• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권3호
• /
• pp.378-387
• /
• 2023

석유화학은 전체 산업에너지 소비량 중 약 30%를 소비하는 에너지 다소비 업종으로써 대표적인 이산화탄소(carbon dioxide, CO₂) 배출원이다. 그 중 에틸렌, 프로필렌, 프로판 및 혼합 C4를 생산하는 납사 분해 공정(naphtha cracking center, NCC)은 많은 양의 에너지를 소비하고 상당한 양의 CO₂를 배출한다. 이러한 이유로 경제성과 환경적 측면에서의 효율성을 보장하기 위해 에너지 사용량 및 환경 영향 인자 감소를 목표로 하는 통합 기술경제적-환경영향 평가가 필요하다. 본 연구는 핀치분석에 근거하여 기존 NCC에서 사용되는 열 교환망의 효율성을 분석하고 이를 통해 에너지 사용량을 감축 시킬 수 있는 개선안을 선정하는 것을 목표로 한다. 공정 내 유틸리티 소비량을 줄이기 위하여 고온 스트림과 저온 스트림 사이를 고려한 최적의 열 교환망을 도출하고, 유틸리티 사용량 감소와 열교환기 설치 비용 증가 사이의 트레이드 오프를 고려하여 경제성 평가를 진행하였다. 또한, 환경적 측면을 고려하여 감소된 CO₂ 배출에 대한 환경영향평가를 실시하였고, 경제적-환경 영향 평가는 투자된 자금을 회수하는 회수기간을 사용하여 실제 공정을 바탕으로 적용 가능성이 있는 에너지 절감안을 도출하였다. 경제적-환경영향평가를 고려한 결과 경제성만을 고려한 부분에서는 각 사례별로 4.29개월, 3.21개월, 3.39개월로 나타났고, 경제적-환경 통합 평가의 경우에는 각 사 례별로 4.24개월, 3.17개월, 3.35개월로 각각의 회수기간을 보였다. 이러한 결과는 환경영향평가를 포함하지 않았을 때와 포함하였을 때 모두 동등하게 나타났다. 추가로 주요한 요소가 회수기간에 어느정도 영향을 미치는지 확인하기 위해 각 사례별 민감도 분석을 진행하였다. 민감도 분석결과 열 교환기 비용이 전체적인 비용에 영향을 미치는 주요 원인으로 확인되었다.

• 에너지공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.48-54
• /
• 2015

중앙집중식 냉방 시스템을 적용하고 있는 대형 빌딩이나 플랜트 설비들의 경우 부하 증설 및 피크부하에 대응하기 위한 여유율을 반영한 설비 설계 및 시공이 이루어지고 있다. 이는 부분부하가 걸리는 기간 동안에는 설비의 저부하 운전으로 인한 장비의 효율 저하와 에너지 과소비의 원인이 된다. 본 연구는 부분부하에 효율적으로 대응할 수 있도록 냉방플랜트 최적 유량제어를 통한 에너지 절감 방안에 대한 연구로서 냉방플랜트 에너지 성능 분석 프로그램을 이용하여 냉방 부하를 분석하고, 최적 유량제어 시스템을 제안하여 그 에너지 성능을 비교 평가하는 것을 목적으로 한다. 성능 분석 결과 냉방플랜트 최적 유량제어 시스템 적용 시 기존 에너지 사용량 대비 약 17%의 전기에너지 절감이 가능하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제17권3호
• /
• pp.1-29
• /
• 2008

