• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권10호
• /
• pp.1325-1334
• /
• 2022

Global warming has accelerated in recent decades due to the continuous consumption of petroleum-based fuels. Cyanobacteria-derived biofuels are a promising carbon-neutral alternative to fossil fuels that may help achieve a cleaner environment. Here, we propose an effective strategy based on the large-scale cultivation of a newly isolated cyanobacterial strain to produce phycobiliprotein and biodiesel, thus demonstrating the potential commercial applicability of the isolated microalgal strain. A native cyanobacterium was isolated from Goryeong, Korea, and identified as Pseudanabaena mucicola GO0704 through 16s RNA analysis. The potential exploitation of P. mucicola GO0704 was explored by analyzing several parameters for mixotrophic culture, and optimal growth was achieved through the addition of sodium acetate (1 g/l) to the BG-11 medium. Next, the cultures were scaled up to a stirred-tank bioreactor in mixotrophic conditions to maximize the productivity of biomass and metabolites. The biomass, phycobiliprotein, and fatty acids concentrations in sodium acetate-treated cells were enhanced, and the highest biodiesel productivity (8.1 mg/l/d) was achieved at 96 h. Finally, the properties of the fuel derived from P. mucicola GO0704 were estimated with converted biodiesels according to the composition of fatty acids. Most of the characteristics of the final product, except for the cloud point, were compliant with international biodiesel standards [ASTM 6761 (US) and EN 14214 (Europe)].

• Composites Research
• /
• 제37권2호
• /
• pp.115-125
• /
• 2024

환경에 대한 범세계적인 문제와 관심이 고조되는 가운데 자동차 산업에서도 친환경 소재로의 전환이 가속화되고 있다. 자동차 산업에서 친환경 복합재료는 차량 내부 및 비 구조 부품에 주로 사용된다. 특히 천연섬유 복합재료는 차량의 경량화로 연료 소비와 온실가스 배출을 줄이는데 도움을 주며 재활용이 가능하고 우수한 열적 특성과 내구성을 가지고 있어 자동차 내장 부품에 적합하다. 아울러 생산 비용 절감과 지속 가능성은 천연섬유 복합재료의 주요 장점이다. 친환경 복합재료 시장은 2022년부터 2030년까지 연평균 성장률 15.3%로 864억 3천만 달러 규모로 성장할 것으로 기대되며, 천연섬유 복합재료 시장은 2023년부터 2028년까지 연평균 5.3% 성장해 4억 2,400만 달러에 이를 것으로 예상된다. 본 리뷰 논문에서는 천연섬유 복합재료를 중심으로 차세대 자동차용 친환경 복합재료의 연구 동향과 실제 자동차 산업에서의 적용에 대해 탐구한다.

