• 한국가스학회지
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• 제21권2호
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• pp.20-25
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• 2017

압축 천연가스에 수소를 혼합한 HCNG 연료를 사용하는 HCNG 버스에 대해 WHVC 차량시험 결과를 토대로 연료 경제성 및 $CO_2$ 배출특성을 분석하였다. 동급 CNG 버스 및 디젤버스 시험결과와 비교하여 HCNG 버스의 연비 개선효과와 $CO_2$ 저감효과를 고찰하였다. $CO_2$ 배출특성은 탄소배출계수에 따른 연료효과와 연비에 의한 효과로 분석하였다. 분석결과 HCNG 버스는 CNG 버스 보다 연비는 11.5% 개선되었고 디젤버스와는 동등수준을 보이는 것으로 나타났다. 또한 $CO_2$ 배출 특성으로 HCNG 버스는 CNG 버스에 비해 20.4% 개선효과가 있고 디젤버스에 비해 34.5% 향상되는 것으로 분석되었다. 이산화탄소 배출특성은 연료성분에 따른 탄소배출계수와 엔진성능에 따른 연비에 영향을 받는 것으로 귀결되었다.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.205-209
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• 2015

이산화탄소 포집 및 활용(CCU)은 화석연료 시 배출되는 온실가스인 $CO_2$ 저감과 이용을 위해 잠재력을 가지고 있는 기술이다. 이산화탄소를 분해하기 위해 3상 글라이딩 아크 플라즈마-촉매 반응기를 설계 및 제작하였다. 이산화탄소 저감 특성 실험은 단일 이산화탄소 가스 공급 유량 변화와 이산화탄소와 메탄 혼합 주입에 따른 주입 전력 변화, 촉매 그리고 수증기 공급 변화에 대해 연구를 수행하였다. 단일 이산화탄소 공급 유량이 12 L/min에서 분해율이 7.9%, 에너지 분해 효율은 $0.0013L/min{\cdot}W$로 나타났다. 이산화탄소 분해됨에 따라 일산화탄소와 산소가 생성된다. 메탄과 이산화탄소 혼합가스를 주입 시 $CH_4/CO_2$ 비 1.29, 주입 전력 0.76 kW에서 이산화탄소 분해율과 메탄 전환율이 각각 37.8, 56.6%를 보였다. $NiO/Al_2O_3$ 촉매 설치 시, 플라스마 단독 공정에 비해 이산화탄소 분해율 및 메탄 전환율이 11.5, 9.9% 증가한다. 수증기 공급으로 인한 이산화탄소 분해 효과에는 큰 영향을 주지 못한다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권2호
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• pp.97-107
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• 2010

산림의 조성 및 경영, 목제품 활용, 전용방지 등을 통한 이산화탄소의 고정 사업은 대기 중의 온실가스 농도를 감소시킬 뿐 아니라, 다양한 생태적, 경제적인 부가 편익을 제공하는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 산림 관련 활동을 통하여 획득된 이산화탄소의 순흡수량에 대하여 배출권을 발행하고 거래하는 산림 탄소상쇄 프로그램이 전 세계적으로 운영되고 있다. 산림 탄소상쇄 프로그램은 기업의 사회공헌 활동이나 자발적 배출량 감축, 배출규제의 준수 등에 활용되고 있고, 국내에도 그에 대한 관심이 점차 높아지고 있다. 본 연구에서는 해외의 산림 탄소상쇄 프로그램의 주요 특성들을 비교 분석하여, 프로그램의 구성 요소와 기준, 방안 등에 관하여 고찰하였다. 해외의 산림 탄소상쇄 프로그램의 대상 사업 및 기준, 추가성 분석 방법, 배출권의 발행 형태, 이산화탄소 흡수량의 산정 및 모니터링, 비영속성 관리 방법, 부가 편익에 대한 요구사항 등은 프로그램의 목적과 운영기관, 가치 등에 따라 차이가 있다. 해외의 선진사례들을 참조로 국내 산림 탄소상쇄 사업의 활성화에 기여하면서도 국제적 수준의 품질을 가지는 배출권을 생산하기 위한 프로그램을 개발해야 할 것이고, 이를 위한 방향성과 기본 조건 등을 파악하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.110.2-110.2
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• 2010

