• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.8-16
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• 2024

포틀랜드 시멘트, 철강 산업 등에서 원료로 사용되는 석회석(CaCO₃, calcium carbonate)은 고온에서 탈탄산 분해 반응에 의해 CO₂를 배출한다. 석회석 사용에 의한 CO₂ 배출을 저감하기 위해 CO₂ 배출의 원인이 되는 carbonate 광물을 함유하지 않거나 함유량이 적으면서도 CaO를 함유한 산업부산물로 석회석을 대체하려는 기술이 제안되었다. 이들 산업부산물에 함유된 CO₂를 정량 측정하는 방법으로 Loss of Ignition(LOI), Thermo-Gravimetric Analysis(TG), Infrared Spectroscopy(IR) 등이 사용되나, 산업부산물의 특성에 따라 CO₂ 배출량을 과대 또는 과소 평가할 우려가 있다. 본 연구에서는 CaCO₃ 시료와 고온에서 산화반응에 의해 중량이 증가하는 시료 각각에 carbonate 형태로 함유된 CO₂의 함량을 측정하는 방법으로 LOI, TG, IR 및 DTG(Differential Thermo-Gravimetric Analysis) 방법의 신뢰도와 시험방법별 측정결과를 비교 검토하였다. CaCO₃ 시료에 대해서는 검토한 모든 시험결과는 충분한 수준의 신뢰도를 나타내었다. 반면, 고온에서 중량이 증가하는 시료의 CO₂ 함량에 대해서는 LOI와 TG는 시료의 CO₂ 함량을 제대로 평가하지 못했으며, IR은 예측값에 비해 CO₂ 함량을 과대평가하는 경향을 나타내었으나, DTG에 의한 평가 결과는 예측값에 근사하였다. 이로부터 수 % 미만 수준의 미량의 CO₂를 함유하고, carbonate 광물의 분해 배출 온도에서 CO₂ 배출에 의한 중량 감소 외에도 중량이 변화하는 시료의 경우 DTG를 이용하여 CO₂ 함량을 구하는 것이 LOI나 TG, IR을 이용한 평가보다 합리적이라고 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.47-54
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• 2021

무전해 도금공정에서 사용되는 콜로이드 타입의 도금폐촉매액내 팔라듐은 회수하지 못하고 폐수로 방출되고 있었으나, 재자원화 기술을 적용하여 콜로이드 타입의 도금폐촉매액내 팔라듐을 회수하였다. 본 연구에서는 전과정평가기법을 이용하여 도금폐촉매액내 팔라듐을 재자원화 시와 폐기 시의 자원 소모량과 온실가스 배출량을 각각 산정한 후, 자원 및 온실가스 감축량을 분석하였다. 산정 결과, 팔라듐 1 kg 기준으로 폐기시 온실가스 배출량은 9.67E+03 kgCO₂eq., 자원 소모량은 3.94E+01 kgSb-eq.로 나타났으며, 재자원화 시 온실가스 배출량은 1.96E+03 kgCO₂eq., 자원 소모량은 1.54E+01 kgSb-eq.로 각각 나타났다. 온실가스 배출량과 자원 소모량에 미치는 주요 영향물질을 살펴보면, 폐기 시와 재자원화 시 온실가스 배출량에 미치는 주요 물질은 모두 CO₂로 각각 91.42%, 98.37%였으며, 자원 소모량에 미치는 주요 물질은 모두 무연탄(hard coal)으로 40.63%, 60.73%로 나타났다. 한편, 팔라듐 1 kg을 재자원화함에 따른 온실가스 배출량은 8,967.17 kgCO₂eq. 감축되었으며, 자원 소모량은 10.10 kgSb-eq. 감축되는 것으로 나타났다. 또한, 팔라듐 재자원화로 인한 팔라듐의 직접적인 천연자원 사용저감률은 50%로 나타났다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권2호
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• pp.117-128
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• 2012