본 연구는 자기회귀시차분포(ARDL)모형을 이용하여 우리나라 수송용 에너지(휘발유, 경유, LPG부탄)의 수요탄력성 추정을 통해 1차 에너지 세제개편 대비 2차 에너지 세제개편에 따른 수송용 에너지의 상대가격 변화가 에너지 수요량 및 환경오염물질(대기오염물질 및 이산화탄소) 배출량에 미치는 영향을 실증적으로 분석하여 2차 에너지 세제개편이 원래의 정책목표를 달성하고 있는가를 검증하고자 하였다. 분석결과, 2007년 이후 가격이 동일할 경우 경유 수요량은 연간 382만 배럴이 감소하고, LPG부탄 수요량은 연간 20만 배럴이 증가하는 것으로 나타났다. 2차 에너지 세제개편으로 인한 수송부문의 오염물질 배출저감량은 1차 에너지 세제개편 대비 LPG부탄의 경우가격 인하로 인해 연간 398톤 정도 증가하나 경유의 경우 연간 27,744톤이 저감되어 총저감량은 연간 27,346톤으로 추정된다. 또한 이산화탄소 저감량은 약 96만 톤으로 추정되어 이산화탄소 배출량 저감에도 상당부분 기여하는 것으로 나타났다. 따라서, 2차 에너지 세제개편은 에너지 사용량 감소 및 환경개선에도 기여하는 것으로 나타나 원래의 정책 목표를 어느 정도 달성하고 있는 것으로 평가된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
• /
• 제5권5호
• /
• pp.461-470
• /
• 2015

최근 건물부분에서의 조명에너지 증가로 인한 이를 해결하고자 하는 연구와 기술기발의 수요는 증가하고 있으며, 광선반은 이러한 문제에 대한 해결책 중 하나로 그 유효성을 인정받아서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 광선반에 관련한 연구는 단순 광선반의 변인에 초점에 맞추어져 광선반 설계시 적절한 설계기초자료가 될 수 없다. 이에 본 연구는 실내공간의 반사율에 따른 광선반 성능평가로 광선반 설계시 기초자료 구축을 목적으로 한다. 본 연구는 실스케일의 테스트베드를 통하여 실내조도 분포 및 조명에너지 사용량을 산출하여 성능평가를 진행하였으며, 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 실내공간의 천장과 벽의 반사율 감소는 동지, 하지, 중간기시 모두 평균조도를 감소시켜 조명에너지 저감에 부적합하며, 실내공간의 반사율에 따른 균제도는 동지, 하지, 중간기시 상이한 경향을 보여 광선반 설계시 고려해야 할 요소로 판단된다. 2) 조명제어에 따른 전력사용량을 도출한 결과 실내 공간의 높은 반사율은 에너지 저감에 적합할 수 있으나 실내 공간의 반사율에 관련한 연구 및 적용의 효용성에 입각하여 천정 80%이상, 벽면 75%의 반사율이 적정할 것으로 도출된다. 본 연구는 실내 환경의 변인을 고려한 광선반 연구로 의미를 부여할 수 있으며, 향후 보다 다각적인 변인을 기반한 연구는 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권4호
• /
• pp.953-959
• /
• 2015

최근 화석연료 및 에너지 소비의 증가로 인해 지구온난화의 심각성이 대두되고 있다. 따라서 온실가스 저감, 에너지 효율화를 위한 정책 및 제도에 대한 논의가 진행되고 있다. 총 에너지 사용량의 45%를 차지하는 건설 산업도 녹색기술, 친환경자재, 재생에너지 등의 녹색 건설화가 이루어지고 있다. 그러나 건설 산업은 온실가스 배출에 미치는 영향요인 및 데이터 구축이 이루어지지 않았으며, 녹색 건설의 성과를 평가하기 위한 방법론도 불명확하다. 특히 건설 산업 분야중 도로, 철도, 해운, 항공 등의 교통시설물은 전체 에너지 소비율의 21%를 차지하고 있다. 따라서 본 논문은 건설 산업 분야의 교통시설물 중 도로시설물의 성과평가 항목의 인과관계를 제시하였다. 성과분야는 경제적, 사회적, 환경적 요인으로 구분하였으며 건설 전문가의 설문조사 결과를 바탕으로 제시된 성과평가 항목을 이용하여 항목 사이의 인과관계 체계를 도식화하였다. 이는 녹색성과를 비교 평가하여 향후 목표 수립 기반을 제공할 수 있다.

