본 연구의 목적은 유가공 폐기물에 대한 혐기성 소화를 통해 바이오메탄의 생성을 확인하고, 생성된 메탄의 에너지원으로의 사용 가능성과 오염도 감소의 정도를 확인하는 것이며, 연구 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수리학적 체류시간(HRT)을 15일로 유지시키고 $35^{\circ}C$의 중온 조건에서 유가공 폐기물을 혐기성 소화시킨 결과 평균 4.11 ${\ell}$/day의 메탄이 전체 가스의 70% 성분비를 유지하며 일정하게 발생하였다. 이는 다른 폐기물을 이용한 연구 결과와 비교하였을 때보다 상대적으로 높은 값으로, 유가공 폐기물에 대한 혐기성 소화처리를 통해 높은 효율의 에너지원으로 확보할 수 있음을 보여준다. TCOD는 초기 투입된 원수에서의 약 31,000 mg/${\ell}$에서 13,500 mg/${\ell}$ 이하까지 줄어 최대 60%의 TCOD 제거 효율을 보여주었다. 2. HRT를 15일로 유지한 상태에서 온도를 $55^{\circ}C$의 고온으로 변화시킨 경우, 메탄 발생량이 약 5% 가량 증가하였다. 온도의 변화만으로는 메탄 발생량에 큰 영향을 주지 못하였으나, HRT를 15일에서 12일로 감소시킨 경우에는 고온의 경우가 중온의 경우보다 약 44% 가량 많은 메탄 발생량을 보였다. 3. 이상의 결과를 통하여 알아낸 메탄 발생량과 오염 감소율을 토대로 바이오메탄을 에너지원으로 이용했을 경우의 경제성을 분석한 결과, HRT 12일의 고온 조건에서 유가공 폐기물을 혐기성 소화시키는 것이 기업에 많은 경제적인 이익을 가져다 주는 것으로 나타났다.
Ni기 초합금인 B1914로 다결정, 방향성 및 단결정을 제조하여, 상온과 고온에서 이들 결정종류에 따른 변형을 관찰하였다. 이들 결정을 제작하기 위하여 진공 주조로에서 냉각속도와 온도구배를 제어하였으며, 제작된 봉상 시편들은 2단계의 진공열처리를 하고 아르곤가스로 급냉하였다. 동일한 모합금인 B1914로 제조된 결정들은 결정종류에 따라서 뚜렷한 변형(stress-strain)을 나타내었다. 즉, 항복강도와 인장강도는 다결정, 방향성 및 단결정 순으로 뚜렷이 증가하였다. 또한 $600^{\circ}C$에서 모든 결정들은 $\gamma$'의 강화효과로 인해서 가장 높은 741-816MPa의 항복강도를 나타내었으며, 인장강도는 1005-1139MPa이었다.
화석연료에 기반을 둔 경제구조에서 수소경제로의 이행은 에너지 안보와 기후변화의 대응이라는 측면에서 중요한 과제이다. 이러한 경제구조의 변환과정에서 발생할 수 있는 파급효과를 사전적으로 분석하는 연구가 필요하다. 따라서 이 논문은 동태 연산일반균형모형을 이용하여 수소에너지 도입이 경제와 환경에 미치는 영향을 분석하였다. 첫째, 수소 에너지 도입은 투자증대와 생산비용의 감소를 통해 GDP 증대에 기여한다. 둘째, 수소에너지와 같은 신재생에너지 도입을 위한 정부보조의 경우 재원마련을 위한 세수증대로 인해 총수요가 감소하는 효과가 있다. 마지막으로 화석연료에서 수소경제로 전환시키는 수소에너지 도입은 이산화탄소 배출을 감소시키는 환경적 효과가 있다 온실가스 감소를 통한 기후변화에 보다 효과적으로 대응하기 위해서는 신재생에너지에 기반을 둔 수소에너지로의 전환이 필요하다. 즉 정부는 지속가능성에 기반을 둔 수소에너지 정책을 추진해야 하며, 향후 신재생에너지에 기반을 둔 수소에너지 도입의 경제적, 환경적 효과를 분석할 필요성이 있다.