우리나라는 기후변화 대응과 경제성장의 선순환 구조를 정착하고, 온실가스 감축의무에 대한 국제사회의 요구와 압박에 효과적으로 대응하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 국제사회에 발표한 국가 온실가스 중기 감축목표(2020년 BAU 대비 30% 감축)의 이행을 위하여 부문별 업종별 온실가스 감축목표 설정 및 할당, 다(多)배출원에 대한 온실가스 에너지 목표관리제 적용 등 단계적인 온실가스 감축을 위한 정책을 추진 중에 있다. 이와 같은 제도의 성공적 정착과 시행을 위해서는 보다 정확하고 신뢰도 높은 부문별 온실가스 인벤토리가 필요하다. 특히 불소계 온실가스(HFCs, PFCs, $SF_6$)는 대표적 온실가스인 $CO_2$에 비교하여 GWP(global warming potentail)가 높아 지구온난화에 미치는 영향이 큼에도 불구하고, 우리나라에서는 아직까지 이에 대한 배출원 파악, 적용 가능한 활동자료 수집, 배출량 산정 등 체계적인 배출 통계 구축을 위한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 불소계 온실가스 배출원 중 냉매(HFCs)를 사용하는 냉동 및 냉방부문을 중심으로 온실가스 배출량 산정방법론의 적용 타당성을 검토하였으며, 검토된 방법론을 이용하여 이동형 에어컨, 고정형 에어컨, 가정용 냉동장치, 상업용 냉동장치에 대한 온실가스 배출량을 산정하였다. 우선 방법론 측면에서 살펴보면, 냉동 및 냉방부문의 온실가스 배출량 산정에 있어 국가고 유배출계수 개발이나 산업부문의 활동 자료 통계 DB의 구축이 미비한 실정이므로 2006 IPCC 가이드라인의 Tier 2a(배출계수 접근법)보다는 Tier 2b(물질수지 접근법)가 적절하다고 판단된다. 2009년도 냉동과 냉방부문의 냉매사용에 따른 온실가스 배출량($CO_2eq.$) 산정 결과, 이동형 에어컨은 1,974,646 ton/year, 고정형 에어컨은 1,011,754 ton/year, 가정용 냉동장치는 4,396 ton/year, 상업용 냉동장치는 1,263 ton/year으로 총 2,992,037톤으로 산정되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권5호
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• pp.445-457
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• 2017

In this study, we developed an approach to better account for uncertainties in estimated contributions from fine particulate matter ($PM_{2.5}$) modeling. Our approach computes a Concentration Correction Factor (CCF) which is a ratio of observed concentrations to baseline model concentrations. We multiply modeled direct contribution estimates with CCF to obtain revised contributions. Overall, the modeling system showed reasonably good performance, correlation coefficient R of 0.82 and normalized mean bias of 2%, although the model underestimated some PM species concentrations. We also noticed that model biases vary seasonally. We compared contribution estimates of major source sectors before and after applying CCFs. We observed that different source sectors showed variable magnitudes of sensitivities to the CCF application. For example, the total primary $PM_{2.5}$ contribution was increased $2.4{\mu}g/m^3$ or 63% after the CCF application. Out of a $2.4{\mu}g/m^3$ increment, line sources and area source made up $1.3{\mu}g/m^3$ and $0.9{\mu}g/m^3$ which is 92% of the total contribution changes. We postulated two major reasons for variations in estimated contributions after the CCF application: (1) monthly variability of unadjusted contributions due to emission source characteristics and (2) physico-chemical differences in environmental conditions that emitted precursors undergo. Since emissions-to-$PM_{2.5}$ concentration conversion rate is an important piece of information to prioritize control strategy, we examined the effects of CCF application on the estimated conversion rates. We found that the application of CCFs can alter the rank of conversion efficiencies of source sectors. Finally, we discussed caveats of our current approach such as no consideration of ion neutralization which warrants further studies.

