• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.3-15
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• 2012

재제조는 사용 후 제품을 일련의 과정을 거쳐 신품의 성능수준으로 복원하는 방법으로 물질 재활용에 비하여 자원에너지 절감효과가 높고 환경부하가 작아 경제성과 환경성을 동시에 만족하는 고부가가치 자원순환방법이다. 재제조를 통한 자원순환은 최근 이슈가 되고 있는 자원수급 불균형 및 일자리 부족 등의 문제 해결에도 크게 기여할 수 있다. 이에 본 연구에서는 재제조의 특성 및 효과를 고찰하고, 우리나라와 미국, 유럽, 일본, 중국 등 해외 주요국의 재제조산업 현황, 기술수준, 제도 등을 비교, 분석하여 문제점을 도출하였으며, 이를 바탕으로 국내 재제조산업 활성화를 위한 발전 과제를 제시하였다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.514-527
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• 2018

본 연구는 전라북도 섬진강수계의 수질을 예측 분석하여 수질을 개선하는 시나리오를 구성하여 결과를 산출하였다. 결과적으로 공공하수처리시설의 배출수 관리강화 및 오염물질 관리 개선과 국내 축산계 감소에 따라 수질이 최대 BOD 15.32 %, T-N 7.17 %, T-P 62.86 %로 개선된 것으로 분석되었다. 효율적인 감축 계획수립, 오염부하량 저감계획, 하수 처리 효율 증대 계획, 공공하수처리시설 확대로 인한 오염물질 감소 및 총 오염 부하 동물 배설물 에너지 회수 등 다양한 삭감계획을 보완한 것으로 분석되었다. 자연증가 및 경제발전을 고려한 수질 개선 계획에 대한 연구개발은 수질 개선에 효율적이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.173.2-173.2
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• 2011

대체 에너지 자원 중 폐기물의 소화 가스를 이용한 바이오가스 발전은 이산화탄소에 비해 온실효과 영향력에 21배에 해당하는 메탄가스를 연료로 사용하여 환경부하를 저감시키고 에너지를 생산한다. 바이오가스에 포함된 $H_2S$는 연소 후 $SO_2$형태로 발생되는데 $SO_2$는 수분과 반응을 하게 되면 $H_2SO_4$등의 강한 산성을 띄는 물질로 생성되어 배관 및 발전기에 손상을 주고 저온부식현상을 유발하게 하며, 동물이나 인체에 노출되면 기관지 수축현상이 일어나 호흡기에 영향을 주는 질식성을 띄는 가스이다. 축산바이오가스에 포함된 $H_2S$의 함유량과 가스엔진의 연소 시 배출되는 $SO_2$ 배기가스 성분의 관련성을 검증하기 위해 60-65%의 $CH_4$와 30-35%의 $CO_2$ 성분의 바이오가스를 50kW급 발전기에서 사용하였고 연소 후 배출되는 가스 성분을 분석하였다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.388-392
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• 2013

현재 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide, ITO)은 디스플레이 제품에 투명 전극으로 사용된다. 하지만 인듐과 주석의 자원고갈 문제와 ITO 제조 공정에 많은 에너지가 소비되어 최근에는 ITO 대체물질의 개발과 ITO 재사용 및 재활용에 관한 연구가 요구되고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 ITO를 재활용 하게 되면 수치상으로 환경부하 값의 변화 추이를 확인하기 위해서는 전과정 평가 기법을 이용한 전과정 평가가 매우 적절하다. 따라서 전과정 평가 수행을 위해 공정상에서 투입물질과 생성물질을 구분하고, 데이터 베이스(DB)를 적용하여 환경성 평가 결과를 영향 범주별로 계산하였으며, 34%를 폐기함에 따라 각각 해당하는 환경부하 값이 계산되었다. 화학당량적으로 ITO의 양을 계산하여 환경부하 값을 결정할 경우, 산성 물질과 자원고갈에 해당하는 값들이 계산되었고, ITO를 1 ton 생산하여 34%를 폐기할 경우 $ 476를 땅에 묻는 결과가 도출되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권5호
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• pp.3-12
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• 2013

수요확대가 전망되고 공급구조가 경직된 금속자원은 각국의 산업구조 및 자원확보 역량에 따라 리스크 관리가 필요하다. 이를 위해 금속자원의 위기성 평가가 다양화되고 있는데, 주로 희토류 등 희유금속이 위기물질 혹은 중요물질(Critical materials, Critical metal, Critical raw materials)로 선정되고 있다. 본 연구에서는 기술변화 및 수급불균형 등을 고려한 위기물질 선정체제 및 관리현황에 대해 살펴보고자 한다. 유럽, 미국 등은 신재생에너지 보급 확대에 따른 원재료 리스크를 평가하고 있으며, 일본은 자국 내 성장동력산업을 중심으로 핵심 원재료를 파악하고 있다. 영국은 자원채굴에 따른 환경부하를 고려하여 광종별 위기성을 평가하였다. 그리고 이러한 위기물질들의 가격시그널의 미약성, 비탄력적 공급구조, 기술변화에 민감한 수요변동성 등의 특징을 분석하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제31권2호
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• pp.141-163
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• 2022