Since the emergence of domestically produced automobiles in 1964, the number of automobiles in circulation in South Korea has increased constantly. With this rapidly increasing number of automobiles, automobile-induced environmental pollution has become an issue of great concern, especially with regard to air pollution. Of the carbon composites contained in automobile exhaust gas, PAHs are known to be carcinogenic and highly deleterious to humans and thus need to be urgently mitigated. To address this issue of PAHs, this study was conducted to estimate qualitative of particulate PAHs contained in carbon composites in automobile exhaust gas, by capturing all particulate matter discharged from the latter. To allow for differentiated analyses, the automobiles investigated were divided into 4 groups: gasoline vehicle, motocycle, diesel vehicle, and LPG vehicle. Samples were analyzed using two methods. First, in-depth analysis was performed on organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) composites with analysis parameters, using the Thermal Optical Transmittance Method (NIOSH 5040). Second, for the examination of particulate PAHs, GC/MSD was used to analyze the 16 PAH species specified by the Environmental Protection Agency (EPA). The analyses yielded the findings that diesel vehicles had the highest mass concentration ($2,007{\mu}g/m^3$), followed by motocycle ($1,066{\mu}g/m^3$), LPG vehicle ($392{\mu}g/m^3$), and gasoline vehicles ($270{\mu}g/m^3$). The highest carbon concentrations in total particulate matter by vehicle weight were produced from LPG vehicle (79.8%), followed by gasoline vehicle (77.4%), motocycle (69.8%), and diesel vehicle (59.1%).
고위도에서의 온도 상승은 $0.6^{\circ}C$/10 년으로, 이는 토양 유기 탄소에 대한 미생물의 분해 활성 증가를 유도한다. 게다가, 분해된 토양 유기 탄소는 이산화탄소 또는 메탄 같은 온실가스로 전환, 방출되어 기후 변화를 가속화시킨다. 따라서, 토양 유기 탄소 분해와 관련된 미생물의 다양성 및 기능 이해를 위한 토양 해동 모델 연구가 필요하다. 이러한 연구를 위하여 Alaska Council의 두 깊이의 토양(SPF와 PF라 각각 명명한 30-40와 50-60 cm 깊이의 토양)을 $0^{\circ}C$에서 108일 동안 배양하였다. 환경 모사 실험 동안 pyrosequencing을 수행하였고, metagenome을 분석하여 총 111,804개의 미생물 sequence를 얻었다. 이 중, 574-1,128개의 세균 operational taxonomic unit (OTU)과 30-57개의 고세균 OTU를 확인하였다. 토양 배양에 따라 두 토양 모두에서 Crenarchaeota phyla의 상대적 분포가 증가하였으며, Actinobacteria와 Firmicutes phyla의 분포가 SPF와 PF에서 각각 크게 증가하였다. 추출한 토양 유기 탄소에 대한 무게 측정 및 gel permeation chromatography를 통해, 환경 모사 실험이 진행되는 동안 토양 유기 탄소의 주요 구성 성분인 부식산(humic acids)이 중합화(humification)되는 것을 확인하였다. 결론적으로, 냉대 툰드라 동토의 해동은 Crenarchaeota, Actinobacteria 및 Firmicutes phyla의 증가를 야기시키며, 미생물에 의한 토양 유기 탄소 분해 및 이용을 야기시키는 것으로 예측된다.