• 대한교통학회지
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• 제30권2호
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• pp.29-42
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• 2012

최근 개인차량의 증가로 인해 도로교통의 혼잡은 심화되고 있다. 개인차량의 운행 억제를 위한 여러 방편 중 카쉐어링, 렌트카 등의 시스템이 IT 기술과 접목되어 등장하고 있다. 또한, 차량의 소유를 억제하고 아울러 지속가능한 교통환경을 위한 차량공유 시스템에 대한 도입이 검토되고 있다. 이러한 차량 공유는 도로교통의 혼잡을 줄이고 차량의 효율성을 증대시키며 보다 친환경적인 교통의 구현을 목적으로 한다. 본 논문에서는 차량공유시스템에 대한 개념, 체계도, 운영시나리오 등을 소개하고자 한다. 아울러 차량 공유시스템 운영에 있어 최우선 과제인 차량 대여소 입지선정 및 수요를 추정하였다. 연구지역은 부산시 남구, 해운대구, 수영구를 연구 지역으로 선정하고 인구수, 종사자수, 학생수, OD 통행량 등 주요 교통현황을 분석하고 이용 설문조사를 통해 설정된 존의 수요를 추정하였다. 각 존의 발생통행과 도착통행을 고려하고, 이용 빈도 평균사용시간을 분석해 필요 수요를 산정하였다. 대여소 입지선정은 입지후보지를 인구 밀도와 접근성을 통해 평가하고 평가단위를 통일하기위해 평과결과를 정규화 하여 각 후보지를 평가하였다. 평가점수에 따라 선정된 입지후보지의 CTS 존 수요에 따른 차량 대수 및 주차면수를 산정하였다. 산정결과 대표존으로 해운대구 우1동의 3개의 후보지중 해운대광장공영주차장과 동백사거리공영주차장이 선정되었으며 각각의 차량대수와 주차면은 11대와 14.23면, 7.9대와 10.29면으로 추정되었다. 향후연구로 클라우드 교통 구현시 발생된 실데이터의 적용을 통한 정확한 수요추정이 필요하며 선정된 대여소간의 차량 재분배를 위한 효율적인 네트워크 설계와 알고리즘이 연구되어야 할 것이다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.40-45
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• 2019

본 연구에서는 도시고형폐기물 소각시설을 대상으로 2018년 8월 27일부터 2018년 10월 22일 동안 총 3회에 걸쳐 도시고형폐기물의 소각에 의해 발생되는 $N_2O$ 농도를 24시간 동안 연속적으로 측정하여 발생량과 배출특성을 조사하였으며, 배출가스 중 $N_2O$ 농도측정은 비분산 적외선 분석기(NDIR)를 이용하였다. $N_2O$ 배출특성을 조사한 결과 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 발생량 및 발생농도는 폐기물의 성상 보다는 소각시설의 소각로 온도와 산소농도 같은 운전조건에 따라 상이하게 발생하는 것으로 판단된다. 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 일일평균 발생농도는 53.6 ~ 59.5 ppm이며, 전체 평균농도는 55.6 ppm으로 측정되었다. 또한 $N_2O$ 농도를 이용하여 계산된 $N_2O$ 발생량은 $90.41{\sim}108.44kg\;day^{-1}$이며, 평균 발생량은 $98.05kg\;day^{-1}$로 조사되었다. 이러한 결과를 바탕으로 도시고형폐기물 소각시설의 $N_2O$ 배출계수를 산출한 결과 $1,066.13g_{N_2O}\;ton_{waste^{-1}}$로 생활폐기물의 Tier 2 방법으로 산출된 $N_2O$ 배출계수에 비해 약 20배 정도 높은 결과를 얻었다. 따라서, 폐기물 종류와 소각량을 이용한 폐기물 소각시설의 $N_2O$ 발생량 산출방식은 정확성에 대한 보완이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권1호
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• pp.28-40
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• 2015