• 환경정책연구
• /
• 제7권3호
• /
• pp.89-120
• /
• 2008

한국은 주된 에너지원이 석유이므로 석유의 꾸준한 소비증가와 더불어 유류의 해상운송량도 증가추세에 있으며, 이에 따른 오염사고도 매년 300여건이상이 발생되고 있다. 특히 심각한 것은 사고발생건수도 동반해서 증가추세에 있다는 점이다. 폐유나 기름찌꺼기의 고의적 투기행위를 제외하면, 유류사고의 원인은 운항상의 인적 과실이나 선박의 하자로 인한 경우라는 점에서 대부분의 사고가 인재(人災)에 해당된다. 따라서 선원의 질향상 및 단일선체선박을 포함한 노후선박의 대체는 사고발생을 사전에 예방할 수 있는 가장 기본적 사항이다. 이것은 단기간에 그 개선을 기대하기 어렵지만 그 개선을 위한 장 단기적 제도적 방안도 마련되어야 한다. 그리고 아직도 한국의 인근해상에서 대형 유류오염피해가 발생될 가능성이 상존하고 있다는 점에서 92FC의 보상한도를 초과하는 피해에 대해서는 일정 범위내에서 피해를 보전할 수 있는 제도를 마련할 필요가 있다. 그러나 현행 특별법에 따른 피해보전은 전적으로 국민세금으로 충당되고 있다는 점에서 문제가 있으며, 따라서 2003보충기금(supplementary fund)협약에 가입하는 것보다는 '국내 Fund'를 창설하는 경우에 대하여 보다 적극적으로 검토할 필요가 있다. 즉 유류운송에 따른 위험도 '수익자부담의 원칙'이라는 관점에서 정유사들의 부담금을 기초로 하여 마련되는 '국내 Fund'의 창설 및 도입을 고려할 필요가 있다고 본다. 그리고 더 나아가 유류오염에 따른 대규모 생태계 파괴 등 환경피해에 대해서는 주민피해와 구별하여 환경피해복구를 위한 공적기금마련에 대해서도 논의할 시점이 되지 않았나 생각한다. 여하튼 대형 유류오염사고에 대한 사후대응책은 항시 만족스럽지 못하다. 그 이유는 대형유류오염이 내포하고 있는 재앙의 상징성 때문이다. 대형유류오염은 사전에 예방할 수 있는 인재임에도 불구하고, 그 피해는 끝을 파악하기 힘들 정도로 인간의 삶과 자연생태계에 심각한 손상을 가져온다. 그런 점에서 대형유류오염사고에 대한 가장 최선의 대응책은 사전예방이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권12호
• /
• pp.874-885
• /
• 2011

현재 국가 온실가스 배출량 산정은 IPCC 가이드라인을 이용하여 화석연료 사용량을 우리나라의 에너지 분야의 온실가스 배출량 산정에 있어서 전력사용은 간접배출, 기타연료 사용은 직접배출로만 산정하고 있어, 자치단체의 온실가스 감축전략을 수립하기에는 미흡한 점이 있다. 본 연구는 16 개 광역자치단체의 2007년 에너지 사용량을 기초로 에너지 부문(석탄, 석유 제품, 전력, 도시가스)에 의한 온실가스물질의 직접 및 간접 배출량을 산정하였다. 각 지방자치단체의 에너지 분야 온실가스 배출량은 에너지 연료 생산단계에서 발생되는 간접배출량(Indirect Emissions)과 에너지 연료를 사용 했을 때 발생되는 직접배출량(Direct Emissions)으로 나누어 산정하였다. 각 지방자치단체별 직간접 발생량을 합산할 경우, 2007년 국내 에너지 부문 총 온실가스 배출량은 497,083 천톤 $CO_2eq.$이였으며, 간접 온실가스 배출부분에서 전체 발생량의 48%인 240,388 천톤 $CO_2eq.$, 직접 온실가스 배출부분에서 52%인 256,694 천톤 $CO_2eq.$의 온실가스가 배출되는 것으로 나타났다. 이 수치는 현재 기존의 평가방법으로 산정되어진 온실가스 배출량 439,698 천톤 $CO_2eq.$와 약 13%의 차이를 보이고 있다. 따라서 기후변화에 대응하기 위한 자치단체 및 국가 온실가스 감축 전략수립을 위해서는 우리 실정에 맞는 배출계수의 개발과 직, 간접배출을 고려한 체계적인 온실가스 배출량 산정방법의 정립이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.34-48
• /
• 1982

