• 한국항만경제학회지
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• 제40권2호
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• pp.39-52
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• 2024

2014년 시작한 항만 하역장비 친환경 전환 사업이 2024년 종료됨에 따라서, 기존 미세먼지 대응을 위한 '저공해' 패러다임에 더하여 항만 차원의 2050 탄소중립 이행을 위한 본격 '배출제로' 전환이 요구되는 시점이다. 이에 본 연구는 국내 주요 4대 항만(부산, 인천, 여수광양, 울산)의 컨테이너 부두 하역장비의 미래 교체수요를 산정하고, 후속 전환사업의 시작년도로 예정된 2025년부터 매년 하역장비별 교체수요를 모두 전기화한다는 시나리오를 가정하고, 이에 따른 미래 배출저감 효과를 산정, 분석하였다. 특히, 대부분의 산업 분야에서 새로운 배출 산정 기준으로 채택되고 있는 전주기적 개념(LCA)을 적용한 배출전망과 항만 내 직접 배출만을 고려하는 기존의 배출 산정 개념을 함께 적용 제시하여 비교함으로써, 후속 사업의 추진에 보다 유효한 시사점을 제공하고자 하였다. 제시된 일정에 따라서 하역장비에 대한 교체를 진행하게 되면, 2025년에는 BAU 대비 79%, 2030년에는 97.4%까지 기존의 배출 규모를 감축할 수 있을 것으로 전망되었다. 하지만 전주기적 관점을 적용하면, 2030년까지 27.6% 저감할 수 있을 것으로 나타났다. 이 과정에서 특기할만 한 점은, 크레인 장비의 경우 이미 대부분 전기전환이 완료되었음에도 상대적으로 높은 활동도와 장비 자체의 출력값으로 인해 절대적 배출값은 여전히 높은 수준을 유지하였다. 이는 항만 하역장비의 배출제로 전환과 동시에 재생 에너지 기반의 항만 내 에너지 자립체계를 구축해야함을 시사한다. 또한 야드트랙터 및 크레인 외 이송·하역장비에 대한 전기화 또는 대안 에너지를 활용하는 배출제로 전환 역시 본격적으로 추진할 필요가 있다.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.297-306
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• 2020

보오크사이트로부터 알루미나를 생산하는 Bayer 공정 부산물인 레드머드는 높은 pH와 나트륨(Na)의 함량으로 폐기물로 분류되어, 발생량을 줄이거나 재활용하는 공정의 개발은 환경적으로 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 레드머드 내 다량 함유된 철(Fe)을 자원가치를 갖는 품위(56wt.%) 이상으로 향상시키고자 레드머드에 활성탄과 황을 혼합하여 마이크로웨이브 가열 시험을 수행하였다. 가열 소성과정에서 레드머드 혼합물 분말시료는 유리화된 다공성 구조의 결합체로 변화되었으며, X-선 회절분석을 통하여 산출물은 침철석, 영가철(Fe⁰, iron), 자류철석(Fe_1-xS) 및 황철석(FeS₂) 등으로 구성됨을 확인하였다. 가열 소성 결과물은 왕수분해를 통하여 Fe을 용해시키고, NaCl을 첨가하여 Fe을 침전 회수하였다. 레드머드 내 Fe의 회수는 시험 조건별로 상이하게 나타났으며, 단순히 레드머드를 마이크로웨이브 가열한 시료 내 Fe은 그 함량이 49.0wt.% 였다. 그러나, 활성탄을 첨가한 시료 및 활성탄과 황을 첨가한 레드머드 시료의 가열 소성 결과물 내 Fe의 함량은 각각 58.0wt.%, 59.5wt.% 로서 철 자원가치 품위인 56wt.%를 초과하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.631-635
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• 2006

