• 대기
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• 제31권5호
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• pp.625-635
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• 2021

South Korea established the 2050 Carbon Neutral Plan in response to the climate crisis, and to achieve this policy, it is very important to monitor domestic carbon emissions and atmospheric carbon concentration. Both CO₂ and CO are emitted from fossil fuel combustion processes, but the relative ratios depend on the combustion efficiency and the strength of local emission regulations. In this study, the relationship between CO₂ and CO was analyzed using ground observation data for the period of 2018~2020 at Anmyeon-do site and the CO/CO₂ ratio according to regional origin during high CO₂ cases was investigated based on the footprint simulated from Stochastic Time-Inverted Lagrangian Transport (STILT) model. CO₂ and CO showed a positive correlation with correlation coefficient of 0.66 (p < 0.01), and averaged footprints during high CO₂ cases confirmed that air particles mainly originated from eastern and north-eastern China, and inland of Korean Peninsula. In addition, it was revealed that among the cases of high CO₂ concentration, when the CO/CO₂ ratio is high, the industrial area of eastern China is greatly affected, and when the ratio is low, the contribution of the domestic region is relatively high. The ratio of CO₂ and CO in this study is significant in that it can be used as a useful factor in determining the possibility of domestic and foreign origins of climate pollutants.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.174-181
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• 2022

바이오매스는 현재 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료에서 얻을 수 있는 액체 연료와 유기 화합물을 생산할 수 있는 지속 가능한 대체 자원이다. 화석 연료를 사용하면 온실가스를 배출하기 때문에 바이오매스와 같은 탄소중립적 원료를 사용하는 것은 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 바이오매스 원료로부터 석유 대체 화학 제품과 연료를 생산하기 위한 생물학적 및 화학적 공정이 제안되었지만, 바이오매스에 포함된 높은 산소 함량때문에 화석 연료를 완전히 대체하기 어렵다. 석유와 유사한 연료와 화학 물질을 생산하려면 바이오매스 파생물에 존재하는 산소 원자를 제거하거나 산소 기능기를 전환해야 하며, 이는 촉매 화학적 수첨탈산소화에 의해 달성될 수 있다. 바이오매스 열분해 오일, 리그노셀룰로오스 유래 화학물질, 지질과 같은 원료를 탈산소 연료 및 화학물질로 전환하기 위해 수첨탈산소화가 진행되었다. 높은 표면적의 금속 산화물 또는 탄소에 지지된 귀금속 및 전이 금속으로 구성된 다기능성 촉매는 효율적인 수첨탈산소 촉매로 사용되었다. 본 총설에서는 문헌에서 제안된 촉매를 확인하고 이러한 촉매를 이용한 수첨탈산소 반응 시스템이 논의하였다. 문헌에 보고된 수첨탈산소화 방법을 기반으로, 실현 가능한 수첨탈산소화 공정 개발 방향이 제시하였다.

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.43-53
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• 2023

This batch experiment evaluated the impacts of major plant nutrient releases by applying the modified Hyperbola model on the leachates and N₂O emissions from incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials. The treatments consisted of the control as incorporated with organic fertilizer materials, the incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials, and the incorporated plasma-activated rice hull biochar with organic fertilizer materials under redox conditions. The results indicated that the maximum release amount of NH₄-N was 3486.3 mg L^-1 in the control, and their reduction rates of NH₄-N, NO₃-N, PO₄-P, and K were 8.0%, 17.5% 44.3.0% and 8.7%, respectively, relative to the control. In the control, the highest soluble amount of PO₄-P was 681.0 mg L^-1. The estimations for accumulated NH₄-N, NO₃-N, PO₄-P, and K-releases in all the treatments were significantly (p<0.01) fitted with a modified Hyperbola model. For greenhouse gas emissions, the lowest cumulative N₂O was 340.4 mg kg^-1 in the soil incorporated with plasma-activated rice hull biochar, and the reduction rates were 27.8% and 86.4% in the rice hull biochar and plasma-activated rice hull biochar treatments, respectively, compared to the control. Therefore, it concluded that the incorporated rice hull biochar can be especially useful for controlling PO₄-P release and N₂O emissions for bio-fertilizer applications.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제65권1호
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• pp.132-148
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• 2023