현재 상용가능한 연소전 $CO_2$ 포집 기술은 습식 스크러빙 방식으로 고온의 합성가스를 상온 수준으로 온도를 낮춘 후 $CO_2$를 포집해야 하고 포집된 $CO_2$의 압력이 낮아 재압축하여 저장소로 보내야 함에 따라 큰 폭의 열효율 손실이 불가피하다. 고온 고압에서 이산화탄소를 포집할수 있는 고체 흡수제를 이용할 경우 이산화탄소 포집 치 저장 추가에 따른 시스템 효율 저하를 최소화할 수 있다. 고체 $CO_2$ 흡수제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $CO_2$를 흡수하고 재생탑에서는 고온의 수증기와 접촉하여 흡수된 $CO_2$를 다시 배출함으로써 재생된다. 따라서 건식 재생 $CO_2$ 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 $CO_2$ 흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 유동층 공정에 적합한 물성을 가진 연소전 $CO_2$ 포집용 고체 흡수제를 분무건조법으로 제조하였으며, 모사 합성가스를 이용하여 열중량분석기와 기포유동층반응기를 이용하여 $200^{\circ}C$ 흡수, $400^{\circ}C$ 재생, 압력 20 bar 조건으로 반응성을 측정하였다. 개발된 고체 $CO_2$ 흡수제는 열중량분석기에서는 반응 후 10-13 wt%의 무게증가를 나타내었고 기포유동층반응기에서는 8-10 wt%의 $CO_2$ 흡수능을 보여주었다. 특히 수증기의 함량이 10% 이상에서 높은 흡수능을 나타내어 수증기가 반응에 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권3호
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• pp.270-279
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• 2002

주요 온실기체인 이산화탄소와 메탄의 농도를 난지도 매립장에 위치한 42개의 배출공으로부터 측정하였다. 그 결과에 의하면, 배출공의 출구에서 관측된 메탄은 부피기준으로 절반 그리고 이산화탄소는 28%에 가까운 수준으로 높은 농도를 유지하였다. 그러나 이들의 환경거동은 배출공의 위치 등과 같은 차이 외에도 가스성분에 따라 여러 가지차이를 보여 주었다. 본 연구의 결과는 이들 성분의 분포가 수은과 같은 미량성분의 분포특성과는 달리 대체로 균질한편이라는 것을 확인해 주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.31-38
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• 2015

현재 기후 온난화의 주요원인 이산화탄소의 배출은 전 세계적으로 문제가 되고 있다. 이에 따라, 기존에 존재하는 화력 발전소 및 철강 공장과 같은 다량의 이산화탄소를 발생시키는 공장에서는 이산화탄소의 격리와 저장 등의 기술이 필요해졌고, 현재 많은 공장에서 실제 분리가 일어나고 있다. 또한 이러한 직접적인 배출량 감소 말고도 간접적으로 이산화탄소의 배출을 줄일 수 있는 일산화탄소, 수소 등의 환원가스의 재사용에 대해서도 여러 방식으로 연구가 이루어지고 있다. 이에 따라, 대표적인 가스 분리공정 중 하나인 Pressure swing adsorption(PSA)나, 최근 몇몇 공장에서 실 사용이 이루어지고 있는 막 분리공정을 사용하여 이산화탄소, 일산화탄소 및 수소를 분리하는 많은 연구들이 수행되어 왔다. 또한, 이 두 종류의 공정을 합친 하이브리드 공정에 대한 연구도 존재했다. 하지만 분리 목표 가스가 두 가지 이상인 다성분 기체에 대하여 연속공정 모델을 만들고, 이 모델 전체에 대해 조업 최적화 및 경제성 평가를 다룬 연구는 진행되어 오지 않았다. 본 논문에서는 이산화탄소, 일산화탄소, 수소 및 다른 기체들을 포함한 다성분 기체를 대상으로 환원가스로 사용 가능한 일산화탄소, 수소와 분리 저장이 필요한 이산화탄소를 분리하는 PSA와 막 공정을 사용한 연속공정 모델을 개발하고, 이 모델을 사용하여 가능한 시나리오들을 생성한 뒤 조업 최적화를 진행해 경제성을 평가하였다. 그 결과, 수소 가스의 조성이 초기에 14% 정도일 경우 수소를 분리하는 것보다 연료로 사용해야 하며, $CO_2$와 CO의 조성이 30% 정도로 유사할 경우 $CO_2$를 먼저 분리하는 것이 유리하다는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 진행한 결과를 통해 분리 대상 기체의 분리 경제성을 분석하여 가스 분리 여부 결정에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.68-69
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• 2023