본 연구의 목적은 U-City와 Eco City에서 파생된 U-Eco City의 계획요소를 도출하고, 이들 계획요소로부터 도출된 서비스의 공간적용성을 분석하는데 있다. U-Eco City 서비스의 공간적용성을 분석하기 위하여 먼저 도시공간을 '건물', '가로', '시설' 그리고 '지구'의 4개 위계로 구분하였다. 이들 공간은 각각의 용도 등에 따라 보다 세분화한 후 분석에 적용하였다. U-Eco City의 계획요소 중 U-City의 계획요소는 도시의 활동에 따라 생활(Living), 일(Working), 이동(Moving) 및 놀이(Playing) 부문별로 총 228개 단위 서비스를 도출하였다. Eco City 서비스는 태양과 빛, 물, 녹지, 공기와 바람, 토지와 토양, 식생과 생태 등 자연요소와 에너지, 환경오염, 소음, CO2 및 가스, 환경폐기물 그리고 경관 등 자연요소 55개 부문에 대하여 도출하였다. U-Eco City 각 계획요소의 공간적용성은 U-City 및 Eco City 계획요소가 어떤 공간단위에 적용되는지를 교차분석(Cross-tabulation)을 통해 분석하였다. 분석결과, U-City 계획요소는 도시공간 중 '지구' 단위(35.7%), Eco City 계획요소는 '건물' 단위(38.8%)에 적용될 가능성이 가장 높은 것으로 분석되었으며, 각 계획요소의 공간적용성은 공간의 위계에 따라 각각 다르게 나타났다. 따라서 U-City와 Eco City계획요소가 공간에서 융합된 U-Eco City를 구현하기 위해서는 공간위계에 따른 차별적 계획요소를 도입하고 이에 대한 구체적 계획 및 설계지침이 제시되어야 할 것으로 판단된다.
본 논문은 운송비용과 탄소배출비용을 고려한 최적 운송수단 선정에 대한 물류의사결정 시스템을 설계하고자 한다. 기존 연구는 운송비용과 운송모드별 용량을 고려하여 최적의 운송수단을 선정하였으나, 온실가스 배출규제에 대응하기 위해 운송비용과 용량 뿐만 아니라 탄소배출비용을 통합적으로 고려하여 물류체계를 설계할 필요성이 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 탄소배출을 고려한 우리나라의 복합운송에 대한 운송수단 선택과 비용과 CO2배출의 Trade-off관계에 대한 접점을 찾아 분석하고 향후 나아갈 방안에 대해 제시하고자 한다. 탄소배출비용을 고려한 최적 운송수단 의사결정 문제는 혼합정수계획 모형으로 모델링되었으며, 운송비용과 탄소배출비용 사이의 관계를 분석하기 위하여 서울-부산 간 컨테이너 운송에 있어서의 다양한 시나리오를 도출하였다. 각각의 시나리오는 개발된 의사결정 시스템을 통하여 분석되었으며, 분석결과 단위 이동 거리당 탄소배출량이 낮은 것으로 알려져 있는 해상운송과 같은 대량운송 수단이 경우에 따라 더 많은 탄소를 배출하는 것으로 나타났다. 대량운송 수단의 경우 항만이나 철도역까지의 트럭운송에서의 우회가 증가된 탄소 배출의 주요 원인이었다. 제안된 물류의사결정 시스템은 녹색물류 및 그린SCM에서의 탄소배출비용과 물류비용사이의 관계를 이해하는데 역할을 할 것으로 기대된다.
