• 자원환경지질
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• 제47권4호
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• pp.421-430
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• 2014

본 연구에서는 지중 유입된 이산화탄소가 심부 지질구조 내 지하 환경에 미치는 지화학적 및 광물학적 영향을 규명하기 위한 일련의 고압셀 실험이 수행되었다. 실험을 통하여 이산화탄소 지중저장 조건에 해당하는 $50^{\circ}C$와 100 bar의 고온 고압조건을 고압셀 내에서 구현하고, 초임계 $CO_2$-지하수-광물 시스템 내에서의 반응 실험을 실시하였다. 반응 실험은 최근 국내 이산화탄소 지중저장의 후보지로서 많은 연구가 진행되고 있는 포항분지에 널리 분포하는 광물 중 하나인 제올라이트와 지하 800 m에서 채취된 심지층의 지하수를 대상으로 수행되었다. 상온 상압 및 고온 고압 환경에서 30일간 진행된 $CO_2$-지하수-제올라이트 반응으로 야기된 광물과 지하수 시료의 지화학적 및 광물학적 변화는 XRD, XRF, ICP-OES 등의 분석을 통해 정량적으로 규명하였다. 실험의 결과는 초임계 이산화탄소의 용해로 조성된 산성 환경에서 제올라이트 시료의 용해 반응이 촉진되었음을 보여 주었다. 제올라이트 시료로부터 용출된 양이온 농도가 증가함에 따라 지하수 내 $H^+$가 소모되고, 반응 10일 이후에는 지하수의 pH가 10.35 까지 증가하였다. 또한 제올라이트 시료의 용해 반응으로 인해 지하수 내 용존 양이온의 농도는 전반적으로 증가하는 경향을 보였으나, Si는 산성조건에서 비정질 규산염으로 재침전되고, Ca는 양이온 교환과 방해석으로의 재침전으로 농도가 감소한 것으로 나타났다. 실험 과정을 통하여 초임계 이산화탄소의 유입이 대수층 내 구성 광물의 용해 특성, 지하수의 화학적 조성과 물성, 대수층의 광물학적 조성 등에 변화를 발생시킬 수 있음을 보여주었다. 또한 광물상의 용해/침전과 양이온 교환 등 지화학적 반응들이 지중저장 관련 지층의 암석과 지하수의 물리적 또는 화학적 변화에 중요한 역할을 담당하고 있음을 보여주었다.

• 핵의학기술
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• 제13권3호
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• pp.56-60
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• 2009

