• 제목/요약/키워드: carbon footprint

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전과정평가를 활용한 복합비료 생산 시스템의 온실가스 배출량 평가 (Estimation of Greenhouse Gas Emissions of Complex Fertilizers Production System by Using Life Cycle Assessment)

  • 정순철;박정아;허진호;소규호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.256-262
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    • 2011
  • 현재까지 농작물의 온실가스 배출량 산정은 주 투입 물질인 비료의 국내 LCI DB가 없어 외국 LCI DB를 사용하였다. 이로 인해 우리나라 실정에 맞는 정확한 온실가스 배출량을 산정할 수 없었다. 따라서 본 연구를 통해 농작물의 생장을 위해 필수 요소로 투입되는 복합비료의 온실가스 배출량을 계산함으로써 농작물의 탄소성적 산정을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 또한 각 농산물 연간 온실가스 배출량과의 비교를 통해 복합비료가 차지하는 정도를 살펴봄으로써 복합비료 사용량 감축 정책 등을 위한 정보를 제공하고자 하였다. 분석결과 복합비료 1 kg 생산에 따른 온실가스 배출량은 21-17-17, 17-21-17, 15-15-15, 기타 각각 2.42E + 00, 2.10E + 00, 2.23E + 00, $3.56E+00kg\;CO_2\;eq.\;kg^{-1}$를 나타냈다. 다음으로 작물에 투입되는 복합비료로 인해 발생하게 되는 온실가스는 쌀, 겉보리, 쌀보리, 노지고추, 양파 작물 대비 각각 48.3%, 47.6%, 40.4%, 32.3%, 29.0%로 큰 부분을 차지하였다. 따라서 맞춤형 비료 정책, 효율적인 시비 등의 노력을 기울여 복합비료 사용량을 감소시킨다면 농업부문의 온실가스 배출량 또한 저감시킬 수 있을 것이다.

전과정평가법을 이용한 사과의 탄소발생량 산정과 저감 연구 (A Study on Carbon Footprint and Mitigation for Low Carbon Apple Production using Life Cycle Assessment)

  • 이덕배;정순철;소규호;김건엽;정현철
    • 한국기후변화학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.189-197
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    • 2014
  • Carbon footprint of apple was a sum of $CO_2$ emission in the step of manufacturing waste of agri-materials, and greenhouse gas emission during apple cultivation. Input amount of agri-materials was calculated on 2007 Income reference of Apple by Rural Development Administration. Emission factor of each agri- materials was based on domestic data and Ecoinvent data. $N_2O$ emission factor was based on 1996 IPCC guideline. Carbon dioxide was emitted 0.64 kg $CO_2$ to produce 1 kg apple fruit, and carbon dioxide was emitted 43.6% in the step of the manufacturing byproduct fertilizer, 1.3% in the step of the manufacturing single fertilizer, 4.7% in the step of the manufacturing composite fertilizer, 6.3% in the step of the manufacturing agri-chemicals, 14.6% in the step of the manufacturing fuel, 11.5% in the step of the fuel combustion, 17.7% of $N_2O$ emission by nitrogen application and 0.18% of disposal of agri-materials. It is needed for farmers to use fertilization recommendation based on soil testing (soil. rda.go.kr) because scientific fertilization is a major tools to reduce carbon dioxide of apple production. The fertilization recommendation could be also basic data in Measurable-ReporTablele-Verifiable (MRV) system for carbon footprint.

