• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.139-140
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• 2019

세계경제는 인류의 지속가능한 성장을 위해 2020년을 기점으로 저탄소 경제체제에서 무탄소(에미션 제로·Emission Zero) 경제체제로 변화를 꾀하고 있는 상황이다. 이러한 변화는 해운분야에서도 예외가 아니다. 국제해사기구에서 선박온실가스 규제라고 할 수 있는 에너지효율 규정이 해양오염방지협약 부속서 6의 제4장(에너지 효율관리)으로 2011년 개정·채택된 것을 시작으로 최근 2030년까지 40%감축, 2050년까지 50% 감축이라는 온실가스 감축목표를 설정하여 본격적인 온실가스 감축을 위해 노력하고 있다. IMO는 감축목표를 달성하기 위한 단기조치, 중·장기 조치를 2023년까지 완성한다는 목표를 설정하고 장애요인 분석, 국가별 영향평가, 역량강화 및 기술지원과 연구개발에 관한 로드맵을 포함한 최종 전략 수립을 진행하고 있으나 문제는 국제해사기구(IMO) 2030 온실가스 감축목표 달성은 현재 사용되고 있는 화석연료로는 불가능하기 때문에 선박추진 연료로써 수소, 연료전지, 메탄올 등 대체에너지 개발을 대폭 지원하는 국가의 정책전환이 시급하며 이를 구체화할 수 있는 정책개발이 시급하다.

• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.937-944
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• 2022

Electric vehicles (EVs) have been growing to reduce energy consumption and greenhouse gas (GHG) emissions in the transportation sector. The increasing number of EVs requires adequate recharging infrastructure, and at the same time, adopts low- or zero-emission electricity production because the GHG emissions are highly dependent on primary sources of electricity production. Although previous research has studied solar photovoltaic (PV) -integrated EV charging stations, it is challenging to optimize spatial areas between where the charging stations are required and where the renewable energy sources (i.e., solar photovoltaic (PV)) are accessible. Therefore, the primary objective of this research is to support decisions of siting EV charging stations using a spatial data clustering method integrated with Geographic Information System (GIS). This research explores spatial relationships of PV power outputs (i.e., supply) and traffic flow (i.e., demand) and tests a community in the state of Indiana, USA for optimal sitting of EV charging stations. Under the assumption that EV charging stations should be placed where the potential electricity production and traffic flow are high to match supply and demand, this research identified three areas for installing EV charging stations powered by rooftop PV in the study area. The proposed strategies will drive the transition of existing energy infrastructure into decentralized power systems. This research will ultimately contribute to enhancing economic efficiency and environmental sustainability by enabling significant reductions in electricity distribution loss and GHG emissions driven by transportation energy.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권4호
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• pp.421-426
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• 2024

The use of stimulated emission depletion (STED) microscopy has significantly improved resolution beyond the limits imposed by diffraction; Furthermore, STED microscopy adopts a 4Pi-geometry to achieve an isotropic improvement in resolution. In isoSTED microscopy, a polarizing beam splitter and retarders are used in a 4Pi cavity to split beams of identical power, generating constructive and destructive interference for lateral and axial resolution improvements, respectively. The precise alignment of the retarders is crucial for optimizing the performance of isoSTED microscopy, because this orientation affects the quality of the depletion focus, necessitating zero intensity at the center. Incomplete destructive interference can lead to unwanted fluorescence inhibition, resulting in degraded resolution and contrast. However, measuring the intensity and polarization state in each optical path of the 4Pi cavity is complex and requires additional devices such as a power meter. Here, we propose a simple and accurate alignment method for the 4Pi cavity in isoSTED microscopy. Our approach demonstrates the equal allocation of power between upper and lower beam paths and achieves complete destructive interference using a polarizing beam displacer and a single CCD camera positioned outside the 4Pi cavity.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1195-1206
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• 2011