석탄의 수소가스화 반응에 따른 합성천연가스(substitute natural gas, SNG) 제조 특성을 고찰하기 위하여 연속식 lab-scale 분류층 수소가스화기(지름 : 0.025 m, 높이 : 1.0 m)를 이용하였다. 수소가스화 시스템은 고압 가스 주입부, 석탄 주입시스템, 분류층 수소가스화 반응기, 미반응물 분리장치로 이루어졌다. 실험은 반응온도 $600{\sim}800^{\circ}C$, 수소/석탄비 0.2~0.4, 석탄주입량 0.8~2.5 g/min의 범위에서 수행되었다. 6종류의 석탄시료를 사용한 실험결과로부터 반응온도가 증가하면 메탄화에 의한 탄소 전환율은 증가하였지만 증가하는 경향은 석탄의 종류에 따라서 각각 다르게 나타났다. 또한 수소/석탄비가 증가할수록 탄소 전환율이 증가하는 반면, 메탄농도는 감소함을 보였다. 석탄 시료 중에 포함된 탄소함량이 증가할수록 탄소 전환율이 증가하였으며, 석탄중 휘발분 함량이 35 wt％일 때 최대의 탄소전환율을 얻을 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권2호
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• pp.127-138
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• 2023

국제사회는 글로벌 기후위기 극복을 위해 2050년까지 탄소중립(Net Zero)을 목표로 다양한 탈탄소 에너지원 개발을 지속하고 있다. 우리 정부에서도 '재생에너지 3020' 정책을 수립하고 태양광이나 풍력을 이용한 에너지 개발계획을 추진함에 따라 해상 풍력발전단지와 같이 연안해역에서 기존에는 볼 수 없었던 대규모 해양개발사업이 추진되고 있다. 해양시설물은 선박의 입장에서 볼 때는 항행 장애물의 일종이며, 해양시설물 설치에 따라 좁아진 수역에서 선박 간 충돌사고 발생 또는 선박과 해양시설물의 접촉사고 발생시 환경오염 및 인명피해 등의 발생이 우려된다. 이에 국내외의 해상풍력발전단지 개발계획을 살펴보고 풍력단지에서 선박의 안전한 통항을 보장하기 위한 제도적 장치가 완비되어 있는지 분석하였으며, 해외의 입법 사례와 국내 법규를 비교하여 법적 사각지대를 해소하기 위한 새로운 법령안을 제안함으로써 대한민국의 관할해역에서 해양시설물의 안전한 운영과 선박의 안전한 통항을 기대하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-19
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• 2023

최근 탄소중립의 대안으로 떠오르고 있는 자전거의 통행행태를 파악하기 위하여 경유지를 고려한 통행발생량을 추정하고자 하였다. 서울시 공공자전거인 '따릉이'의 GPS 주행궤적 데이터를 이용하여 통행에서의 중간 경유지인 체류 지점을 파악하고, 인구, 토지이용, 물리적인 특성을 반영한 통행발생량 모형을 분석하였다. 맵매칭과 체류 지점 탐지 알고리즘을 이용하여 체류 지점을 추정한 결과, 전체 통행의 약 12.1%에서 체류 지점이 나타났다. 체류가 발생한 통행은 비체류에 비해 평균 이용거리와 이용시간이 더 길며, 체류 지점이 집중되는 시간대는 오전 첨두시와 오후 첨두시 사이의 비첨두시인 것으로 나타났다. 시각화 분석에 따르면 공원 및 레저 시설, 업무시설에서 주로 체류 지점이 나타났다. 체류 지점을 고려하기 위하여 기존의 대여소 기반이 아닌 육각격자를 분석단위로 설정하였으며, 영과잉 음이항(Zero-Inflated Negative Binomial, ZINB) 모형을 이용하여 체류 지점을 고려한 통행발생량을 추정하였다. 분석결과, 자전거전용도로 및 자전거·보행자겸용도로(분리형)와 같이 자전거 이용자의 안전이 확보된 자전거 인프라에서 통행발생량 및 체류 지점에서 발생한 통행이 많은 것으로 나타났다. 또한 공공자전거는 대중교통의 접근수단으로서 퍼스트&라스트 마일 수단의 역할을 하며, 생활중심지와 고용중심지에서 통행발생량이 커지는 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과를 토대로 자전거 인프라의 추가 확충 계획 시 이용자의 안전시설 및 공간 확보가 우선돼야 하며, 대중교통과 연계한 자전거 인프라 시설 보급방안의 수립이 필요한 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제33권6호
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• pp.491-504
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• 2000