이 논문은 우리나라의 재생에너지 발전이 전력계통한계가격(System Marginal Price: SMP)에 미치는 영향을 실증적으로 분석한다. 2016~2020년 시간별 데이터를 사용하여 일일 평균, 피크 시간대, 피크 외 시간대의 SMP에 대해 ARX-GARCHX 모형으로 추정한 결과 총부하, 가스도입가격과 태양광 및 풍력 발전이 중요 결정요인으로 작용하고 있고, 특히 태양광 및 풍력 발전이 증가함에 따라 SMP는 하락하는 급전순위효과(merit order effect)가 존재하는 것을 확인하였다. 특히, 태양광 발전량의 1% 증가는 SMP 수준을 0.005%가량 하락시킬 뿐만 아니라 변동성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 재생에너지 발전이 증가함에 따라 SMP가 하락하여 기존 발전소의 수익성 감소와 재생에너지 투자 감소로 이어질 수 있음을 시사하고, 신재생에너지 보조금이 소매 부분 전기요금에 부담을 가중하더라도 계통한계가격이 낮아져서 이를 상쇄할 수 있음을 의미한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.465-474
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• 2014

콘크리트 구조물이 전생애주기 동안 발생시키는 오염물질의 종류와 발생강도를 정량적으로 분석하고 이로 인한 인간과 생태계, 지구환경 및 자원 고갈 측면에 미치는 피해를 고려하기 위하여 피해산정형 전과정평가 기법을 적용한 콘크리트 구조물의 환경영향평가를 실시하였다. 평가대상은 25층 공동주택의 벽체 구조물이며, 동일한 기능을 수행하기 위한 콘크리트 구조물의 압축강도를 일반강도에서 고강도까지 24 MPa, 40 MPa, 60 MPa로 각각 변화시켜 평가하였다. 평가기간은 50년으로 제한하였고, 생애주기는 원료 채취부터 투입원료의 생산, 구조물의 시공, 사용 및 폐기 단계를 포함시켰다. 피해산정형 전과정평가는 전과정 영향평가(LCIA) 단계 중 정규화와 가중화 단계에서 실시되는데, 특성화 단계에서 산출된 환경영향범주 결과를 인체건강, 생태계의 질, 기후변화 및 자원고갈 관점에서 단일지수화 시킬 수 있는 모델을 제시한다. 평가 결과, 콘크리트 구조물의 환경영향은 여러 영향범주 중 지구온난화, 호흡계 무기물질, 및 비재생 에너지원의 사용으로 인한 영향이 전체 환경부하의 99% 이상을 차지하는 것으로 나타났으며, 압축강도의 변화에 따라 모든 환경영향범주의 값이 일괄적으로 증가 또는 감소하는 것이 아니기 때문에 전체적인 환경영향을 살펴보기 위해서는 종말점 수준의 피해산정형 평가모델을 적용하여 모든 환경영향범주를 종합적으로 고려할 필요가 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.196.2-196.2
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• 2011

지구온난화와 화석연료 고갈에 대한 우려로 전세계적으로 신재생에너지의 개발 및 활용이 본격화되고 있다. 특히, 다양한 신재생에너지원 중에서 날씨 및 계절에 의한 영향, 기저부하 담당, 지상 점유 면적, 소음 등 생활환경 영향, 경제성 등을 고려할 때 지열에너지는 미래 청정에너지원로서 기대와 관심이 집중되고 있다. 화산이 존재하지 않는 우리나라에서의 지열발전은 거의 불가능한 것으로 인식되어 지금까지의 심부 지열에너지 개발 프로젝트는 대부분 지역난방, 시설영농 등 직접이용을 목표로 추진되어 왔다. 그러나, 2003년부터 한국지질자원연구원에서 수행한 포항 심부지열에너지 개발사업의 결과로 얻어진 다양한 지질학적/지열학적 증거들을 토대로 분석한 결과, 국내 일부 지역에서는 지하 5 km 심도에서 최대 약 $180^{\circ}C$의 지온이 예상되어 국내에서도 심부 지열에너지를 이용한 지열발전에 대한 가능성이 제기되어 왔다. 여기에, 유럽과 미국 그리고 호주 등 선진국을 중심으로 비화산 지역에서 지하 심부에 인공적으로 지열저류층(파쇄대)을 생성하고 이를 통해 열매체(물)를 순환시킴으로써 생산된 증기를 발전에 활용하는 EGS (Enhanced Geothermal System) 기술이 개발되고 몇몇 성공사례가 발표되었다. 또한, 이러한 기술개발에 힘입어 EGS 지열발전에 대한 선진국의 과감한 연구비 투자가 이어졌다. 이러한 기술적 배경에 발맞추어 우리나라에서도 2010년 12월에 EGS 지열발전 과제가 착수되었다. 이 프로젝트는 아시아에서는 최초로 수행되는 EGS 기술 개발과제로서 2015년까지 약 480억원의 R&D 예산을 투입하여 MW급의 지열발전 pilot plant의 구축을 목표로 하고 있다. 프로젝트가 성공적으로 추진될 경우 국내외적인 파급효과는 매우 클것이다. 특히 2015년까지 1.5 MW의 pilot plant의 구축이 성공적으로 추진될 경우 국내에서는 2017년까지 3 MW 이상, 2020년까지 20 MW이상, 2030년까지 200 MW 이상의 지열발전이 가능할 것으로 기대된다. 또한 축적된 기술개발 경험을 바탕으로 인도네시아, 필리핀 등의 해외의 지열발전 사업에도 진출할 수 있는 계기가 될 것이다. 프로젝트는 넥스지오를 주관기관으로 하고 한국지질자원연구원, 한국건설기술연구원 및 서울대학교 등의 지질자원 관련 연구 및 교육기관과 포스코, 이노지오테크놀로지 등의 산업체가 참여하여 컨소시엄 형태로 추진하고 있으며, 향후 관심있는 여러 기관 및 산업체의 지원과 참여를 기대한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.2112-2113
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• 2011

