• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.716-721
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• 2015

환경오염에 대한 심각성이 대두되면서 대기오염에 대한 규제가 강화되고 있다. 육상에서 사용하는 자동차 및 산업용 발전설비 뿐만아니라 선박용 디젤기관에서도 규제를 시행하고 있어, 대체연료로서 바이오연료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 실습선의 발전기관에 직접 바이오연료를 적용하여 기초적인 연구를 하고자 한다. 다만 실습선 안전을 위해 바이오연료의 비율을 많이 하지 못하지만 그래도 실험실에서 하는 작은 기관보다는 대형이면서, 큰 출력기관의 상태를 알아보는 중요한 기초자료가 될 것이다. 선박디젤발전기에서 바이오연료가 연소특성 및 배기배출물특성에 어떤 영향을 미치는지 연구하였다. 그 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 바이오연료는 물리적 화학적 성분이 디젤경유와 비슷하여 실용 선박기관에 사용이 가능함을 알 수 있었다. 그리고 연료소비율과 NOx는 약간 증가하였으나, 일산화탄소와 매연은 감소하는 경향이 확인되었다. 또한 연소압력은 디젤경유와 바이오연료의 사용에 따라 크게 변화하지 않음을 알 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제43권6호
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• pp.16-24
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• 2015

본 연구는 국내 4대강 유역에 조성된 수변녹지를 대상으로 탄소의 저장 및 연간 흡수를 계량화하고, 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색하였다. 표본 선정한 40개소 연구 대상지의 녹지구조 및 식재기법은 흉고직경이 평균 $6.9{\pm}0.2cm$이고 식재밀도가 $10.4{\pm}0.8$주/$100m^2$로서, 소형 수목의 저밀 단층식재로 대표된다. 식재수목에 의한 단위면적당 탄소의 저장량과 연간 흡수량은 각각 평균 $8.2{\pm}0.5t/ha$, $1.7{\pm}0.1t/ha$/년이고, 식재밀도가 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 토양의 유기물함량과 단위면적당 탄소저장량은 각각 $1.4{\pm}0.1%$, $26.4{\pm}1.5t/ha$이었다. 대상지의 수목과 토양은 1ha당 약 61kL의 휘발유 소비에 상당하는 탄소량을 저장하고, 수목은 해마다 1ha당 3kL의 휘발유 소비에 기인한 탄소배출량을 상쇄하는 효과를 나타냈다. 이 탄소저감은 식재 후 5년 이상~10년 미만 생장한 효과로서 식재수목의 생장과 더불어 훨씬 더 증가할 것으로 예측된다. 연구 대상지와 상이한 식재기법의 조성모델들을 선정하여 향후 30년 동안 수목생장에 따른 연간 탄소흡수량의 변화를 비교 시뮬레이션하였다. 그 결과, 경과년도별 누적 탄소흡수량은 식재규격이 더 크고 식재밀도가 더 높은 다층 군식의 생태식재모델에서 저밀 단층식재인 대상지보다 10년 및 30년 경과시 각각 약 1.9배, 1.5배 더 많았다. 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위해서는 규격이 상대적으로 큰 수목을 혼식하는 다층 군식, 속성수를 포함하여 연간 생장률이 양호한 자생수종의 중 고밀 식재, 식재수종의 정상적 생장에 적합한 토양조건 구비 등이 요구된다. 본 연구결과는 조성 초기단계인 수변녹지 사업에서 수질보전 및 생물서식에 부가하여 탄소흡수원의 역할을 제고하기 위한 실용적 지침이 될 것으로 기대한다.

• 멤브레인
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• 제30권3호
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• pp.173-180
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• 2020