관행농 쌀 생산체계의 탄소배출량 평가를 위한 전과정평가: top-down 방식의 국가평균값과 bottom-up 방식의 사례분석값 비교 (LCA (Life Cycle Assessment) for Evaluating Carbon Emission from Conventional Rice Cultivation System: Comparison of Top-down and Bottom-up Methodology)

  • 유종희;정순철;김건엽;이종식;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1143-1152
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    • 2012
  • 본 연구진은 2007년 농진청과 통계청에서 수집한 농축산물소득자료 통계 값으로 국가평균 탄소성적을 산정하는 top-down 방식의 자료수집 방법을 구축하였다. 또한, 본 연구진은 2011년 전북 군산 지역 관행농 쌀 생산 농가 중 벼 평균 재배면적이 3.3 ha인 네 곳의 대규모 생산농가를 섭외하여 면접조사로 사례를 분석하는 bottom-up 방식의 전과정 목록 (LCI, life cycle Inventory)도 구축하였다. 본 연구는 관행농 쌀 생산체계에 대한 전과정 평가를 국립농업과학원에서 구축한 top-down 방식과 사례분석을 통한 bottom-up 방식으로 수행한 결과를 비교하기 위하여 수행되었다. 전과정 목록분석 결과 $CO_2$은 무기질 비료 생산과 벼 재배과정에서 배출량이 가장 많았고, $CH_4$$N_2O$은 대부분 벼 재배과정에서 배출되었다. 관행농 쌀 1 kg 생산을 기준으로 하는 탄소성적은 국가평균값이 2.39E+00 kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$, 사례분석이 1.04E+00 kg $CO_2$-eq. $kg^{-1}$으로 국가평균 탄소성적이 사례분석보다 높았다. 쌀 생산 전과정에 투입되는 농자재량은 국가평균과 사례분석이 유사하거나 오히려 사례분석이 더 높게 나타났으나 작기 당 수확량이 높아 사례분석의 탄소성적이 유리한 결과가 나왔다. 관행농 쌀 생산체계에서 각 생산공정별 환경영향을 분석한 결과 화학비료 생산단계가 대부분의 환경영향범주에서 기여도가 가장 높게 나타났으나, GWP 범주는 벼 재배에 의한 환경영향 기여도가 가장 컸다. 관행농 쌀 생산에서 탄소성적을 결정하는 주요 요인은 논토양에서 발생하는 메탄가스와 비료투입량 및 벼 수확량이었다. 본 연구 결과는 향후 '농산물 저탄소인증' 시범사업에서 배출량 산정을 위한 기초자료와 벼논에서 온실가스를 줄이기 위한 영농법 개발에 활용될 것으로 기대된다. '저탄소 농산물 인증제도' 시범사업의 성공을 위해서 쌀을 포함한 농작물에 대한 실제 농가를 대상으로 하는 사례분석 연구가 더욱 늘어나야 할 것이다. 현 단계에서는 자발적인 참여 농가를 대상으로 하여 활동 데이터 수집을 늘리고, 자료의 일관성과 대표성 보완을 위하여 농가의 활동데이터를 수집할 때 모집단 선발과 수집기간 등에 대한 논의가 필요하다. 또한 현재 국립농업과학원에서 구축하고 있는 DB는 2007년 소득자료를 기준으로 하므로 인증사업 시행시 사례분석을 적용할 때 몇 가지 한계와 보완사항이 요구되었다. 첫째, 국가평균 통계와 실제 대상농가 간 품종 및 생산연도에 의한 생산량 차이를 보완하기 위한 가중치 적용 등이 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 현재 국가평균 DB를 기준으로 설정된 시스템 경계에서 육묘 용 상토와 볏짚 및 쌀겨 등 부산물과 수확 후 도정 및 포장 등에 대한 시스템경계 확장 연구 및 이에 관한 LCI DB 구축이 요구되었다.

Preliminary Study of Energy and GHG Footprint of CFRP Recycling Method using Korea Database