지진의 2차사고 중 화재 및 가스 폭발에 의한 사고는 아파트형 주거 형태와 대형 복합화 된 건물이 많은 도시 일수록 인명피해의 우려가 커지게 되고, 이를 방지하기 위하여 화재 방호 계통 스프링클러 시스템의 경우 내진 설계가 필수적으로 수행되어야 한다. 하지만 현재 일반적으로 사용하고 있는 화재 방호 계통 스프링클러 시스템 배관은 대부분 스테인리스 계열의 금속 파이프를 사용하고 있고 일부 특수 위치에서 합성수지 계열의 파이프를 사용하고 있어 진동 및 지진 등에 취약한 소재가 적용되고 있다. 이에 본 연구에서는 폴리에틸렌(Polyethylene, 이하 : PE)과 알루미늄(Aluminum, 이하 : Al)의 다층구조 복합관이 보유한 변위 흡수 유연성이 진동 환경과 지진 발생에 대한 내진 성능을 상승 시키는 특성으로 판단하였고, PE-Al-PE 복합관을 기존 스테인리스 관, PE관과 비교하여 내진 성능을 실험 하였다. 내진 특성은 스프링클러 파이프가 전달하는 진동의 양과 범위를 측정하면 진동에 대한 흡수 정도를 알 수 있고 이는 지진에 대하여 대상체가 자체적으로 진동을 감쇠하는 내진 특성 판단의 방법으로 횡 형 진동 측정법으로 발생한 진동의 최초 응답 변위에 대한 대수 감쇠율을 비교하여 파이프의 내진 특성을 확인하였다.
우리나라는 유엔 기후변화 협약 상 온실가스 저감과 함께 중요하게 다뤄지고 있는 기후변화적응 문제에 대응하기 위해, 2010년에는 국가기후변화적응대책(2011~2015)의 마련 추진 등 구체적인 기후변화적응체계를 갖추어 나가고 있다. 기후변화적응에 관한 우리의 역량을 선진 외국의 정책 및 관련 도구개발 기술 등과 비교할 때, 기후변화 관련 기반의 정보 부족, 전문 연구 인력의 부족, 기후변화 취약성 평가기술 부족 등 여러 부문에서 한계가 있다. 그러나 기후변화적응과 관련된 우수한 정보체계, 상대적으로 높은 기후변화적응기술을 보유하고 있는 강점이 있다. 2009년 7월에는 기후변화적응 전문연구조직인 한국환경정책?평가연구원/국가기후변화적응센터가 마련되었고, 국가의 기후변화적응능력과 동아시아 등 기후변화에 취약한 국가들을 지원하기 위한 우리나라의 능력을 높이고 있다. 기후변화적응정책 및 기술개발이 환경산업과 밀접하게 맞물려 있음을 볼 때, 이 부문에 대해 우리나라가 추진하는 아시아 지역 개도국들에 대한 협력 및 기술지원 등은 장기적인 투자의 밑거름이라 볼 수 있다. 아시아 지역 국가들과의 기후변화적응 국제협력은 사업-연구-교육-국제 동반자 체계를 묶는 상호보완적인 통합형의 국제협력을 고려할 수 있다. 또한, 개도국과 세계적 관심을 끌 수 있는 공동의 문제를 발굴하여 함께 해결하는 동반자 및 랜드 마크형의 상호 국제협력 등은 효과적이며 지속적으로 추진할 수 있는 사업이 될 것이다.
클링커층은 제주도와 같은 화산지대에 분포하는 독특한 지층구조로 용암이 분출하며 고결되는 과정에서 생긴 클링커가 암반층 하부에 퇴적된 지층을 의미한다. 클링커층은 용암 가스의 분출과정에서 동반되는 다량의 공극을 포함하고 있기 때문에 지층 내 존재할 시 지반의 전체적인 안정성을 저해할 가능성이 존재하며 이에 대한 대처가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 클링커층이 존재하는 00교의 시점 및 종점 부근에서 각 2공의 지반조사(총 4공)를 수행하였고, 지반조사결과를 토대로 얕은 기초 시공 시 거동을 수치해석적으로 검토하였다. 또한 클링커층의 약액주입공법을 통한 그라우팅 치환 시 개선된 얕은 기초 거동을 원지반에서의 얕은 기초 거동과 비교하고, 지층별 그라우팅 치환 효율을 분석하였다. 분석 결과, 클링커층보다는 기존 지반에 존재하는 퇴적층의 유무에 따라 지지력 및 치환 효율, 탄성 침하량에 차이가 발생하였으며, 이는 퇴적층이 상대적으로 클링커층보다 낮은 강성과 밀도를 가지고 있기 때문으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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