요성이 요구되었다. 수송용 바이오 연료를 비교하였을 때 에탄올보다 높은 알코올 경우 휘발유와 비슷한 장점을 갖는데 그 이유는 높은 에너지 밀도와 낮은 흡습성을 갖기 때문이다. 이러한 이유로 미생물의 발효는 지속적인 에너지를 얻을 수 있는 잠재적 생산자라 할 수 있다. 본 연구에서는 생물학적으로 생산되는 알코올 성분에 대하여 두 종의 세균과 한종의 효모인 Escherichia coli와 Clostridium acetobutylicum 그리고 Saccharomyces cerevisiae를 이용하여 바이오 알코올에 대한 세포 성장 정도와 함께 미생물내에 스트레스 반응 유전자들의 분석을 실시하였다. 분석한 알코올은 에탄올과 부탄올이며, 이들의 농도별 세균의 성장속도와 산화적 손상에 민감하게 반응하는 katG 유전자, 생물막 손상에 민감하게 반응하는 fabA 유전자, 단백질 손상에 민감하게 반응하는 grpE 유전자, 유전자 손상에 민감하게 반응하는 recA 유전자의 반응여부를 분석하였다. 그 결과, 에탄올과 부탄올 중 부탄올의 세포 독성이 더 높게 관찰되었으며, 부탄올의 경우 생물막 손상을 유발하는 세포내 독성효과를 지니고 있음을 확인하였다.

열전발전을 위한 DC-DC Converter의 입력측 전압·전류 센서없는 최대전력점 추적방식 (Maximum Power Point Tracking Method Without Input side Voltage and current Sensor of DC-DC Converter for Thermoelectric Generation)

  • 김태경;박대수;오성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.569-575
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    • 2020
  • 최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.

연안해역 기온과 수온의 상관관계 및 이력현상 분석 (Correlation and Hysteresis Analysis between Air and Water Temperatures in the Coastal Zone - Masan Bay)

  • 조홍연;이길하;조경준;김준성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.213-221
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    • 2007
  • 전지구적으로 지구 온난화 문제가 대두되고 있는 현 상황에서, 기온변화에 수반되는 수온변화 반응을 파악하기 위하여 해양수산부에서 제공하는 마산만 연안해역의 기온 및 수온 관측자료를 이용하여 기온과 수온의 관계를 분석하였다. 수온과 기온의 무차원 자기상관함수와 교차상관함수 변화를 분석한 결과, 지체시간 10일 이내에서는 상관계수가 0.9 이상으로 매우 크게 나타났으며, 지점별로 수온의 상관계수보다 기온의 상관계수가 크게 나타나는 것으로 파악되었다. 마산만 기온 및 수온자료를 수온상승기, 수온하강기로 구분하여 분석한 결과, 수온상승기에는 MA1 지점, MA2 지점의 기울기가 각각 0.829, 0.774로 나타났으며, 수온하강기에는 MA1 지점, MA2 지점의 기울기가 각각 1.385, 1.444로 기온상승기에 비하여 기온하강기의 기울기가 약 1.75배 정도 크게 나타나고 있으며, 명확한 이력현상으로 파악되었다. 따라서, 마산만 연안해역의 기온-수온 상관관계를 보다 정확하게 결정하기 위해서는 기온-수온의 계절적인 이력현상을 포함하여야 하며, 이 경우 기온을 이용한 수온 추정결과의 정확도가 향상되는 것으로 파악되었다.

Effects of Probiotic-vitacogen and β1-4 Galacto-oligosaccharides Supplementation on Methanogenesis and Energy and Nitrogen Utilization in Dairy Cows

  • Mwenya, B.;Zhou, X.;Santoso, B.;Sar, C.;Gamo, Y.;Kobayashi, T.;Takahashi, J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권3호
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    • pp.349-354
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    • 2004
  • The effects of probiotic-vitacogen and galacto-oligosaccharides (GOS) supplementation on methanogesis, energy and nitrogen utilization in replacement dairy cows were evaluated. A basal diet comprising orchardgrass hay, lucerne hay cube and concentrate (2:2:1, DM basis) were fed with or without supplements to four cows at $80g\;DM/kgBW^{0.75}$per day in a $4{\times}4$ Latin square arrangement. The four treatments were; 1) basal diet, 2) basal diet plus 100 g probiotic-vitacogen, 3) basal diet plus 50 g GOS, 4) basal diet plus 50 g GOS and 100 g probiotic-vitacogen. Nutrient apparent digestibility was not altered by the effect of supplementation. Nitrogen intake was significantly (p<0.001) higher for the two vitacogen-supplemented diets compared to control and GOS supplemented diets. However, vitacogen supplemented diets had numerically higher fecal and urinary nitrogen losses, thereby, having lower nitrogen retention compared to control and GOS supplemented diets. Gross energy intake was also significantly (p<0.05) higher for vitacogen-supplemented diets compared to control and GOS diets, however, due to higher losses in feces, urine, methane and heat, GOS supplemented diet had numerically higher energy retention. There was an 11% reduction in methane emission (liters/day) in GOS supplemented diet compared to control diet. However, the combination of GOS with vitacogen resulted in an increased methane emission. When expressed per unit of animal production (g/kg live-weight gain), methane production tended to be lower in vitacogensupplemented diets compared to control and GOS diets. The supplementation of replacement dairy cows with GOS reduced methane emission (liters/day), while, vitacogen supplementation reduced methane emission per unit animal production. The two feed supplements may contribute to the abatement of methane as a greenhouse gas.

벼 재배 시 경운 및 재배방법에 의한 메탄발생 양상 (Changes in Methane Emissions from Paddy under Different Tillage and Cultivation Methods)

  • 김숙진;조현숙;최종서;박기도;장정숙;강신구;박정화;김민태;강인정;양운호
    • 한국작물학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.251-256
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    • 2016
  • 벼 재배시 경운과 재배방법 따른 메탄 발생량 및 토양탄소함량변화를 구명하기위해 경운-이앙, 경운-무논점파, 최소경운-건답직파 및 무경운-건답직파를 비교하는 시험을 수행한 결과 다음과 같다. 1. 메탄 발생량은 경운-이앙 처리구에서 가장 많았으며 경운-무논점파>최소경운-건답직파=무경운 건답직파 순으로 적었다. 2. 메탄의 발생량과 벼 생육과의 관계를 보면 생육초기 작물의 생체량이 많아질수록 메탄 발생량이 증가는 경향을 보였다. 3. 토양 탄소함량은 시험전과 비교하여 경운-이앙 처리구에서 가장 낮은 값을 나타내었고, 최소경운-건답직파와 무경운 처리구에서 높은 값을 나타내었다. 4. 최소경운-건답직파 및 무경운 처리구의 쌀수량이 경운-이앙 처리구에 비해 다소 적었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다.