  • 프티차이위본피라다;이철규;김용기
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.247-250
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    • 2009
  • Awareness of resource conservation and pollution prevention has been continually increasing. The proven benefits from CFRP's unique combination of light weight and high strength compare to conventional material is well suited for minimizing fuel consumption during vehicle in particular rail operation. Responding the awareness, this work intends to study CFRP's recycling method that is not only technical performance but also environmental view point. According to prior work of technical performance test, this work aims at quantifying the footprint of energy and GHG derived from the two appreciated performance of pyrolysis and acids recycling methods. The streamline LCA is the concept for systematic assessment. The boundary is scoped at the recycling activity, consequently, the data in and out from the specific target activity are obtained under the gate to gate data collection. Its function is recovery carbon fiber. To count and compare function, functional unit is set at 60% of recycling rate. Korea database is mainly source for acquiring the footprint of both. The numerical results presented that the energy footprint of acids and pyrolysis is 164.95 and 1,199.88 MJ-eq., respectively. Meantime, the GHG footprint of is 1,196.22 and 5,916.08 g CO2 eq. for acids and pyrolysis. In summary, the acids recycling method is, in regarding the environmental performance, better than pyrolysis recycling method.

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A Case Study to Estimate the Greenhouse-Gas Mitigation Potential on Rice Production System in Farming without Agricultural Chemicals

  • Lee, Jong-Sik;Ryu, Jong-Hee;Jeong, Hyun-Cheol;Choi, Eun-Jung;Kim, Gun-Yeob
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.374-380
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    • 2014
  • To estimate greenhouse gas (GHG) emission, the inventory of rice cultivation at the farming without agricultural chemicals was established from farmers in Gunsan, Jeonbuk province in 2011~2012. The objectives of this study were to calculate carbon footprint and analyse the major factor of GHGs. To do this, we carried out a sensitivity analysis using the analyzed main factors of GHGs and estimated the mitigation potential of GHGs. Also we suggested agricultural methods to reduce GHGs that can be appled by farmers at this region. At the farming system without agricultural chemicals, carbon footprint of rice production unit of 1 kg was 2.15 kg $CO_2.-eq.kg^{-1}$. Although the amount of carbon dioxide ($CO_2$) emission was the largest among GHGs, methane ($CH_4$) emission had the highest contribution to carbon footprint on rice production system when it was converted to carbon dioxide equivalent ($CO_2-eq.$) multiplied by the global warming potential (GWP). Main source of $CO_2$ emission in the rice farming system without agricultural chemicals was combustion of fossil fuels used by agricultural machinery. Most of the $CH_4$ was emitted during rice cultivation practice and its major emission factor was flooded paddy field in anaerobic condition. Also, most of the $N_2O$ was emitted from rice cultivation process. Major sources of the $N_2O$ emission was application of fertilizer such as compound fertilizer. As a result of sensitivity analysis in energy consumption, diesel had the highest sensitivity among the energy inputs. With the reduction of diesel consumption by 10%, it was estimated that $CO_2$ potential reduction was about 2.0%. With reducing application rate of compound fertilizer by 10%, the potential reduction was calculated that $CO_2$ and $N_2O$ could be reduced by 0.5% and 0.9%, respectively. At the condition of 10% reduction of silicate and compost, $CO_2$ and $CH_4$ could be reduced by 1.5% and 1.6%, respectively. With 8 days more drainage than the ordinary practice, $CH_4$ emission could be reduced by about 4.5%. Drainage and diesel consumption were the main sources having the largest effect on the GHG reduction at the farming system without agricultural chemicals. Based on the above results, we suggest that no-tillage and midsummer drainage could be a method to decrease GHG emissions from rice production system.

벼 생산 단계에서 탄소발생량과 감축요소 평가 (Evaluation of Mitigation Technologies and Footprint of Carbon in Unhulled Rice Production)