전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위하여 탈탄소화의 중요성이 강조되고 있으며, '2050 탄소중립'이 글로벌 의제로 부상하였다. 국내 항만공사는 우리나라 정부의 탄소중립 추진과제에 맞추어 세계적인 탄소중립 규제 흐름에 동참하고 있다. 항만에서 탈탄소화가 중요하게 인식되기 시작하면서, 2010년대 이후로 유해산출물을 고려한 컨테이너터미널 효율성 분석이 다양하게 진행되고 있다, 하지만, 이산화탄소 배출량을 고려하여 국내 컨테이너터미널의 효율성을 비교분석한 연구는 부족한 실정이다. 그리고 대부분의 선행연구는 IPCC 가이드라인에서 제시하고 있는 Tier 1 기준에 따라 이산화탄소 배출량을 측정하였으며, Tier 3 기준에 따라 효율성을 분석한 연구는 전무한 상황이다. 이에 본 연구에서는 17개 국내 컨테이너터미널 운영사를 대상으로 Tier 3 방식 기준 이산화탄소 배출량 지표를 활용하여 효율성을 분석하였다. 그리고 DEA-SBM 모형과 Undesirable Outputs 모형 분석결과를 비교하여 유해산출물 고려 전후의 효율성 변화를 파악하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제48권3호
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• pp.171-180
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• 2024

전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위하여 탈탄소화의 중요성이 강조되고 있으며, '2050 탄소중립'이 글로벌 의제로 부상하였다. 국내 항만공사는 정부의 탄소중립 추진과제에 맞추어 세계적인 탄소중립 규제 흐름에 동참하고 있다. 항만에서 탈탄소화가 중요하게 인식되기 시작하면서, 2010년대 이후로 유해산출물을 고려한 컨테이너터미널 효율성 분석이 다양하게 진행되고 있다. 하지만, 이산화탄소 배출량을 고려하여 국내 컨테이너터미널의 효율성을 비교분석한 연구는 부족한 실정이다. 또한, 대부분의 선행연구는 IPCC 가이드라인에서 제시하고 있는 Tier 1 기준에 따라 이산화탄소 배출량을 측정하였으며, Tier 3 기준에 따라 효율성을 분석한 연구는 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 17개 국내 컨테이너터미널 운영사를 대상으로 Tier 3 방식 기준 이산화탄소 배출량 지표를 활용하여 효율성을 분석하였다. 그리고 DEA-SBM 모형과 Undesirable Outputs 모형 분석결과를 비교분석하여 유해산출물 고려 전후의 효율성 변화를 파악하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권1호
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• pp.65-71
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• 2011

국제해사기구의 해양환경보호위원회에서 CO₂ 배출량 감축의 지구적 노력에 동참하기 위해 최근 선박에서 대기로 방출하는 CO₂의 양을 지수화 하고자 하는 논의가 활발히 진행중이다. 그 대표적인 지수로서 신조선 설계 건조시에 적용하는 에너지 효율지수(EEDI : Energy Efficiency Design Index for new ships)와 현재 또는 건조 후 항행시에 운항선에 적용되는 에너지 효율지표(EEOI : Energy Efficiency Operational Indicator), 그리고 운항선의 에너지 효율관리 계획(SEEMP : Ship Energy Efficiency Management Plan)등이다. 본 지수는 선박을 설계 건조시부터 각 선박당 CO₂의 배출값을 산정하고 운항시에도 CO₂배출을 개량하고 이를 감축하는 방안을 모색하도록 유도하는 조치가 될 것이다. 향후 3년내에 발효될 수 있는 임박한 CO₂선박 배출 규제를 조사 분석하고 향후 발전방향을 모색해 보고자 한다.

• 멤브레인
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• 제31권4호
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• pp.268-274
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• 2021

지구 온난화 이슈에서 가장 고질적인 문제 중 하나는 온실가스의 배출이다. 다양한 온실 가스 중 가장 높은 비중을 차지하는 이산화탄소(CO₂)는 이를 분리하기 위해 연구자들이 지속적으로 연구를 진행해오고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 이산화탄소 기체를 분리하기 위해 poly(vinyl alcohol) (PVA) 기반 공중합체를 제조하여 기체 분리막에 활용했다. 공중합체는 자유 라디칼 중합법을 활용했으며, 곁사슬을 위한 단량체로 아크릴산(acrylic acid)를 사용하여 PVA-g-PAA(VAA) 그래프트 공중합체를 제조했다. 본 공중합체를 이산화탄소 기체분리막에 적용한 사례는 최초이며, 폴리설폰 지지체에 복합막 형태로 제조했다. 공중합체 합성 결과는 FT-IR을 통해, 합성한 공중합체 의 거동은 TEM과 DSC, TGA를 통해 분석하였다. AA 그래프팅을 통해 공중합체는 나노 구조를 형성하며, PVA의 결정화도를 급격하게 감소시켜 이산화탄소의 용해도를 증가시켰고, 이는 이산화탄소 기체 분리 성능을 향상시켰다. 이를 통해 이산화탄소 분리막 분야에 용액-확산 및 그래프팅 방법이라는 새로운 접근법을 제시하였다.