• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권4호
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• pp.607-625
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• 2021

본 연구는 우리나라 발전 부문의 원자력과 신재생에너지 발전의 온실가스 감축효과를 추정하고, 원자력 발전의 사고위험에 따른 외부비용을 포함한 발전 비용을 고려하여 두 발전원의 온실가스 감축비용의 효율성을 비교하였다. 모형의 추정결과, 원자력 및 신재생에너지 발전 1% 증가는 각각 0.744%와 0.127%의 CO₂ 배출량을 감축시키는 것으로 분석되었다. 이는 CO₂ 배출량을 1% 감축시키기 위해서는 원자력 발전은 1.344%, 신재생에너지 발전은 7.874% 증가시켜야 함을 의미한다. 추정된 계수와 원자력 발전의 외부비용 포함 발전비용을 사용하여 1%의 CO₂ 배출량 감축을 위한 총 비용을 도출한 결과, 전체 발전량이 1MWh로 가정할 때 CO₂ 배출량 1%를 감축시키기 위한 원자력 발전비용은 외부비용에 따라 0.72~1.49달러로 계산되었으며, 신재생에너지 발전비용은 6.49달러로 나타났다. 이를 2020년 우리나라 총 화석연료 발전량(352,706GWh)을 기준으로 계산할 경우, 원자력 발전은 2.54억~5.26억 달러, 신재생에너지 발전은 22.89억 달러로 신재생에너지 발전이 원자력 발전보다 4.35~9.01배의 비용이 더 소요되는 것으로 분석되었다. 따라서 발전 부문의 온실가스 감축을 위해서는 원자력 발전이 신재생에너지 발전에 비해 높은 비용 효율성을 가지는 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권3호
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• pp.225-232
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• 2024

탄소 중립 사회로의 전환을 위해 전체 온실가스 배출량의 86.8%를 차지하는 에너지 생산 부문에서의 이산화탄소 배출량 감축이 필요하다. 현재 우리나라는 총 발전량의 60%를 석탄과 천연가스에 의존하고 있으며 이를 풍력, 태양광 등의 재생에너지로 대체하는 방법은 에너지 수급이 불안정하고 비용이 높다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 기존에 사용되고 있는 NGCC(Natural Gas Combined Cycle) 공정을 기반으로 천연가스, 암모니아, 수소를 혼합하여 연소한다는 해결책을 제시하였다. 시뮬레이션을 수행한 결과, 이산화탄소 배출량을 효과적으로 줄일 수 있었으며 천연가스만을 연료로 이용해 얻은 전력량과 비교하였을 때 34%~238%의 전력을 얻었다. 천연가스, 암모니아, 수소의 질량분율에 대한 사례연구를 수행한 결과, 암모니아 비율이 증가할수록 발전량과 NO_x 배출량은 감소하였고 수소비율이 증가할수록 발전량과 NO_x 배출량은 증가하였다. 본 연구는 추후 다양한 혼합 연료의 조합 및 경제성 평가 등 혼합 연료 발전 분야의 가이드라인이 될 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.265-274
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• 2017

본 연구는 콘크리트 구조설계기준을 만족시키면서 내재에너지와 이산화탄소 배출량을 최적화할 수 있는 철근 콘크리트 기둥에 대한 지속가능 설계법을 제시한다. 지속가능 설계법은 기존의 비용절감 중심의 강도설계법에서 벗어나 철근 콘크리트 구조물의 환경 및 에너지 소비에 대한 부하를 최소화할 수 있게 해준다. 철근 콘크리트 기둥의 파괴모드는 가해지는 축력과 휨의 비율에 따라 인장지배와 압축지배로 나누어지기 때문에 각각의 지배모드에 대한 최적화 해석을 수행하였다. 다양한 단면형상과 철근량에 대해 비용, 내재에너지, 이산화탄소 배출량을 최적화시킨 단면을 산출하고 그 특성을 비교 분석하였다. 최적화 해석결과에 대한 분석을 통해 비용을 약 10% 증가시킬 때 내재에너지는 약 25% 그리고 이산화탄소 배출량은 약 55%까지 감소시킬 수 있음을 보였다. 특히, 기둥이 인장지배 상태인 경우 압축지배 상태인 경우보다 내재에너지와 이산화탄소 배출량을 더 큰 폭으로 감소시킬 수 있음을 보였다. 결과적으로 지속가능 설계법은 비용의 최소화 외에도 강도설계법에서 고려하지 않았던 내재에너지나 이산화탄소 배출량을 감소 또는 최적화하는 설계를 가능케 하여 지속가능개발의 개념을 철근 콘크리트 구조물 설계에 도입할 수 있도록 해주는 것을 확인하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권3호
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• pp.473-496
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• 2014