Ruminants are the main contributors to methane (CH₄), a greenhouse gas emitted by livestock, which leads to global warming. In addition, animals experience heat stress (HS) when exposed to high ambient temperatures. Organic trace minerals are commonly used to prevent the adverse effects of HS in ruminants; however, little is known about the role of these minerals in reducing enteric methane emissions. Hence, this study aimed to investigate the influence of dietary organic trace minerals on rumen fermentation characteristics, enteric methane emissions, and the composition of rumen bacteria and methanogens in heat-stressed dairy steers. Holstein (n=3) and Jersey (n=3) steers were kept separately within a 3×3 Latin square design, and the animals were exposed to HS conditions (Temperature-Humidity Index [THI], 82.79 ± 1.10). For each experiment, the treatments included a Control (Con) consisting of only basal total mixed rations (TMR), National Research Council (NRC) recommended mineral supplementation group (NM; TMR + [Se 0.1 ppm + Zn 30 ppm + Cu 10 ppm]/kg dry matter), and higher concentration of mineral supplementation group (HM; basal TMR + [Se 3.5 ppm + Zn 350 ppm + Cu 28 ppm]/kg dry matter). Higher concentrations of trace mineral supplementation had no influence on methane emissions and rumen bacterial and methanogen communities regardless of breed (p > 0.05). Holstein steers had higher ruminal pH and lower total volatile fatty acid (VFA) concentrations than Jersey steers (p < 0.05). Methane production (g/d) and yield (g/kg dry matter intake) were higher in Jersey steers than in Holstein steers (p < 0.05). The relative abundances of Methanosarcina and Methanobrevibacter olleyae were significantly higher in Holstein steers than in Jersey steers (p < 0.05). Overall, dietary organic trace minerals have no influence on enteric methane emissions in heat-stressed dairy steers; however, breed can influence it through selective alteration of the rumen methanogen community.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.165-176
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• 2022

국제사회가 산림을 이용한 탄소 흡수에 주목함에 따라 국내에서는 2013년부터 산림탄소상쇄제도를 운영하고 있다. 그러나 사업 등록 건수는 꾸준히 증가하는 반면, 인증을 위해 수행되어야 하는 모니터링 실적은 부진한 실정으로, 지속적인 운영에 한계가 있음을 파악하였다. 본 연구에서는 산림탄소상쇄제도 운영체계 파악과 심층면접 및 설문조사를 통해 사업의 장애요인을 파악 및 분석하였으며, 운영 개선을 위한 방향을 제시하였다. 설문조사 문항 및 장애요인을 선정하기 위해 문헌조사, 면담, 심층면접을 수행하였다. 심층면접은 반구조화로 실시하였으며, Irving Seidman 방법을 적용하여 분석하였다. 또한 설문조사를 실시하였으며, 인식 특성을 분석하기 위해 기술통계분석, 빈도분석을 실시하였고, 모니터링 이행 의지에 영향을 미치는 장애요인을 분석하기 위해 로지스틱 회귀분석을 진행하였다. 그 결과, '거래시장 시스템 부족으로 인한 거래 가능성 우려', '사업계획서 작성 및 인증 절차의 복잡성', '능력을 갖춘 전문인력(운영기관, 컨설팅업체) 부족' 등 6가지 장애요인이 확인되었으며, '사업자의 전문지식 부족'이 모니터링 이행 의지에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 산림탄소상쇄제도의 운영 개선 방향으로 주기적인 실무담당자 파악을 통한 해당 사업 정보 안내, 통합 거래정보 시스템 마련 등을 제시하였다.

• 무역학회지
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• 제43권4호
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• pp.111-130
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• 2018