전 세계 화석 연료 사용이 지속적으로 증가함에 따라 공기 중 이산화탄소(CO₂) 농도가 수 세기에 걸쳐 증가하고 있다. 대기로의 CO₂ 배출을 줄이기 위한 방법으로, 주요 배출원인 발전소와 공장에 적용할 수 있는 이산화탄소 포집 및 저장(carbon capture and sequestration, CCS) 기술이 개발되고 있다. 기후 변화 완화 정책에 따라 negative emission 기술로 언급되는 공기 중 CO₂ 직접 포집 기술(direct air capture, DAC)은 CO₂ 농도가 0.04%로 매우 낮기 때문에 기존의 CCS 기술에 적용된 기술과 달리 흡착제를 이용한 저농도 CO₂ 포집 연구에 집중되어 있다. DAC 분야는 주로 CO₂의 흡착을 이용한 습식 흡착제, 건식 흡착제, 아민 기능화된 소재, 이온교환 수지 등이 연구되었다. 흡착제 기반 기술은 흡착제 재생에 따른 고온 열처리 공정이 필요하기 때문에 추가적인 에너지 소모가 없는 분리막 기반의 공기 중 CO₂ 포집 기술의 잠재력이 크다. 분리막은 특히 실내 공기 CO₂ 저감 환기 시스템 및 실내용 스마트팜(smart farm) 시스템의 연속적인 CO₂ 공급에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. CO₂ 처리 기술은 기후 변화를 완화하기 위한 수단으로 개발이 지속되어야 하며 효율적인 공정 설계와 소재 성능 향상을 통해 공기 중 CO₂ 포집의 효율을 높일 수 있을 것이다.

• 대기
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• 제34권2호
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• pp.123-138
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• 2024

Using 18 multi-model-based a Shared Socioeconomic Pathway (SSP) and Representative Concentration Pathways (RCP) climate change scenarios, future changes in temperature and warmth index on the Korean Peninsula in the 21st century (2011~2100) were analyzed. In the analysis of the current climate (1981~2010), the ensemble averaged model results were found to reproduce the observed average values and spatial patterns of temperature and warmth index similarly well. In the future climate projections, temperature and warmth index are expected to rise in the 21st century compared to the current climate. They go further into the future and the higher carbon scenario (SSP5-8.5), the larger the increase. In the 21st century, in the low-carbon scenario (SSP1-2.6), temperature and warmth index are expected to rise by about 2.5℃ and 24.6%, respectively, compared to the present, while in the high-carbon scenario, they are expected to rise by about 6.2℃ and 63.9%, respectively. It was analyzed that reducing carbon emissions could contribute to reducing the increase in temperature and warmth index. The increase in the warmth index due to climate change can be positively analyzed to indicate that the effective heat required for plant growth on the Korean Peninsula will be stably secured. However, it is necessary to comprehensively consider negative aspects such as changes in growth conditions during the plant growth period, increase in extreme weather such as abnormally high temperatures, and decrease in plant diversity. This study can be used as basic scientific information for adapting to climate change and preparing response measures.

• 한국대기환경학회지
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• 제32권4호
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• pp.435-447
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• 2016

Anthropogenic emissions of $PM_{2.5}$ in Chuncheon are considered to be low according to the national emissions inventory; however, the atmospheric $PM_{2.5}$ concentrations have been reported to be higher than or at least similar to those measured in metropolitan (e.g. Seoul) and/or in industrial cities (e.g. Incheon, Ulsan). In this study, the concentrations of $PM_{2.5}$ and its ionic and carbonaceous compounds were measured from Jan. 2013 to Dec. 2014 in Chuncheon, Korea to identify the characteristics of high $PM_{2.5}$ concentration event. Average $PM_{2.5}$ concentration was $34.6{\mu}g/m^3$, exceeding the annual air quality standard ($25{\mu}g/m^3$). The most abundant compound was organic carbon (OC), comprising 26% of $PM_{2.5}$ mass, followed by $SO_4{^{2-}}$. Among 14 high concentration events, three events showed clearly enhanced contributions of OC, $SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$ and $NH_4{^+}$ to $PM_{2.5}$ under the fog events. One event observed in summer showed high concentration of $SO_4{^{2-}}$ while the high wind speeds and the low $PM_{2.5}/PM_{10}$ ratios were observed for the two high concentration events. These results indicate that the secondary aerosol formation under the fog events and high atmospheric temperature as well as the regional and/or the long-range transport were important on enhancing $PM_{2.5}$ concentration in Chuncheon. Cluster analysis based on back trajectories also suggested the significant impacts of regional transport from China and metropolitan areas of Korea on $PM_{2.5}$ in Chuncheon.