To investigate the seasonal variations of carbonaceous aerosol in Daejeon, OC (organic carbon), EC (elemental carbon) and WSOC (water soluble organic carbon) in $PM_{2.5}$ samples collected from March 2012 to February 2013 were analyzed. $PM_{2.5}$ concentrations were estimated by the sum of organic matter ($1.6{\times}OC$), EC, water-soluble ions ($Na^+$, $NH_4{^{+}}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^{-}}$). The estimated $PM_{2.5}$ concentrations were relatively higher in winter ($29.50{\pm}12.04{\mu}g/m^3$) than those in summer ($13.72{\pm}6.92{\mu}g/m^3$). Carbonaceous aerosol ($1.6{\times}OC+EC$) was a significant portion (34~47%) of $PM_{2.5}$ in all season. The seasonally averaged OC and WSOC concentrations were relatively higher in winter ($6.57{\times}3.48{\mu}gC/m^3$ and $4.07{\pm}2.53{\mu}gC/m^3$ respectively), than those in summer ($3.07{\pm}0.8{\mu}gC/m^3$, $1.77{\pm}0.68{\mu}gC/m^3$, respectively). OC was correlated well with WSOC in all season, indicating that they have similar emission sources or formation processes. In summer, both OC and WSOC were weakly correlated with EC and also poorly correlated with a well-known biomass burning tracer, levoglucosan, while WSOC is highly correlated with SOC (secondary organic carbon) and $O_3$. The results suggest that carbonaceous aerosol in summer was highly influenced by secondary formation rather than primary emissions. In contrast, both OC and WSOC in winter were strongly correlated with EC and levoglucosan, indicating that carbonaceous aerosol in winter was closely related to primary source such as biomass burning. The contribution of biomass burning to $PM_{2.5}$ OC and EC, which was estimated using the levoglucosan to OC and EC ratios of potential biomass burning sources, was about $70{\pm}15%$ and $31{\pm}10%$, respectively, in winter. Results from this study clearly show that $PM_{2.5}$ OC has seasonally different chemical characteristics and origins.

• 산업융합연구
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• 제22권6호
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• pp.13-23
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• 2024

본 연구에서는 에너지산업 부문의 CER 발행가격의 적정 수준은 어느 수준인지를 배출권가격의 불확실성을 고려한 실물옵션 기법을 통하여 추정하였다. 분석결과 UNFCCC에서 2012년 12월부터 2021년 말까지 등록한 에너지산업 부문 CDM 사업의 손익분기점은 개별사업별로 CO2톤당 0.64-36.69유로로 나타났다. NPVw/o CER+ NPVCER≥0일 때 손익분기점에 도달하는 배출권가격은 평균 12.10유로이며, NPVw/o CER+ NPVCER ≥ 옵션가치일 때 손익분기점에 도달하는 배출권가격은 평균 12.63유로로 추정되었다. 한편, 사업의 불확실성을 경감하기 위해 실물옵션을 적용한 옵션가치는 톤당 1-5 유로 수준에서는 약 19%, 톤당 5-10유로 수준에서는 약 11%, 톤당 10-15유로 수준에서는 약 5%만큼의 불확실성 경감으로 인한 배출권가격의 상승효과가 있는 것으로 분석되었다. 투자자, 사업시행자, 잠재적 의무감축기업으로 대표되는 온실가스 감축 사업 주체들이 본 연구 결과를 참고할 경우 그간 에너지부문에서 시행됐던 온실가스 감축 사업의 개별사업별 발행가격을 확인할 수 있어 사업투자 의사결정에 유용할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권4호
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• pp.285-294
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• 2022