온실가스 배출로 인한 지구온난화에 대응하고 지구의 평균 기온상승을 방지하기 위하여 2015년 12월 파리기후협정(Paris Agreement)이 채택되어 신기후체제가 도래하게 되었다. 해수면상승과 삼림고갈, 미세먼지 등과 같은 기후변화로 인한 환경문제에 대응하기 위하여, 신재생에너지의 중요성이 높아졌다. 신재생 에너지의 성장을 위해서는 현실적으로 정부의 지원이 필요하다. 그러나 신재생에너지 산업에 대한 각국 정부의 과다한 지원은 공정 한 경쟁을 저해하고 비용을 높인다는 점에서 문제가 될 수 있으며, 이미 WTO에서도 신재생에너지 보조금과 관련된 제소사례를 찾아볼 수 있다. 본 연구는 WTO의 보조금 및 상계조치 협정과 GATT를 중심으로 하였다. 신재생에너지 보조금에 관련된 WTO 분쟁사례를 살펴보고, 사례에서 쟁점이 되는 조항인 보조금협정의 제2조 특정성과 제3조 (b)항 수입대체보조금, GATT 제20조 일반적 예외를 분석하였다. 기후변화에 대응하는 환경보호적인 관점에서 현재 각 국의 에너지 정책을 반영하고 신재생에너지 산업의 발전을 위하여 보조금협정의 개정 또는 보완이 필요하다. 본 연구에서는 보조금협정 제8조 허용보조금의 재도입 논의 또는 에너지보조금에 관한 특별규정과 같은 방안과 더불어 보조금협정 제3조의 명확한 해석기준이 필요하다고 보았다. 그러나 과도한 정부 보조금의 지급은 무역분쟁을 야기할 수 있으며 환경보호와 자유무역의 형평성, 지속가능한 개발이라는 WTO의 목적에 맞추어 WTO의 규범을 개선해야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.148-149
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• 2021

Food waste has increasingly become a global issue of concern among the researchers and policymakers due to its significant environmental and economic impacts, and other associated unsustainable use of resources, including water resources. While food wastage occurs at each stage of the supply chain with food loss at the upstream and food waste at the downstream, the impacts of food waste occurring at the consumption side are enormous due to the accumulated added values. In this study, the embedded water resources, greenhouse gas emissions, and economic loss of household food waste were investigated. The primary granular data of household food waste was collected through direct sampling from 218 selected households of the Buk-gu community in Daegu, South Korea from July 2019 to May 2020. The water footprint, which was based on the water footprint concept, i.e., indirect water use, and GHG emission potential factor for each of the food items were adopted from the literature, while the retail prices and disposal cost were used to assess the economic cost of wasted food items. The water footprint, GHG emission associated with environmental impacts, and the economic cost of 42 major identified wasted food items were conducted. The findings showed that an average of 0.73 ± 0.06 kg/household/day edible food waste was generated among the sampled households, with leafy vegetable, watermelon, and rice responsible for 10, 9, and 4%, respectively, of the total weight of the 42 food wasted items. The water footprint and environmental impact of the household food waste resulted in 0.46 ± 0.04 m³ and 0.71±0.05 kg CO2eq, respectively. Beef, pork, poultry, and rice accounted for 52, 9, 5, and 4% of the total water footprint, while beef, pork, rice, tofu/cheese had 52, 8, 6, and 6% of the total emissions, respectively, embedded in the food wasted. Furthermore, the average estimated economic cost associated with wasted food items was 3855.93±527.27 Korean won, with beef, fish, and leafy vegetable responsible for 21, 13, and 10%, respectively, of the total economic cost. A combined assessment using water-environmental-economic nexus indicated that animal-based food had the highest footprint impacts, with beef, pork, and poultry indicating high indices of 0.3, 0.08, and 0.06 respectively, on a scale of 0 to 1, compared to corn and lettuce with lowest impacts of 0.02. Other food items had moderate impact values ranging from 0.03 to 0.05. This study, therefore, provides insight into the enormity of environmental and economic implications of household food waste among Korean households.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제32권2호
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• pp.107-126
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• 2023

본 연구는 노후 경유차 조기폐차 지원제도의 재정 효율성을 분석하기 위해 노후 경유차 조기폐차에 대한 행정자료를 사용하여 재정투입비용과 대기질 개선편익을 추정하여 B/C 분석을 시도하였다. 분석 결과를 살펴보면, 2020년 이전에는 지원제도의 비용 대비 편익 비율이 1보다 크지만, 2020년 이후로 그 비율이 1보다 작아지는 것으로 나타났다. 이는 최근 노후 경유차 조기폐차의 혜택을 확대하기 위한 방향으로 개편되었으나, 대기질 개선 편익의 증가율은 제도 운영 비용의 증가율만큼 빠르지 않은 것으로 판단된다. 대기질 개선편익은 조기폐차로 인해 운행기간이 어느 정도 단축하는지에 의존한다. 이 시기를 더 앞당길수록 조기폐차의 편익이 비용보다 더 클 가능성이 커진다. 본 연구결과를 살펴보면, 폐차 시기를 5년 앞당길 때 표본의 98%에 대한 B/C가 1이 되어 재정 효율성이 크게 확보되는 것으로 나타났다. 따라서 정부는 조기폐차 지원제도가 폐차시점에 대한 노후 경유차 차주의 의사결정에 영향을 줄 수 있도록 제도를 개편해나가는 것이 중요할 것이다.