• 한국가스학회지
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• 제25권2호
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• pp.1-12
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• 2021

MILD(Moderate or Intense Low-oxygen Dilution) 연소는 열에너지 분야에서 배출되는 미연 탄소와 질소 산화물을 저감하기 위한 기술로, 친환경 열 에너지 생산 기술로 평가받고 있다. MILD 연소 기술은 반응물의 예열을 통한 자발화 현상을 이용하여, 연소 반응 영역을 확장시키는 것이 핵심이다. 본 연구는 CH₄와 공기를 활용하여 반응물의 초기 온도 변화와 CO, H₂의 혼합율에 따른 CH₄의 점화 지연 시간을 수치 해석적 접근을 통해 분석하였다. 점화 지연 시간은 초기 온도와 H₂ 혼합율이 높을수록 감소하였고, CO 혼합율이 높을수록 증가하였다. 이는 H₂ 첨가 시 초기에 높은 분율의 HO₂가 메틸 라디칼(CH₃)의 분해 반응을 촉진시켜 OH를 생성하였기 때문이며, CO 첨가 시 HCO 생성에 따른 H 라디칼 소모가 증가했기 때문이다. 하지만 HCO의 생성은 점화 지연 시간에 큰 영향을 주지 않았다. 또한 연료 내 CO와 H₂를 30% 혼합한 조건에서는, NO 배출량이 각각 7%, 1% 증가하는 경향을 보였다. 이는 CO를 혼합한 조건에서 초기에 높은 NCO가 NO 생성반응률 증가에 영향을 미쳤기 때문이다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권3호
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• pp.151-156
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• 2016

클라우드 컴퓨팅이 주목을 받으며 대규모 스토리지 서버에 대한 필요성이 증대됐고, 그에 따라 소비전력 절감이 중요한 연구 주제로 부상하고 있다. 그러나 산업계에서 운영 중인 대규모 데이터 센터를 실험용으로 구축하는데 물리적 한계가 있기 때문에, 많은 선행 연구가 제안한 에너지 절감 기법들의 효과를 입증하는데 어려움을 겪고 있다. 이에 따라, 본 연구는 산업계에서 운영 중인 오픈소스 기반의 OCP Cold Storage를 소규모 테스트 베드로 구축하고, 이를 활용한 스토리지 서버의 정확한 소비 전력 측정 방안을 제고하였다. 또한, 제안한 테스트베드는 클라우드 응용 플랫폼과의 결합을 통해 쉽게 확장 가능하기 때문에, 저전력 스토리지 서버의 정책 개발 및 성능 평가에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권5호
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• pp.716-729
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• 2015

Small-scale household digesters have been promoted across Asia as a sustainable way of handling manure. The major advantages are that they produce biogas and reduce odor. However their disadvantages include the low recycling of nutrients, because digestate is dilute and therefore difficult to transport, and the loss of biogas as a result of cracks and the intentional release of excess biogas. In this study, life cycle assessment (LCA) methodology was used to assess the environmental impacts associated with biogas digesters in Vietnam. Handling 1,000 kg of liquid manure and 100 kg of solid manure in a system with a biogas digester reduced the impact potential from 4.4 kg carbon dioxide ($CO_2$) equivalents to 3.2 kg $CO_2$ equivalents compared with traditional manure management. However, this advantage could easily be compromised if digester construction is considered in the LCA or in situations where there is an excess of biogas which is intentionally released. A sensitivity analysis showed that biogas digesters could be a means of reducing global warming if methane emissions can be kept low. In terms of eutrophication, farms with biogas digesters had 3 to 4 times greater impacts. In order to make biogas digesters sustainable, methods for recycling digestates are urgently required.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.65-74
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• 2016