수입비료(輸入肥料)에만 의존(依存)하던 1960년(年) 이전(以前)의 비료공급(肥料供給)은 3요소균형시비(要素均衡施肥), 적기공급(適基供給)에 큰 혼란이 계속되었었으며 수요량(需要量)이 매년(每年) 증가(增加)되어 외화(外貨)의 소비(消費)가 점점 커져서 1961년(年)을 시작으로 요소공장(尿素工場)이 준공(埈工)되어 생산(生産)되기 시작하면서 1967~1968년(年)의 대규모공장(大規模工場)들이 생산(生産)하기에 이르러 비료(肥料)의 자급기(自給期)에 다달았다. 각(各) 공장(工場)들의 정상적(正常的)인 가동(稼動)으로 10~20%의 생산량(生産量)이 수출(輸出)되다가 1927년(年) 석유파동(石油波動)으로 소비량(消費量)이 급증(急增)되어 비료(肥料)가 부족(不足)하게 되었고 1973~4년(年)에 시설확장 및 증설(增設)로 충분(充分)히 공급(供給)되면서 다시 수출(輸出)이 재개(再開)되었다. 1977~8년(年)의 대규모공장(大規模工場)이 다시 준공(竣工)되면서 비료생산능력(肥料生産能力)은 질소(窒素)가 80만성분둔(万成分屯), 인산(燐酸)이 40만성분둔(万成分屯), 가리(加里)가 20만성분둔(万成分屯)까지 이르게 되었다. 1977~80년(年)에는 특수작물용(特殊作物用) 화성비료(化成肥料) 수요(需要)가 개발(開?)되어 공급(供給)되기 시작(始作)했으며 유기질비료(有機質肥料), 규산질비료(珪酸質肥料), 미량요소비료(微量要素肥料), 엽면살포용(葉面撒布用) 등의 다양(多樣)한 비종(肥種)이 공급(供給)되기 시작했다. 비료(肥料)의 소비(消費)는 질소(窒素)가 1964년(年)을 기점(基点)로 1975년(年)까지 연간(年間) 거의 균등(均等)하게 284천둔(千屯)씩 증가(增加)되었고, 인산(燐酸)은 7.7천둔(千屯), 가리(加里)는 7.5천둔(千屯)씩 1972년(年) 비료가수요기전(肥料假需要期前)까지 증가(增加)하다가 1973~5년(年)의 가수요기(假需要期)에는 인산(燐酸)이 평균(平均) 증가율(增加率)의 8배(倍) 가리(加里)가 7배(倍) 소비(消費)되어 약(約) 3 년간(年간) 계속(??)되었다. 1976년(年)에는 가수요구매량(假需要購買量)이 이월소비(移越消費) 되므로써 다시 3 성분(成分) 합계(合計) 20만성분둔(万成分屯)이 감소(減少)되었다가 1977~8년(年)에 서서히 증가(增加)하여 '75년(年)의 수준(水準)에 이르렀으며 질소(窒素)가 45만성분둔정도(万成分屯程度), 인산(燐酸)이 22만성분둔정도(万成分屯程度), 가리(加里)가 18만성분둔(万成分屯) 정도(程度)의 양(量)에서 정체(停?)되고 있다. 비종별(肥種別) 소비(消費)추세는 단비(?肥)에서 복비(複肥)로 점차 전환(?換)되며 복비소비량(複肥消費量) 증가(增加)는 균형시비(均衡施肥)가 이루어 질 수 있는 요인(要因)이었다. 생산(生産)은 1968년(年)에 소비량(消費量)을 초과(超過)한 양(量)이 생산(生産)되었으며 질시(窒素)는 1975년(年)까지 소비량(消費量) 이상(以上)이 계속생산(??