• 한국해양공학회지
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• 제37권2호
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• pp.58-67
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• 2023

While extensive research is being conducted to reduce greenhouse gases in industrial fields, the International Maritime Organization (IMO) has implemented regulations to actively reduce CO₂ emissions from ships, such as energy efficiency design index (EEDI), energy efficiency existing ship index (EEXI), energy efficiency operational indicator (EEOI), and carbon intensity indicator (CII). These regulations play an important role for the design and operation of ships. However, the calculation of the index and indicator might be complex depending on the types and size of the ship. Here, to calculate the EEDI of two target vessels, first, the ships were set as Deadweight (DWT) 50K container and 300K very large crude-oil carrier (VLCC) considering the type and size of those ships along with the engine types and power. Equations and parameters from the marine pollution treaty (MARPOL) Annex VI, IMO marine environment protection committee (MEPC) resolution were used to estimate the EEDI and their changes. Technical measures were subsequently applied to satisfy the IMO regulations, such as reducing speed, energy saving devices (ESD), and onboard CO₂ capture system. Process simulation model using Aspen Plus v10 was developed for the onboard CO₂ capture system. The obtained results suggested that the fuel change from Marine diesel oil (MDO) to liquefied natural gas (LNG) was the most effective way to reduce EEDI, considering the limited supply of the alternative clean fuels. Decreasing ship speed was the next effective option to meet the regulation until Phase 4. In case of container, the attained EEDI while converting fuel from Diesel oil (DO) to LNG was reduced by 27.35%. With speed reduction, the EEDI was improved by 21.76% of the EEDI based on DO. Pertaining to VLCC, 27.31% and 22.10% improvements were observed, which were comparable to those for the container. However, for both vessels, additional measure is required to meet Phase 5, demanding the reduction of 70%. Therefore, onboard CO₂ capture system was designed for both KCS (Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO) container ship) and KVLCC2 (KRISO VLCC) to meet the Phase 5 standard in the process simulation. The absorber column was designed with a diameter of 1.2-3.5 m and height of 11.3 m. The stripper column was 0.6-1.5 m in diameter and 8.8-9.6 m in height. The obtained results suggested that a combination of ESD, speed reduction, and fuel change was effective for reducing the EEDI; and onboard CO₂ capture system may be required for Phase 5.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.110-111
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• 2023

최근 탄소중립이 전 세계적인 이슈로 부상함에 따라, 해양수산부의 탄소중립로드맵이 수립되고 해양수산 전체적으로 탄소중립 달성을 목표로 다양한 전략이 제시되고 있다. 항만분야도 온실가스 감축 대상에 포함되나 자료수집의 한계 및 인벤토리 구축의 미흡으로 탄소배출량 측정이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 탄소중립항만 구축을 위해서는 배출량을 산정하고 전망하여 감축목표를 설정이 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 현재 널리 활용되고 있는 IPCC Guildeline의 배출량 산정 방식에 따라, 국내 항만 장비에서 배출되는 이산화탄소를 산정하고 장래 배출량을 추정하였다. 분석 결과 2020년 물동량 기준으로 약 42만 톤의 이산화탄소가 배출되었으며, 물동량 증가에 비례하여 배출량은 지속 증가하며 2050년 기준 약 72만 톤이 배출될 것으로 전망된다. 항만의 탄소중립 실현을 위해서는 우선적으로 유류에 기인하는 장비를 대상으로 동력원을 친환경 연료로 전환하여 배출량 감축을 추진할 수 있으며, 컨테이너, 잡화 등을 하역작업이 다소 복잡한 부두를 대상으로 배출량 감축 노력이 요구된다.