본 논문은 이산화탄소 배출량과 소득과의 비선형적인 관계를 시간변동계수를 갖는 공적분모형으로 추정하였다. 특히 이산탄소배출량의 소득효과를 시간에 따라 서서히 변하는 것으로 모형화하였고, 이를 비모수적 방법을 이용하여 추정하였다. 추정결과 선진국의 경우 소득탄력성이 시간에 대해 감소하는 것으로 추정된 반면에 개발도상국의 소득탄력성은 시간에 따라 점차 증가하는 것으로 추정되었다. 이 같은 결과는 경제 발전단계에 따라 소득이 이산화탄소 배출량에 미치는 영향이 다르다는 환경쿠즈네츠곡선에서 의미하는 것과 일치하는 결과이고, 또한 기후변화협약과 교토의정서 상에서 의무준수 대상국(Annex I)과 Non-Annex I 국가 구분이 필요하다는 것을 반증한다. 이러한 차이는 선진국에 비하여 개도국의 경우 소득에 따른 이산화탄소 배출이 상대적으로 더욱 가속화될 수 있음을 의미하며, 이는 기후변화협약 상에서 개도국에 대한 기술이전 및 재정지원이 지속적으로 필요하다는 것에 대한 근거로 활용될 수 있다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.43-45
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• 2012

As a part of recent CO₂ emission reduction studies in the concrete industry with active use of concrete admixtures with low basic unit of CO₂ emission such as blast furnace slag (BFS), basic unit of CO₂ emission by SBFS was computed in order to assess CO₂ emission by reinforced concrete building with smart blast furnace slag (SBFS). In addition, SBFS concrete was applied to the subject building for assessment of CO₂ emission during material production step among construction steps. Life cycle CO₂ emission assessment on the subject building was classified into 7cases according to mix ratio of BFS and SBFS.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권3호
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• pp.211-217
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• 2010

건설 장비, 항공 지상 지원 장비, 항만 하역 장비, 농림업 기계를 포함하는 비도로 수송 부문의 경우 IPCC Guidelines의 배출원 분류 코드에 비도로 수송(1A3e2)이 존재하나, 국내에서는 배출자료가 구축되지 못하고 있다. 본 연구에서는 건설업, 항공, 해운, 농림업에 해당하는 석유 통계 자료를 유종별로 구분하였고, 1996 및 2006 IPCC Guidelines에서 제시하는 배출 계수로 Tier 1 수준의 비도로 수송 부문 온실 가스 배출량을 산출하고 비교하였다. 그 결과, 1996 IPCC Guidelines과 2006 IPCC Guidelines에 의한 2007년 비도로 수송 온실 가스 배출량은 각각 4,919천ton $CO_2eq./yr$, 5,530천ton $CO_2eq./yr$으로 나타났다. 본 연구에서 추정한 비도로 수송 온실 가스 배출량은 국내 수송 부문 온실 가스 배출량의 약 5.5%에 해당하는 양으로 추정되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.933-938
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• 2011

본 연구는 비예혼합화염보다 화염길이가 짧고 당량비 조절을 통해 NOx 및 CO 배출량을 제어할 수 있는 예혼합방식의 버너를 설치하고, 버너와 열교환기 사이의 거리가 각각 30, 40, 50mm인 3종의 열교환기에 대해 당량비를 변화시킬 때 NOx 및 CO의 배출특성을 비교하고 열교환기의 열전달특성을 검토한 것이다. 실험결과 버너와 열교환기의 거리변화와 관계없이 당량비가 증가할수록 화염온도가 높아져 NOx 및 CO 배출량도 증가한다. 또한 CO 배출량은 버너와 열교환기 사이의 거리가 가까울수록 높게 나타난다. 본 실험범위에서 A type 열교환기(버너와 열교환기 사이 거리 30 cm)를 당량비 0.75(CO 94.5ppm, NOx 11.2ppm, 효율 84.1%)에서 운전하는 것이 최적조건으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.701-708
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• 2011