Environmental isotope $^{18}O$, $^{2}H$, $^{3}H$,$^{13}C$, $^{34}S$and $^{87}Sr/^{86}Sr$) studies on ${CO_2}$-rich waters in the Kangwon Province were carried out to elucidate the origin, residence time, water-rock interaction and mixing process of their. ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ data indicate that ${CO_2}$-rich waters were derived from the local meteoric water. It also shows that each type of ${CO_2}$-rich water has distinct isotopic composition and Na-${HCO_3}$ type water (-10.8 to -12.1${\textperthousand}$, ${\delta}^{18}O$ ) is lighter than other type waters. These depleted isotopic values supposedly indicate that, considering the altitude effect of isotope in Korea, the recharge area of Na-${HCO_3}$ type water can be estimated to be relatively higher in elevation than those of Ca-${HCO_3}$ and Ca-Na-${HCO_3}$ type waters. Tritium contents close to zero are observed in the Na-${HCO_3}$ type water, confirming a long residence time and the possibility of a ${CO_2}$ inflow into the aquifer at great depth. These isotope data also show that the Ca-${HCO_3}$ type water has undergone mixing process with surface water during ascending at depth, whereas Na-${HCO_3}$ type water was less mixed with surface waters. The carbon isotope data (-8.8 to ＋0.8 ${\textperthousand}$ ${\delta}^{13}C$) indicate that dissolved carbon in the ${CO_2}$-rich waters was possibly derived from deep seated ${CO_2}$ gas. The high ${\delta}^{34}S$ values (up to 38.1${\textperthousand}$) of dissolved sulfates suggest that sulfate reduction by microbial activity had occurred at depth. Strontium isotopic data ($^{87}Sr/^{86}Sr$) of ${CO_2}$-rich waters indicate that the chemistry of the ${CO_2}$-rich waters is determined by water-rock (granite) interaction.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.77-82
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• 2004

Quantifying rates of microbial processes under subsurface conditions is difficult, and is most commonly approximated by laboratory studies using aquifer materials. In this study a single-well, 'push-pull' test method is adapted for the in situ determination of denitrification rates in groundwater aquifers. The rates of stepwise reduction of nitrate to nitrite, nitrous oxide, and molecular nitrogen were determined by performing a series of push-pull tests at an experimental well field of Korea University. A single Transport Test, one Biostimulation Test, and four Activity Tests were conducted for this study. Transport tests are conducted to evaluate the mobility of solutes used in subsequent tests. These included bromide (a conservative tracer), fumarate (a carbon and/or source), and nitrate (an electron acceptor). At this site, extraction phase breakthrough curves for all solutes were similar, indicating apparent conservative transport of the solutes prior to biostimulation. Biostimulation tests were conducted to stimulate the activity of indigenous heterotrophic denitrifyinc microorganisms. Biostimulation was detected by the simultaneous production of carbon dioxide and nitrite after each injection. Activity tests were conducted to quantify rates of nitrate, nitrite, and nitrous oxide reduction. Estimated zero-order degradation rates decreased in the order nitrate '||'&'||'gt; nitrite '||'&'||'gt; nitrous oxide. The series of push-pull tests developed and field tested in this study should prove useful for conducting rapid, low-cost feasibi1ity assessments for in situ denitrification in nitrate-contaminated aquifers.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.177-183
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• 2011