남양주의 실제 상추재배 농가를 대상으로 전과정평가를 적용하여 bottom-up 방식의 사례분석을 수행하였다. 사례분석을 위하여 현장을 방문하여 청취 조사를 하였고, 대상 농가는 유기농가 2곳, 무농약 인증 농가 1곳, 관행농가 2곳이었다. 현장자료 수집과 산정에서 데이터 값의 오차범위가 넓어지는 것을 고려하여 추가의 냉난방이 없는 가을 1 작기를 기준으로 평가하였고, 민감도 분석과 시나리오 분석을 추가하였다. 전과정 목록분석과 영향평가는 'PASS(4.1.3)' 소프트웨어를 사용하였다. GTG 목록작성 결과 상추 1 kg 생산하는데 투입되는 물질 중 비료와 에너지 투입이 가장 높은 비중을 차지하였고, 농약이 가장 작은 값을 나타냈다. 특히 육묘단계가 없었던 농가 1을 제외한 모든 농가에서 전기의 투입량이 가장 높게 나타났다. 상추 1 kg 생산하는데 영농작업으로 말미암아 포장에서 직접 배출되는 $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$는 각각 6.79E-03 (농가 1), 8.10E-03 (농가 2), 1.82E-02 (농가 3), 7.51E-02 (농가 4), 1.61E-02 (농가 5) kg $kg^{-1}$ lettuce이었다. 전과정 목록분석 결과 시설 상추 1 kg 생산하는데 발생하는 온실가스 발생량은 $CO_2$가 배출량 대부분을 차지하였고, 그 다음이 $N_2O$, $CH_4$ 순으로 나타났다. 농가별 $CO_2$ 배출량은 각각 2.92E-01 (농가 1), 3.76E-01 (농가 2), 4.11E-01 (농가 3), 9.40E-01 (농가 4), $5.37E-01kg\;CO_2\;kg^{-1}\;lettuce$ (농가 5)이었다. 공정별 온실가스 발생량을 분석한 결과, $CO_2$는 에너지생산 과정에서 발생하는 양이 가장 많았다. 관행농은 에너지생산에 의한 배출 비중이 유기농보다 적었고 대신 복비 생산에 의한 $CO_2$ 배출 비중이 그 차이만큼 늘었다. 또한, 무기질 비료 투입이 많아질수록 아산화질소 발생에서 상추재배 공정이 차지하는 비중이 높게 나타났는데 농가 1, 2는 87%, 농가 3은 64%를 나타냈다. 시설 상추 생산체계의 탄소성적 값은 농가별로 각각 3.40E-01 (농가 1), 4.31E-01 (농가 2), 5.32E-01 (농가 3), 1.08E+00 (농가 4), 6.14E-01 (농가 5) kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$ lettuce였다. 민감도 분석 결과 유기질 비료 민감도가 무기질 비료 민감도 보다 높았고, 이 중 유박의 민감도가 가장 높았고, 복합비료의 민감도가 가장 낮았다. 또한, 온실가스 변화량 중 아산화질소 발생량이 가장 민감하게 변화하였다. 전기 사용량 변화에 따른 민감도 분석은 이산화탄소의 민감도가 가장 높았고, 다음이 메탄이었고, 아산화질소는 민감도가 0에 가까웠다. 따라서 시설재배 상추생산에서 탄소배출량 감소를 위하여 질소비료 종류와 시비방법 및 시설내 전기사용에 대한 합리적 영농법에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 상추 재배에서 여름 작기에 대한 탄소 성적 시나리오 분석결과 생산량이 봄이나 가을에 비하여 약 1/2~1/3정도 작았고, 이에 따라 탄소성적도 30~40배 높은 값을 보였다.

• 무역상무연구
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• 제46권
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• pp.265-313
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• 2010

Kyoto Protocol is an international convention on concrete performance program for UNFCCC(United Nations Framework Convention on Climate Change), which regulate and prevent to global warming and officially came into effect on February 16, 2005. Kyoto flexible mechanisms, the agreed environmental system in March 1997 in the Third Conference of Parties in UNFCCC General Assembly, Emission Trading System(ETS), Clean Development Mechanism(CDM) and Joint Implementation(JI), are key policies related to environment. In advanced countries, greenhouse gas emissions should be reduced average 5.2% level compared to 1990 in total emissions during 2008-2012. World leading carbon market finished the trial on the EU ETS I greenhouse gas emissions trading system, EU ETS II is operated regularly after 2008. World Bank leads to make 'Prototype Carbon Fund(PCF)' in April 2004, which is the world first carbon fund and a representative public carbon fund type, World Bank operate various funds including present PCF. Thus, I would like to propose as follows in relation to this study: First, in the validity analysis of carbon funds, it would be needed to analyze the Emission Reduction Cost Efficiency(ERCE) of carbon. The ERCE is a break-even value which brings the Net Present Value(NPV) to zero. NPV approach is used among projects and it enables potential projects to be compared and evaluated the ERCE on the basis of the net present value of net future cash flows. Therefore, according to results of analysis, carbon funds should be developed and invested. Second, it would be necessary to allow of issuing bonds together with carbon funds, carbon finance etc. Third, carbon funds, it would be reasonable to have a relatively enough maturity in project and as a financial derivatives in the international financial markets, it is needed various types of transactions. Fourth, it would be needed to standardize the carbon emissions trading for more efficiently. Fifth, it would be necessary to establish and invest in various kinds of domestic and overseas global carbon funds, including governments, privates, governments and privates sectors. And it is also needed to establish the medium and long term plans for carbon funds. Sixth, it would be needed to foster the advanced trade mechanisms for carbon funds in the most effective ways. Finally, carbon funds should be used in harmony with international societies to reduce global warming as the social responsible investing funds and it should be contribute to sustainable development. In addition, it would seem that carbon funds should be studied on establishing the contributable standard of sustainable development in the future assignment.