전신 뼈 영상 검사에서 영상의 질을 유지하면서 검사 시간 단축을 위해 oncoflash와 같은 프로그램을 사용하고 있는데, 이를 임상에 적용할 때 영상의 질과 검사 시간 단축의 두 가지 측면을 동시에 고려해야 하며, 적합한 스캔 속도의 결정에 대한 기준 설정이 필요하여 본 연구를 시행하였다. 서울아산병원 핵의학과에서 전신 뼈 영상 검사를 시행한 환자를 대상으로 하여 분당 30 cm의 스캔 속도로 검사한 영상의 총 계수를 각각 800 K 이하, 800 K, 900 K, 1000 K, 1500 K, 2000 K 이상으로 구분하여 영상의 질을 정성적 분석하고, 전신 총 계수가 1000 K 미만인 비율을 분석하였다. 분당 30 cm의 스캔 속도로 검사한 전신 뼈 영상의 전신 총 계수의 기하학적 평균이 1000 K 미만인 비율을 분석한 결과, 전체 329명 중 58명(17.6%)이다. 전신 총 계수 별로 구분한 영상을 정성적으로 분석 결과, 전신 총 계수 1000 K 이하의 경우에 육안적으로 영상의 입자가 거칠고, 노이즈가 증가한 영상으로 평가되었다. 전신 총 계수의 양과 Oncoflash 적용 여부에 따른 해상력의 비교평가를 위해 전신 뼈 영상 검사의 계수율을 고려하여 2~5 mCi의 선량을 투여한 $^{99m}Tc$ Flood와 4-Quadrant bar phantom을 이용하여 영상을 획득 한 후, Oncoflash 적용 전과 후의 FWHM을 분석하였다. PPM 계수가 3.6 K 이하에서는 Oncoflash 적용 후의 FWHM이 전과 비교해서 높게 나왔으나, 3.6~4.0 K 이상에서는 Oncoflash 적용 전보다 적용 후에 낮거나 동등하게 측정되었다. 전신 뼈 영상 검사의 시작 시점인 두부와 흉부의 일부가 포함된 상태에서 감마카메라의 PPM (Patient Positioning Monitor) 계수를 측정하고, 분당 30 cm의 스캔 속도를 적용하여 획득한 전신 총 계수 사이의 상관 관계를 분석 결과는 PPM 계수가 각각 2.5~3.0 K일 때 전신 총 계수의 평균과 표준 편차는 $965{\pm}173\;K$ (17.8%), 3.1~3.5 K에서 $1,084{\pm}154\;K$ (22.4%), 3.6~4.0 K에서 $1,242{\pm}186\;K$ (18.4%), 4.1~4.5 K에서 $1,359{\pm}170\;K$ (17.1%), 4.6~5.0 K에서 $1,405{\pm}184$ K (10.5%), 5.1~6.0에서 $1,640{\pm}376\;K$ (10.5%), 6.1~7.0 K에서 $1,771{\pm}324\;K$ (1.3%), 7.1 K 이상에서 $1,972{\pm}385\;K$ (2.0%)으로, 매우 강한 양의 상관관계(상관계수 r=0.775, p<0.01)가 있었다. 전신 뼈 영상 검사 시작 시점의 PPM 계수가 3.6 K 이상일 경우에 분당 30 cm으로 스캔한 후 전신 총 계수가 1000 K 이상인 경우에 Oncoflash를 적용하면 검사 시간을 줄이면서도 기존의 분당 15 cm으로 획득한 영상 수준의 화질을 얻을 수 있었다. 그러나 분당 30 cm으로 스캔한 후 전신 총 계수 기준으로 1000 K 미만인 경우에는 Oncoflash를 적용하여도 영상의 질이 저하되므로, 기존의 분당 15 cm의 속도로 다시 시행하는 것을 고려해야 할 것이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제18권2호
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• pp.279-309
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• 2009

산업에서 발생되는 온실가스를 줄이기 위해서는 각 산업별 온실가스 발생량을 정확히 예측해야 한다. 이에 본 연구에서는 2003년 산업연관표와 에너지 사용량 통계자료를 기초로 401개 산업별 직 간접 $CO_2$ 원단위를 산출하고 이를 활용하는 방안을 검토하였다. 본 연구는 국내에 없는 일부 데이터 대신 해외 데이터 사용, 석유정제부문에 대한 분배 문제, 카본뉴트럴 측면에서 재검토 필요성, 폐기물처리 부문 과정의 일부 미고려 등에 따른 결과의 한계를 가지고 있다. 그럼에도 불구하고 부산물로 얻어지는 코크스로가스나 철강계 가스, 자원순환 관점에서 주목받고 있는 폐기물 영향까지를 고려한 401개 상세 산업별 직 간접 $CO_2$ 원단위를 산출했다는 측면에서 의미가 있다. 산업별 $CO_2$ 배출 원단위 분석 결과를 살펴보면, 간접 $CO_2$ 원단위가 크게 나타난 대표적인 산업으로는 조강, 레미콘, 선재 및 궤조, 주철물, 철근 및 봉강 산업이다. 이들 산업은 직접 $CO_2$ 원단위가 큰 산업에서 생산된 원료물질을 이용하여 제품을 생산하고 있다. 직접 $CO_2$ 배출 원단위가 크게 나타난 대표적인 산업으로는 시멘트, 선철, 석회 및 석고 제품, 석탄화합물 등 자연으로부터 채취한 원광석 등을 이용하여 다른 산업에 유용한 원료물질로 정제하는 산업이었다. 본 연구 결과는 산업별 특성이 반영된 저감 목표치 산정, $CO_2$ 저감정책별 감축 잠재량 산정, 기업의 $CO_2$ 배출량 수준 파악 및 저감 목표량을 설정할 때 유용하게 활용될 수 있다. 그 밖에도 국내에서 활발히 연구되고 있는 환경경제통합계정, 산업별 물질흐름분석 분야에서 널리 응용될 수 있을 것이다.