우리나라는 연평균 강수량이 1,245mm로써, 비교적 강수량이 풍부하고 전국토의 2/3가 산지로 구성되어 있어 지형적 및 수문학적으로 수력자원 부존량이 많은 편이다. 하지만 수력자원 활용을 통한 발전소 건설은 매우 미미한데 이는 수력발전소 개발지점이 제약되어 있고 개발지점의 가동율 또한 매우 낮아 경제성 확보가 어렵기 때문이다. 수력발전은 전력수요 급증 시 부하 평준화 효과와 석유 수입대체 및 환경 친화적인 에너지원이라는 장점이 있다. 따라서 국산화된 수차발전시스템의 사용으로 초기투자비를 낮추고 하천형 수력발전소 건설을 통하여 가동율을 높인다면 우리나라의 수력발전사업은 크게 활성화 될 것이다. 본 논문에서는 하천형 수력발전소 시공사례를 통하여 주요 시공사례를 소개하고, 하천공사의 특징으로 인하여 설계 및 시공 시 반영해야 할 사항에 대해 몇 가지 소개하였다. 표준화를 통하여 건설비용을 절감, 발전 단가의 기준가격 현실화를 통한 재정적인 지원 및 법규 정비를 통한 제도적인 도움 이 세가지를 해결한다면 경쟁력 있는 소수력발전소 건설이 가능 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.589-595
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• 2016

본 연구는 전과정평가 기법으로 석유화학업체에서 발생하는 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 잠재적인 환경영향을 평가하고 매립가스 활용에 의한 환경영향의 저감을 평가하였다. 본 연구의 기능단위는 '폐수처리슬러지 1 ton의 매립'이며, 시스템경계는 폐수처리슬러지가 매립장으로 투입 처리되는 과정을 포함하며 외부에너지 생산 및 이용까지 확장하였다. 환경영향은 매립공정 및 침출수처리공정에서 높게 나타났으며, 지구온난화 및 광화학적산화물생성은 매립공정에서, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 오존층파괴는 침출수처리공정에서 높게 나타났다. 영향범주별 주요원인물질은 Crude oil(자원고갈), $NO_X$(산성화, 부영양화), $CH_4$(지구온난화, 광화학적산화물생성), $Cl_2$(오존층파괴) 이었다. 자원고갈, 산성화, 부영양화는 침출수처리과정 중 사용되는 전기의 생산에 의한 부하가 주원인으로 나타났으며, 지구온난화, 광화학적산화물생성은 포집되지 않는 매립가스에 포함된 메탄이 주원인이었다. 이에 매립가스에 의한 전기 생산, 공정개선 등으로 전기사용량을 저감하거나 메탄가스 회수율 향상, Flaring system, 매립가스의 연료대체 등으로 메탄배출량을 저감하는 것이 환경영향을 저감하는 방안이 될 수 있다. 한편, 영향범주별 환경영향은 지구온난화-자원고갈-광화학적산화물생성 순으로 나타나 지구온난화가 약 90% 이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 환경영향을 줄이는데 메탄의 배출량을 저감하는 것이 전기사용량을 저감하는 것보다 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 매립가스의 연료대체에 의한 회피효과를 검토한 결과, B-C유 또는 LNG를 대체할 경우 각각 32.7%, 12.0%의 환경영향을 저감할 수 있는 것으로 나타났다.