• 대한환경공학회지
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• 제38권1호
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• pp.14-24
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• 2016

업종별 수질오염물질 배출 목록은 산업폐수 배출시설을 인허가할 때, 해당 시설 또는 업종에서 관리해야 하는 배출 가능한 수질오염물질을 정확히 검토하기 위함은 물론이고, 오염방지시설의 설계에도 필수적인 가장 기초적인 자료이다. 본 연구에서는 우리나라 폐수배출시설 3개 업종을 대상으로 수질오염물질 배출목록을 작성하기 위하여 해당 사업장의 일반현황 및 처리시설 운영 등에 대한 기초자료 수집과 해당 사업장에서 배출하고 있는 산업폐수중 특정수질유해물질을 비롯한 수질오염물질에 대한 수질 분석을 수행하였다. 본 연구의 조사대상 업종별 수질오염물질 배출목록을 확정하기 위해서 정상적인 시설운영 과정에서 해당물질이 폐수중으로 실제 배출될 수 있는 개연성을 확인하였다. 이를 위해, 먼저 원폐수 및 최종 배출수의 시료 분석에서 검출된 모든 수질오염물질을 평가대상으로 하고, 검출되지 않은 물질은 대상에서 제외한다. 다음으로 이들 평가대상 수질오염물질에 대하여 제조공정상에서 사용하는 각종 원료, 부원료, 불순물 등에서 포함될 가능성을 확인하고, 여기에서 확인될 경우 수질오염물질 배출목록으로 확정한다. 본 연구에서는 3개 업종을 대상으로 하였으며, 석유화학계 기초화합물 제조시설은 조사대상 물질 42종 중 특정수질유해물질 16종을 포함한 31종, 기타 기초유기화합물 제조시설은 특정수질유해물질 14종을 포함한 30종, 화력발전시설은 특정수질유해물질 8종을 포함한 20종의 수질오염물질이 배출목록으로 확정되었다. 본 연구에서는 수질분석과 개연성 평가를 통해 보다 객관적이고 타당성 있는 업종별 수질오염물질 배출목록을 작성하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권4호
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• pp.283-295
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• 2011

기후변화에 대응하기 위한 온실가스 감축활동이 국 내외적으로 활발히 이루어지고 있다. 우리나라의 온실가스 감축에 있어서 건물부문의 온실가스 감축은 매우 중요한 부분이다. 2007년 기준 온실가스 총 배출량 610 백만톤 $CO_2e$ 중 건물이 차지하는 비중은 약 23%이며, 감축잠재량은 산업 부문에 이어 두 번째로 큰 수준이다. 본 연구는 향후 건물부문의 온실가스 감축 대책으로 추진될 "탄소제로건물" 건립에 필요한 기반자료를 제공하고자, 국내 최초로 지어진 업무용 "탄소제로 건물"인 국립환경과학원 기후변화연구동에 적용된 주요 기술, 에너지 부하 및 절감 에너지양, 경제성 평가를 수행하였다. 본 건물에 적용된 기술은 총 66가지로, 건물에너지 부하절감기술(30), 건물에너지 효율기술(18), 신 재생에너지 기술(13), 친환경 요소기술(5)이 적용되었다. 연간 총 에너지 부하($123.8kWh/m^2$)는 단열 강화와 고효율 설비 적용 등의 패시브 기술을 통해 40%($49kWh/m^2$) 절감하였으며, 잔여 에너지 부하인 60%($74.8kWh/m^2$)는 태양광, 태양열, 지열을 이용한 액티브 기술로 절감하였다. 건축비용은 일반건물 대비 약 1.4배 더 소요되었으나 액티브 기술을 제외하고 패시브 기술만 적용하게 되면 일반건물의 건축비용과 큰 차이를 보이지 않는 것으로 분석되었다. 건물에서 감축될 수 있는 온실가스양은 연간 $100ton{\cdot}CO_2e$ 수준이며, 에너지 자립으로 인한 연간 에너지 절감 비용은 약 102백만원, 온실가스와 대기오염물질 감축에 따른 부수적 수익은 연간 약 2.2 백만원 수준인 것으로 분석되었다. 또한, Life Cycle Cost (LCC) 분석 결과, 일반건물 대비 초과건축 비용에 대한 손익분기점은 20.6년으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.236-245
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• 2021