본 연구에서는 벼 재배 부문 질소 비료 시용에 따른 N₂O 배출량 평가를 위해 경기도 화성시 경기도농업기술원 내 벼논에서 폐쇄형 챔버법으로 측정하였으며, 미량의 N₂O 배출량이 과소평가되지 않도록 현장 측정 플럭스 자료에 대한 방법검출한계(MDL; Method Detection Limit)와 실용정량한계(PQL; Practical Quantitation Limit)를 산정하고 이를 바탕으로 QA/QC 방법을 설정하여 원시자료와 QA/QC 방법을 수행한 N₂O 배출량을 비교하였다. 벼 재배 표준시비량인 3요소 N-P₂O₅-K₂O = 90-45-57 kg ha^-1 기준 질소 0배, 1배, 1.5배, 2배로 4처리하여 평가한 N₂O 배출량 변화에서는 N₂O 배출량이 가장 적었던 질소 0배 처리구 외에는 원시자료와 QA/QC 방법을 수행한 자료 모두 유의한 차이가 없었으며, 질소 비료 시용량이 많을수록 N₂O 배출량이 높게 나타나 질소 1배 처리구 대비 질소 2배 처리구는 191% 높게 나타났다. 질소 시비량에 따른 N₂O 배출량의 회귀관계 분석에서는 지수회귀모형에서 결정계수가 가장 높았으며, 선형회귀모형으로 산정한 기본배출계수는 IPCC에서 제공하는 기본배출계수 값과 동일하게 나타났다. 본 연구결과는 농업부문 온실가스 배출량 산정을 위해 보편적으로 사용하고 있는 폐쇄형 챔버법의 플럭스 자료에 대한 QA/QC 방법을 제시하고, 원시자료와의 비교분석을 통해 질소 비료 시비에 따른 벼논에서 발생하는 N₂O 배출량에 대한 신뢰성 있는 평가가 가능한 것으로 판단할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.148-149
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• 2021

Food waste has increasingly become a global issue of concern among the researchers and policymakers due to its significant environmental and economic impacts, and other associated unsustainable use of resources, including water resources. While food wastage occurs at each stage of the supply chain with food loss at the upstream and food waste at the downstream, the impacts of food waste occurring at the consumption side are enormous due to the accumulated added values. In this study, the embedded water resources, greenhouse gas emissions, and economic loss of household food waste were investigated. The primary granular data of household food waste was collected through direct sampling from 218 selected households of the Buk-gu community in Daegu, South Korea from July 2019 to May 2020. The water footprint, which was based on the water footprint concept, i.e., indirect water use, and GHG emission potential factor for each of the food items were adopted from the literature, while the retail prices and disposal cost were used to assess the economic cost of wasted food items. The water footprint, GHG emission associated with environmental impacts, and the economic cost of 42 major identified wasted food items were conducted. The findings showed that an average of 0.73 ± 0.06 kg/household/day edible food waste was generated among the sampled households, with leafy vegetable, watermelon, and rice responsible for 10, 9, and 4%, respectively, of the total weight of the 42 food wasted items. The water footprint and environmental impact of the household food waste resulted in 0.46 ± 0.04 m³ and 0.71±0.05 kg CO2eq, respectively. Beef, pork, poultry, and rice accounted for 52, 9, 5, and 4% of the total water footprint, while beef, pork, rice, tofu/cheese had 52, 8, 6, and 6% of the total emissions, respectively, embedded in the food wasted. Furthermore, the average estimated economic cost associated with wasted food items was 3855.93±527.27 Korean won, with beef, fish, and leafy vegetable responsible for 21, 13, and 10%, respectively, of the total economic cost. A combined assessment using water-environmental-economic nexus indicated that animal-based food had the highest footprint impacts, with beef, pork, and poultry indicating high indices of 0.3, 0.08, and 0.06 respectively, on a scale of 0 to 1, compared to corn and lettuce with lowest impacts of 0.02. Other food items had moderate impact values ranging from 0.03 to 0.05. This study, therefore, provides insight into the enormity of environmental and economic implications of household food waste among Korean households.