生産)되었으나 인산(燐酸)은 1971~5년(年)까지 생산(生産)이 소비(消費)를 따르지 못했으며 1976년(年)을 계기(契機)로 질소(窒素), 인산(燐酸) 공(共)히 대규모(大規模) 시설(施設) 준공(竣工)으로 생산량(生産量)은 급상승(急上昇)하여 소비량(消費量)보다 질소(窒素)가 40만성분둔(万成分屯), 인산(燐酸)이 26만성분둔(万成分屯)이 많이 생산(生産)되었고 가리(加里)는 5~10만둔(万屯) 정도(程度) 부족(不足)했으며 1978~9년(年)의 최대(最大) 생산량(生産量)은 질소(窒素) 83만둔(万屯), 인산(燐酸)49만둔(万屯), 가리(加里) 13만둔(万屯)이었다. 공장별(工場別) 가동율(稼動率)은 전체적(全?的)으로 능력선(能力線)이 추지(推持)되었으나 1973~5년(年)의 소비(消費) 급증기간(急增期間) 120%까지 가동율(稼動率)이 높아졌으며 비종별(肥種別)로는 요소(尿素)가 대체(大?)로 90% 정도(程度), 복합비료(複合肥料)는 최고(最高) 170%까지 가동(稼動)되었고 '70년(年) 후반기(後半期)에 수요(需要) 감소(減少)로 전체공장(全?工場)의 가동율(稼動率)은 80%정도(程度)이었다. 비료수출(肥料輸出)은 1967년(年)에 시작되어 1972년(年) 비료(肥料) 가수요(假需要) 전(前)까지 꾸준히 신장(伸張)되어 약(約) 15만성분둔(万成分屯)까지 증가(增加)하여 생산량(生産量)의 20%를 상회(上廻)하더니 1973~5년(年) 가수요기(假需要期)에는 중단(中?)되었고 1976년(年)부터 재개(再開)되면서 점차 신장되어 1978~9년(年)에는 55만성분둔(万成分屯)으로 생산량(生産量)의 40%, 1980년(年)에는 67만성분둔(万成分屯)까지 증가(增加)하여 생산량(生産量)의 46%까지 이르렀으며 1981년(年)에는 1979년도(年度)의 2 차석유파동(次石油波動)에 의(依)한 자재비(資材費)의 상승(上昇)으로 국제(國際) 경쟁력(競爭力)이 약화(弱化)되어 35만성분둔(万成分屯)으로 떨어지기 시작했다. 주요(主要) 대상국(?象國)들은 요소(尿素)는 동남아지방(東南亞地方), 복비(複肥)는 중동(中東)이었으나 '81년(年)에는 동남아(東南亞)에서 화성비료(化成肥料)의 수요(需要)가 커지기 시작했고 대규모공장(大規模工場)도 화성비료(化成肥料) 수출(輸出)에 참여(參與)한 것이 특징(特徵)이라 하겠다. 수출전망(輸出展望)은 석유가(石油?)의 고가(高?)로 생산비(生産費)가 높고 1980년(年) 이후(以後)부터 천연(天然)개스 매장국(埋藏國)인 동남아지역(東南亞地域)의 대단위(大?位) 암모니아 합성공장(合成工場)이 가동(稼動)되면 수출시장(輸出市場)이 크게 감소(減少)될 것으로 예상된다. 비료(肥料)의 소비량(消費量)은 연간(年間) 30kg/10a선(線)으로 선진국(先進國) 소비량(消費量)과 비슷한 경향이나 경지이용율(耕地利用率)이 10% 감소(減少)한 (35만정보(万町步)) 반면 특용작물(特用作物), 채소(菜蔬), 과수등(果樹等)의 재배면적(栽培面積) 25만정보(万町步)증가(增加)가 소비증가(消費增加)를 유도(誘導)한 것으로 판단(判?)되며 수도작(水?作)의 신품종(新品種) 면적(面積) 확대(?大)가 수요증대(需要增大)를 크게 할 수 있을 것이다. 또한 일반(一般) 전작물(田作物)인 맥류(麥類), 서류(薯類), 두류(豆類)의 재배면적증대(栽培面積增大)가 촉구(促求)되어야 할 것이며 초지면적(草地面積)의 확대(?大)와 조림비료(造林肥料)는 비료(肥料)의 소비(消費)를 증대(增大)시킬 수 있는 미개척분야(未開拓分野)라고 할 수 있다.