본 연구는 도시 환경 개선을 위해 각광받고 있는 도시재생사업계획시 탄소저감 효과를 극대화하는 방법을 제시하는 데에 초점을 맞추며, 전주시 TB지역에서 논의되었던 실제 사업을 중심으로 실증코자 한다. 우선, 전주시의 구도심인 TB지역을 대상으로 문제점 및 잠재력을 분석하여, 이를 극복할 수 있는 가장 효율적이고 적합한 도시재생사업을 전략적으로 계획하였다. 그리고 각 사업별, 저감시나리오별 탄소 발생량 및 저감량을 분석하였다. 탄소배출원 분류는 IPCC에서 제시한 자료를 토대로 분류체계를 작성하였으며, 분석방법은 온실가스 배출량 산정 가이드라인을 통한 배출량 산정법, 기존 탄소 배출량 산정 결과를 바탕으로 한 Down-Scaling 산정법, 원단위를 활용한 배출량 산정법, 에너지 시뮬레이션을 통한 산정법(건축물 분야)을 서로 연개하여 탄소배출량을 분석하였다. 현황분석에서 대상지역의 탄소발생량은 102,149tCO2eq로 산정되었으며, 특히 '건축물' 부분의 배출 비중이 약 70%으로서, 도시재생사업시 건축물 분야에 집중하는 것이 탄소배출량 감소를 위해 효율적인 전략이라는 점을 알 수 있었다. 대상지역의 2020년의 탄소배출량은 2011년 대비 3,826tCo2eq 만큼 자연적으로 감소되는 것으로 예측되었다. 이는 상가 공실률 증가와 산업체 수 및 주거지역 인구수 감소에 기인한 것으로 판단된다. 이 대상지역에 대해 5개의 분야(도시환경, 토지이용, 녹색교통, 저탄소 에너지, 녹색건축물)에 걸쳐 도시재생 전략사업을 적용 하였을 경우 총 10,628tCO2eq 만큼이 저감되는 것으로 나타났으며, 건축물 부문에 한정하여 세부적인 사업계획을 세웠을 경우 탄소 저감량은 4,857tCO2로 15.47%의 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도시재생에 따른 탄소저감량을 높이기 위해서 시나리오 A, B, C로 구분하여 각 사업별 목표치를 설정하여 예측한 결과, 시나리오 A가 약 5%, B가 11%, C가 15%로 분석되어 최소한 11% 이상의 목표를 달성하기 위해서는 시나리오 B를 도시재생 사업의 탄소저감 목표치로 설정하여 중장기 사업을 수립해야 한다는 것을 알게 되었다. 본 연구는 향후 정부 정책과 연계한 도시재생사업의 구체적인 계획 수립의 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 도시의 환경정비를 위한 재생의 이슈와 함께, 기후변화저감에 기여하기 위한 지역차원의 노력을 종합해 구체적인 실천방안을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다고 할 수 있다.

• 환경영향평가
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• 제26권2호
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• pp.127-139
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• 2017

탄소 흡수원 조성과 같은 토지이용과 관련한 온실가스 감축대안 수립을 위해 다양한 생태계 시스템에서의 온실가스 잠재 흡수량 평가가 요구된다. 이 연구에서는 에디 공분산 기반의 플럭스 타워 관측자료를 활용한 순생태계교환량(Net Ecosystem Exchange: NEE)으로 국내 산림 생태계와 농경지 생태계에서의 탄소 흡수 능력을 추정하였다. 또한 우리나라와 유사한 기후조건의 국외 플럭스 타워 자료를 활용하여 국내 생태계 유형별 탄소 수지 추정결과와 비교분석하였다. 에디 공분산 기법을 이용한 산림과 농경지의 NEE 분석 결과, 우리나라의 산림에서는 연간 $-31gC/m^2/yr$에서 $-362gC/m^2/yr$, 농경지 생태계에서는 작물 재배 기간 동안 $-210gC/m^2/growing$ season에서 $-248gC/m^2/growing$ season의 값을 나타내 산림뿐만 아니라 농경지 생태계도 탄소 흡수 기능이 있음을 확인할 수 있었다. 산림의 경우 임상에 따라 시기별로 서로 다른 탄소 흡수 양상을 보였는데, 활엽수림은 늦봄과 초여름, 초가을에, 침엽수림은 봄과 초여름, 가을중순에 탄소 흡수 능력이 컸다. 또한 숲의 나이가 어리고, 활엽수나 침엽수로만 구성된 단순림보다 혼효림이 더 높은 탄소 흡수 능력을 가지고 있었다. 농작물의 성장기간 동안의 탄소 흡수량은 비트가 가장 컸고, 그 다음은 겨울밀, 옥수수, 벼, 감자, 콩 순으로 나타났다. 이러한 결과들은 향후 산림 및 농경지에서의 탄소저감 정책수립과정에 있어 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.