VES-LMC(Very-Early Strength Latex Modified Concrete)는 콘크리트의 내구성 향상에 기여하는 SB라텍스를 첨가한 신속개방형 보수보강재로서로 교면재포장 및 콘크리트포장 보수에 적용되고 있다. 그러나 VES-LMC의 밝은 색상은 운전자에게 시각적 부담을 유발하여 주행성을 저하시킬 수 있어, 심리적 안정 도모를 위해 VES-LMC의 색상을 인접한 아스팔트 포장구간과 유사한 흑색으로 개발할 필요성이 대두 되었다. 따라서 본 연구에서는 흑색안료인 카본블랙을 시멘트량 대비 2% 첨가한 흑색 VES-LMC에 대한 현장 적용성 및 공용성을 평가하고자 하였다. 현장 적용결과 흑색 VES-LMC는 기존 VES-LMC와 비교하여 작업성, 슬럼프, 공기량 등에는 변화가 없었으며 양생 4시간에서는 20MPa 이상을 발현하였다. 공용성 평가결과 흑색 VES-LMC는 일반콘크리트와 아스팔트포장 구간에 비하여 온도응력발생량이 가장 적은 것으로 평가되었으며, 이것은 콘크리트의 안정성을 의미한다. 특히 결빙시 영하권에서도 상온을 유지하여 도로결빙을 예방하고 융빙을 촉진할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1321-1331
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• 2012

To date, carbon and nitrogen co-doped photocatalysts (CN-$TiO_2$) for environmental application focused mainly on the aqueous phase to investigate the decomposition of water pollutants. Accordingly, the present study explored the photocatalytic performance of CN-$TiO_2$ photocatalysts for the purification of indoor-level gas-phase aromatic species under different operational conditions. The characteristics of prepared photocatalysts were investigated using X-ray diffraction, scanning emission microscope, diffuse reflectance UV-VIS-NIR analysis, and Fourier transform infrared (FTIR) analysis. In most cases, the decomposition efficiency for the target compounds exhibited a decreasing trend as input concentration (IC) increased. Specifically, the average decomposition efficiencies for benzene, toluene, ethyl benzene, and xylene (BTEX) over a 3-h process decreased from 29% to close to zero, 80 to 5%, 95 to 19%, and 99 to 32%, respectively, as the IC increased from 0.1 to 2.0 ppm. The decomposition efficiencies obtained from the CN-$TiO_2$ photocatalytic system were higher than those of the $TiO_2$ system. As relative humidity (RH) increased from 20 to 95%, the decomposition efficiencies for BTEX decreased from 39 to 5%, 97 to 59%, 100 to 87%, and 100 to 92%, respectively. In addition, as the stream flow rates (SFRs) decreased from 3.0 to 1.0 L $min^{-1}$, the average efficiencies for BTEX increased from 0 to 58%, 63 to 100%, 69 to 100%, and 68 to 100%, respectively. Taken together, these findings suggest that three (IC, RH, and SFR) should be considered for better BTEX decomposition efficiencies when applying CN-$TiO_2$ photocatalytic technology to purification of indoor air BTEX.

• 한국환경과학회지
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• 제20권2호
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• pp.185-197
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• 2011

Sorption of chlorinated pesticides such as 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and atrazine onto natural clays (montmorillonite and zeolite) modified with cationic surfactant, hexadecyltrimethyl-ammonium (HDTMA) and a natural soil was investigated using batch adsorbers. The clays were transformed from hydrophilic to hydrophobic by the cation exchange between clay surface and HDTMA up to 100% of the cation exchange capacity (CEC). Physicochemical characteristics of the sorbents such as pH, PZC (point of zero charge), organic carbon content ($f_{oc}$), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), differential thermogravimetric analysis (DTGA) and X-ray diffraction (XRD) were analyzed. Sorption isotherm models such as Freundlich and Langmuir were fitted to the experimental data, resulting Langmuir model ($R^2$ > 0.986) was fitted better than Freundlich model ($R^2$ > 0.973). Sorption capacity ($Q^0$) for 2,4-D and atrazine was in the order of HDTMA-montmorillonite > HDTMA-zeolite > natural soil corresponding to the increase in organic carbon content ($f_{oc}$). The sorption of the pesticides was also affected by pH. The sorption of 2,4-D decreased with the increase in pH, whereas that of atrazine was not changed. This indicated that the sorption capacity ($Q^0$) of 2,4-D and atrazine was not affected by the solution pH because they exist as anionic (deprotonated) forms at pH above pKa. The results indicate that organoclay has a promising potential to reduce chlorinated pesticides in the effluent from golf courses.