• 에너지공학
• /
• 제25권1호
• /
• pp.131-144
• /
• 2016

최근 기후변화로 인해 전 세계적인 지구온난화 피해가 심각해지면서 주요원인인 온실가스에 대한 배출 규제가 확대되고 있다. 그 중 온실가스 배출량의 약 25%를 차지하는 건물분야에 대해 정부에서는 2020년까지 BAU 대비 26.9%까지 감축하겠다는 목표를 발표하였다. 이를 달성하기 위해 건물부문의 에너지 수요를 원천적으로 저감하는 녹색건축물 활성화 방안을 추진하고 있다. 하지만 녹색건축물 활성화의 상세 이행계획 수립 및 관리, 그리고 시행에 따른 효과를 분석하기 위해서는 건물 에너지 사용량에 대한 데이터 및 관련 통계 자료가 필수적이다. 이를 위해 정부는 전국 680만동의 건물에서 사용되는 에너지 정보를 통합 관리할 수 있는 국가 건물에너지 통합관리시스템을 구축하였다. 하지만 현재 구축된 국가 건물에너지 통합관리시스템의 Database는 건축물대장 정보와 공급기관의 에너지정보를 매칭해서 사용하기 때문에 수동으로 작업이 이루어지고 있으며, 이로 인해 많은 문제들이 발생한다. 따라서 Database의 신뢰성을 확보하기 위해서는 지속적인 고도화 작업이 이루어져야 한다. 본 과제는 현재 가동 중인 국가 건물에너지 통합관리시스템의 Database를 분석하여, 시스템의 한계 및 개선방안 도출하고, 이를 통해 데이터의 신뢰성 확보 및 활용성을 증대 시키고자 하였다. 구축된 Database 분석 결과 건축물 정보와 에너지정보가 매칭된 유효데이터는 평균 85.6%이고, 미매칭된 데이터는 평균 14.4%로 나타났다. 미매칭된 데이터는 다시 건물 특성에 따른 미매칭 유형을 분석하였으며, 그 결과 건축물 정보가 없는 경우가 전체의 58.2%에 달했다. 따라서 향후 신규 구축 data의 매칭 작업 용이성 및 현재 Database에 대한 정확성 확보하기 위해서는 건축물 정보와 에너지정보 간의 주소 표준화 및 속성정보 체계를 마련할 필요가 있다. 또한 비도시지역 및 영세한 주거지역에서 사용비중이 높은 석유류 에너지원 및 향후 발전 가능성 및 활용 가능성이 높은 신재생 에너지와 같이 다른 에너지원에 대한 정보를 포함시킬 수 있도록 시스템 구축이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제24권2호
• /
• pp.144-151
• /
• 2016

This study effect of engine oils on regulated fuel economy and emissions including particulate matter (PM) to provide basic data for management of engine oil in vehicles. Three engine oils (Group III base oil, Group III genuine oil with additive package and synthetic oil with poly alpha olefins (PAOs)) were used in one gasoline, one LPG(liquefied petroleum gas) and two diesel vehicles. In the case of diesel vehicles, one is a diesel vehicle without DPF (diesel particulate filter) other is a diesel vehicle with DPF. In this study, the US EPA emission test cycle FTP-75, representing city driving, was used. HORIBA, PIERBURG, and AVL gas analyzers were used to measure the fuel economy and regulated emissions such as CO, NOx, and THC. The number of PM was measured using a PPS (pegasor particle sensor). And, the shape of PMs was analyzed by SEM (scanning electron microscope). The effects of oil type on fuel economy, exhaust gas, and PM were not significant because engine oil consumption by evaporation and combustion in the cylinder is very tiny. Fuel and vehicle type were dominant factors in fuel economy and emissions. HC emission from gasoline vehicles was higher than that from other vehicles and NOx emission from diesel vehicles was higher than that from other vehicles. The number of PM was not affected by the engine oil, but by the driving pattern and fuel. The shapes of the PM, sampled from each vehicle using any test engine oil, were similar.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.263-273
• /
• 2015