  • 이덕배;정순철;소규호;정재우;정현철;김건엽;심교문
    • 한국기후변화학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.129-142
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    • 2012
  • 본 연구는 벼 생산에 필요한 농자재의 제조와 벼 재배과정 그리고 농자재의 폐기과정에서 발생되는 탄소성적을 산정하고, 주요한 온실가스인 메탄의 발생 저감을 위한 재배기술을 비교평가하기 위해 수행되었다. 벼 생산 단계에서 탄소 발생량은 투입된 농자재의 물량을 기준으로 농자재와 에너지의 제조단계에서 탄소발생량, 농작물 생육 단계에서는 시비질소 유래 아산화질소 발생량과 에너지 소비에 탄소 발생량, 농법에 따른 메탄발생량 그리고 농자재의 폐기에 따른 탄소발생량의 합으로 산정할 수 있다. 벼 1 kg 생산 단계에서 발생되는 이산화탄소는 1.40 kg이었으며, 발생된 온실가스 배출비율은 벼 생육 단계에서 메탄 유래 탄소발생량이 71.1%로 가장 많았고, 다음으로 시용된 질소에 의한 아산화질소 유래 탄소발생량이 11.8%였으며, 복합비료 제조단계에서 발생된 탄소발생량이 7.6%에 달하였다. 벼 재배기술 별 메탄 발생량을 비교한 결과, 중만생종 대비 조생종 품종재배로 44.4%, 늘 물대기 대비 중간 물떼기로 43.8%, 암거배수처리로 38.7%, 이앙재배 대비 직파재배로 32.0%, 경운 대비 무경운 재배로 20.9%의 감축 효과가 있는 것으로 나타났다. 향후 전과정 지구온난화 평가방법을 이용하여 온실가스 감축 실적의 측정-보고-검증 체계 구축이 필요하며, 이는 탄소배출권 거래제나 저탄소농산물 인증제의 과학적 근거를 제시하는 데 기여할 것이다.

Evaluating the asymmetric effects of nuclear energy on carbon emissions in Pakistan

  • Majeed, Muhammad Tariq;Ozturk, Ilhan;Samreen, Isma;Luni, Tania
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권5호
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    • pp.1664-1673
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    • 2022
  • Achieving sustainable development requires an increasing share of green technologies. World energy demand is expected to rise significantly especially in developing economies. The increasing energy demands will be entertained with conventional energy sources at the cost of higher emissions unless eco-friendly technologies are used. This study examines the asymmetric effects of nuclear energy on carbon emissions for Pakistan from 1974 to 2019. Augmented Dickey-Fuller (ADF) and Phillips Perron (PP) unit root tests suggest that variables are integrated of order one and bound test of Autoregressive Distributed Lag (ARDL) and nonlinear ARDL confirm a long-run relationship among selected variables. The ARDL, Fully Modified Ordinary Least Squares (FMOLS), and Dynamic Ordinary Least Squares (DOLS) results show that the coefficient of nuclear energy has a negative and significant impact on emissions in both short and long run. Further, the NARDL finding shows that there exists an asymmetric long-run association between nuclear energy and CO2 emissions. The vector error correction method (VECM) results indicate that there exists a bidirectional causal relationship between nuclear energy and carbon emissions in both the short and long run. Additionally, the impact of nuclear energy on ecological footprint has been examined and our findings remain robust.

EU 탄소국경조정제도(CBAM) 대상 품목 탄소발자국 추적 과정과 산정을 통한 통상 편익 분석 - EU PAS 2050과 제품 범주 규칙(PCR)에 기초한 철강제품의 LCA(ISO 14040) 분석 (Analysis of Trade benefit Through EU Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) Target Item's footprint tracking process and calculation -LCA(ISO 14040) analysis of steel products based on EU PAS 2050 and product category rules (PCR)-)

  • 이양기;류승우
    • 무역학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.355-375
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    • 2022
  • In this study, LCA based on EU PAS 2050 and Product Category Rules (PCR) was conducted for steel products with the highest proportion of Korea's exports to the EU among the carbon border adjustment items that were passed by the EU Parliament in June and applied to imports from 2025. Carbon emissions were calculated by (ISO 14040) analysis. As a result of the analysis, the total emission is 394,000 tons, and when converted to the EU ETS weekly price, it is 39,000.000 euros, which is about 5% of the export amount of 734 million dollars. This is the same effect as a 5% tariff increase. This study applies international standards in calculating the carbon footprint and provides information that is closest to the expected amount to be imposed in the future EU CBAM, providing the effect of enabling exporters to establish trade strategies and international competitiveness measures in advance.