노출 환경 및 설계 변수의 변화에 따라 내구수명은 큰 범위를 가지고 변화하게 되므로 설계자 입장에서는 내구수명의 변동성을 이해하는 것은 중요하다. 최근 들어 탄소 중립을 위하여 플라스틱 혼소재가 클링커 생산 시 원료로 사용되고 있는데, 이러한 경우, 시멘트의 염화물 함유량은 증가하게 된다. 본 연구의 목적은 플라스틱 혼소재를 사용하여 초기 염화물량이 증가할 경우, 다양한 노출 환경과 설계 변수를 고려하여 내구수명이 어떤 수준으로 변화하는지에 대한 연구이다. 이를 위해 4 수준의 초기 염화물량을 설정하였으며, 3 수준의 표면 염화물량을 포함한 다양한 환경 조건에 따라 내구수명을 LIFE 365 프로그램을 이용하여 평가하였다. 해석 변수로서 임계 염화물량, 고로슬래그 미분말 치환 혼입율, 물-결합재 비, 피복두께, 단위 결합재량, 초기 염화물량을 설정하였다. 초기 염화물량이 증가함에 따라 내구수명은 감소하는 경향을 보이지만 이 값을 1,000ppm까지 허용해도 내구수명의 큰 감소는 나타나지 않았다. 또한 슬래그 치환율을 증가시킬 경우 더 높은 내구수명을 확보할 수 있는데, 이는 고로슬래그 미분말이 외부 염화물 이온의 확산 저감과 동시에 자유 염화물을 고정시키는 효과가 있기 때문이다. 초기 염화물량의 허용 농도를 유럽기준과 같이 증가시키는 것도 지속가능성 향상과 탄소량을 저감시키는 데 도움이 될 것으로 판단된다. 또한 표면 염화물량이 낮고 혼화재(슬래그)를 사용한 경우, 초기 염화물량의 영향은 상대적으로 낮았지만 표면염화물량이 높은 경우, 노출환경을 고려한 신중한 배합설계가 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.496-504
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• 2023

세계 각국은 지구온난화로 인한 피해가 증가함에 따라 화석연료를 대신해 탄소배출 없이 지속 가능하게 이용할 수 있는 새로운 에너지 자원들을 찾기 위하여 노력하고 있다. 전세계적으로 4차 산업이 고도화되며 전력수요가 급증했고, 상승하는 수요를 충족함과 동시에 온실가스 배출을 줄이기 위해 탄소비중이 적거나 없는 에너지원을 이용해 안정적인 전력수급계통을 확보하려는 움직임이 커지고 있다. 본 총설에서는 해외 탄소중립 시나리오와 화력발전 잔존여부에 따라 2가지 시나리오인 혁신, 안전으로 분류하여 정부의 탄소저감 목표를 비교 및 분석하였다. 또한, 국내 시나리오의 경우10차 전력수급기본계획의 전력수요 전망 및 온실가스 배출 현황을 연계하여 이를 토대로 탄소저감의 주축이 되는 에너지 분야인 전환, 수소, 수송, 탄소포집 및 활용 부문에서의 핵심 기술 동향 및 정부 주도의 정책흐름을 정리하여 탄소중립기술의 현황을 기술했다. 또한, 해외 시나리오 분석에서 시사되었던 에너지 분야의 주요 변화를 반영하여 국내 탄소저감 전략의 방향을 제시하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.88-94
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• 2012

One of the effective ways to reduce both $NO_x$ and PM at the same time in a diesel CI engine is to operate the engine in low temperature combustion (LTC) regimes. In general, two strategies are used to realize the LTC operation-dilution controlled LTC and late injection LTC - and in this study, the former approach was used. In the dilution controlled regime, LTC is achieved by supplying a large amount of EGR to the cylinder. The significant EGR gas increases the heat capacity of in-cylinder charge mixture while decreasing oxygen concentration of the charge, activating low temperature oxidation reaction and lowering PM and $NO_x$ emissions. However, use of high EGR levels also deteriorates combustion efficiency and engine power output. Therefore, it is widely considered to use increased intake pressure as a way to resolve this issue. In this study, the effects of intake pressure variations on performance and emission characteristics of a single cylinder diesel engine operated in LTC regimes were examined. LTC operation was achieved in less than 8% $O_2$ concentration and thus a simultaneous reduction of both PM and $NO_x$ emission was confirmed. As intake pressure increased, combustion efficiency was improved so that THC and CO emissions were decreased. A shift of the peak Soot location was also observed to lower $O_2$ concentration while $NO_x$ levels were kept nearly zero. In addition, an elevation of intake pressure enhanced engine power output as well as indicated thermal efficiency in LTC regimes. All these results suggested that LTC operation range can be extended and emissions can be further reduced by adjusting intake pressure.