전세계 플라스틱 해양쓰레기의 유입량과 현존량을 추정하였다. 한국에서 플라스틱 해양쓰레기의 연간 유입량(72,956톤)은 플라스틱의 연간 소비량(5.2백만톤)의 1.4%로 추정되었다. 유출량이 0이라는 가정과 함께, 이 1.4% 유입률을 1950년부터 2013년까지 전세계 플라스틱 생산량에 적용함으로써, 2013년 전세계 연간 플라스틱 해양쓰레기 유입량은 4.2백만톤이며, 2013년말 현재 플라스틱 해양쓰레기 현존량은 86백만톤으로 추정되었다. 또한 로지스틱 모델에 따라, 석유생산량의 4%가 플라스틱으로 생산될 때 플라스틱 해양쓰레기의 최종 현존량은 199백만톤이 될 것으로 추정되었다. 유입량과 현존량은 전혀 다른 측정단위이기 때문에, 유입 저감 정책의 효과성을 평가할 수 있는 개선된 지표가 필요하다. 또한, 플라스틱 해양쓰레기 오염은 거의 회복불가능하기 때문에, 이를 예방하는 대책의 가치는 훨씬 더 높게 평가되어야 하며, 사전주의의 원칙에 따라 더 강력한 예방 대책이 시행되어야 한다. 본 연구는 제한적인 정보에 근거한 예비 연구에 해당하므로 플라스틱 해양쓰레기의 유입량과 현존량의 경향을 규명하기 위한 추가 연구가 필요하다.

• 유기물자원화
• /
• 제20권2호
• /
• pp.44-52
• /
• 2012

본 연구에서는 고유가 시대의 대안으로 정부에서 추진하고 있는 농촌형 녹색마을에 재생에너지를 도입하는 경우 $CO_2$ 저감효과를 분석하고, 재생에너지의 보급 활성화 방안을 제시하고자 하였다. 전라북도 G시에 조성하고 있는 소규모 농촌형 녹색마을의 에너지 잠재량을 조사한 결과 태양에너지를 이용하면 연간 6.73 GWh의 전력생산이 가능하고, 바이오매스로는 연간 134.06 GWh의 전략생산이 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 전체 전력생산량은 연간 233.19 GWh로서 대상지역에서 연간 사용하고 있는 총 에너지 소비량 705.80 GWh의 33%를 부담할 수 있는 것으로 판단되었다. 한편 이산화탄소 감축잠재량을 산정한 결과 농산부산물은 1,891 ton_$CO_2$, 축산폐기물은 43,635 ton_$CO_2$, 도시폐기물은 395 ton_$CO_2$, 임산부산물은 50,324 ton_$CO_2$로 분석되었으며, 바이오매스로 인한 효과는 연간 총 96,245 ton_$CO_2$ 으로 나타났다. 또한 태양광에너지 2,251 ton_$CO_2$, 태양열에너지 1,383.3 ton_$CO_2$로 태양에너지로 인한 효과는 3,634 ton_$CO_2$이었으며, 총 99,879 ton_$CO_2$의 배출을 감축할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.224-228
• /
• 1973

Rhodotorula sp.로 $C_{12}{\sim}C_{14}$의 n-alkane 混合物에서 無機系 窒素源인 窒酸鹽과 암모늄鹽 그리고 有機係 窒素源인 urea들의 그 化學形의 差異에 따라 醱酵時間과 收率面에서 어떻게 影響을 미치는가와 窒酸나트륨으로서 炭素源의 炭素에 對한 窒素의 添加比率의 差異에 따라 미치는 影響 等을 調査해 보았다. 그 結果 最高生長에 達하는데 要하는 時間은 窒酸나트륨과 黃酸암모늄이 各各 40 hrs.와 45hrs인데 比해 urea는 이들보다 훨씬 긴 66hrs.가 걸렸고 收率面에 있어서는 0.1N-NaOH의 消費量으로서 兩無機鹽이 各各 0.36과 0.38ml인데 比해 urea는 0.78ml나 되었다. Medium 中의 窒素對 炭素 比率의 影響은 medium에 加하는 n-alkane 混合物을 1%(vol.)에서 窒酸나트륨으로서 N/C가 0.2일 때가 가장 優秀한 結果를 나타내었고 대개 炭素에 對한 窒素의 比率이 낮을 때보다는 높은 때가 더 좋은 生長效果를 보였다.