본 연구에서는 일반선박으로부터 배출되는 온실가스 배출량을 연료소비를 근거로 한 배출(Tier1)과 선종을 고려한 출력, SFOC, 운항특성(시간과 부하율 등) 등을 근거로 한 활동도에 의한 배출(Tier3)로 구분하여 산정하고 비교분석하였다. 2009년도 기준으로 배출량을 산정한 결과, Tier1 방법에 의한 배출량은 총 28,273천톤 $CO_{2eq}$, Tier3 방법에 의한 산정량은 총 30,810 천톤 $CO_{2eq}$으로 나타났다. Tier3에 의한 온실가스 배출량이 Tier1에 의한 산출결과보다 약 9% 정도 많게 나타났다. 이는 설문조사에 의한 선박의 부하율, 운항시간 등의 활동도 조사결과가 약간 과대평가되었기 때문으로 판단되었다. 향후 Tier3 방법을 적용하여 온실가스의 발생량을 정확하게 산정하기 위해서는 선박의 종류 및 특성에 따라 SFOC, 운항특성별 시간과 부하율, 운항속도 등에 대한 상세한 활동도 자료의 확보가 필요할 것으로 판단되었다. 운항특성 등을 고려한 보다 상세하고 다양한 활동도 자료가 확보될 경우, 적절한 저감대책 수립이 가능할 것으로 생각된다.

• 환경영향평가
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• 제24권5호
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• pp.456-471
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• 2015

배출량 자료는 대기질 수치모의에 있어서 큰 영향을 주는 요소로서 정확한 대기질 수치모의를 위해서 배출량 자료의 정확성과 신뢰도 향상은 대기질 모델 연구에 있어 필수적이다. 본 연구에서는 울산지역을 대상으로 2003년과 2010년 CAPSS 배출량 자료인 CAPSS-2003과 CAPSS-2010를 입력자료로 하여 WRF-CMAQ 모델을 수행하여 울산지역 배출량 지료의 타당성을 검토하였다. 우선 오염물질의 장거리 수송 영향을 배제하기 위하여 울산지역 자체 내의 배출량 영향이 우세한 종관 기상조건을 가진 사례일을 선정하고 선정된 사례일에 대해서 WRF-CMAQ모델을 수행한 후 그 결과인 CO, $NO_2$, $SO_2$, $PM_{10}$ 농도와 관측 값을 비교하여, 과소 혹은 과대 모의되는 정도를 분석하여 모의결과를 보정 할 수 있는 'scaling factor'를 제시하였다. 그 결과 CAPSS-2003을 이용한 모의결과는 CO와 $NO_2$에 대해서는 관측과 유사한 수준으로 모의하였으나 $SO_2$는 약 12배 과대모의, $PM_{10}$은 약 27배나 과소모의하는 결과를 얻었다. 반면 CAPSS-2010을 이용한 모의결과에서는 CO와 $NO_2$의 모의결과는 유사하였으며, $SO_2$는 약 2배 과대모의, $PM_{10}$은 약 5배 과소모의 하여 $SO_2$와 $PM_{10}$ 배출량이 상당히 개선됨을 확인하였다. $SO_2$와 $PM_{10}$ 역시 이전 보다는 관측에 가깝게 모의되었으나 현실적 모델링 결과를 도출하기 위해서 배출량은 향후 개선되어야 할 부분으로 판단되었다. 따라서 보다 현실적인 모델링 결과를 도출하기 위해서는 본 연구에서 제시한 울산지역 배출량의 'scaling factor'를 이용하면 보다 안정된 모델링 결과가 도출 될 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.427-434
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• 2016

이 연구의 목적은 인공경량골재 콘크리트의 생산에서 $CO_2$ 배출량을 저감시킬 수 있는 천연모래 치환 기반의 배합설계 절차를 제시하는 것이다. 379개의 경량골재 콘크리트 배합 데이터를 사용하여 $CO_2$ 배출량과 콘크리트의 압축강도에 대한 천연모래의 치환율의 영향을 평가하였다. Yang et al.이 제시한 배합설계절차 및 데이터베이스를 이용한 비선형 회귀 분석에 기반하여 목표 성능(압축강도, 초기 슬럼프, 공기량 및 $CO_2$ 저감률)을 만족하기 위한 천연모래의 치환율 및 콘크리트 배합설계를 결정할 수 있는 간단한 모델식을 제시하였다. 뿐만 아니라, 제안된 모델식은 주어진 경량골재 콘크리트 배합표에서 $CO_2$ 배출량을 직접 계산하는데 효율적으로 이용될 수 있다.