• 교육녹색환경연구
• /
• 제17권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2018

기후변화에 따른 지구 생태계의 변화와 에너지 및 자원고갈 등 전 지구적 대응노력이 절실한 상황에서 정부에서는 탈원전 정책 등 적극적인 정책을 수립하여 시행하고 있다. 특히 공공건물 중 적지 않은 비중을 차지하고 있는 학교시설은 학생수가 감소하는 반면 학교수가 증가하고 있으며 에너지사용량 또한 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 학교시설의 설계현황을 분석하여 에너지절약설계의 개선방향을 제시하고자 하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.291-299
• /
• 2015

최근 건물에서 냉난방에너지에 대한 문제가 부각되면서 냉난방에너지 성능평가에 대한 필요성도 증가되고 있다. 이에 본 연구는 기존 성능평가 방법의 개선안으로 실생활기반 냉난방 성능평가 방법을 제안하며, 이를 실제 적용해봄으로써 그 유효성 입증을 목적으로 하였다. 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 기존 냉난방 에너지 성능평가 및 재실자의 선호 및 적정온도를 고찰하였으며, 그 결과 연령 등의 재실자 특성은 해당공간의 쾌적성과 직결되는 중요한 요소이나 기존 냉난방 성능평가에는 고려되고 있지 않아서 문제시 된다. 2) 본 연구에서 제안하는 실생활기반 냉난방 에너지 성능평가는 재실자의 특성을 성능평가에 반영하였으며, 실스케일의 테스트베드에서 냉난방기기에 연동하여 제어함으로써 단순 실내의 온도정보 뿐만 아니라 실생활에 입각한 정량적이며, 시각적인 성능평가 결과의 도출이 가능하다. 3) 본 연구에서 제안하는 실생활기반 성능평가의 유효성을 검정하기 위하여 재실자의 연령에 따른 실내 적정온도 및 블라인드 설치 유무에 따라서 성능평가를 실시하였으며, 재실자 특성에 따른 결과의 값이 77.6%의 차이를 보이며, 냉난방기기의 전력 사용 패턴 분석이 가능하다. 본 연구는 실생활기반의 성능평가 방법을 제안하였다는 측면에서 유의미하며, 이와 같은 에너지 저감을 위한 기술 개발 검증 및 개선을 위한 다각적인 성능평가에 대한 연구는 지속되어야 한다고 판단된다.

• 환경정책연구
• /
• 제11권4호
• /
• pp.85-105
• /
• 2012

국내 공공하수처리시설의 운영적 측면의 에너지 절감을 위한 방안을 모색하기 위해 에너지 효율성을 평가하였다. 하수처리시설의 에너지 사용에 영향을 미치는 변수를 통계적(유의수준 5%)으로 분석한 결과 유입하수량, 유입 COD, 유입 BOD, 고도처리비율, 유입 TN, 유입 TP, 실제 처리용량/설계용량 비율(가동률)로 나타나 국내 하수처리시설의 에너지 사용은 주로 하수 유입수의 성상 및 하수처리시설 가동률에 영향을 받는 것으로 분석되었다. 또한 회귀분석결과, 에너지 효율성이 평균(50 백분위수) 이상인 하수처리장 비율을 공법별로 살펴보면, A2O 공법을 적용하고 있는 하수처리시설이 상대적으로 에너지 효율성이 높게 운영된 것으로 평가되었으며 반면에 고도처리 공법에서는 분리막 고도처리, 2차 처리공법에서는 접촉산화법을 적용하고 있는 하수처리시설의 에너지 효율성 개선 노력이 상대적으로 더 많이 요구되는 것으로 나타났다. 그러나 보다 정확한 하수처리시설의 에너지 소비산정 및 분석을 위해서는 처리시설의 에너지 사용 모니터링 시스템 구축 및 에너지 소비시설의 정확한 DB 구축이 시급한 실정이다. 특히, 기존 하수도 통계자료에 i) 중계펌프 사용 전력량, ii) 단위공정별 전력량, iii) 처리수 장거리 방류시 펌프 전력사용량, iv) 대체에너지 생산량 및 활용현황 등에 대한 정확한 자료가 보완되어야 한다. 기초자료가 제대로 구축될 경우 유사한 하수처리시설의 에너지 소비 형태에 대해 구체적으로 비교 분석이 가능하며 분석결과를 활용하여 벤치마킹을 통한 각 하수처리장들의 특성에 따른 맞춤형 에너지 절감 방안이 수립될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제23권7호
• /
• pp.965-971
• /
• 2017

본 논문의 주 목적은 기존선형과 저항을 최소화하는 최적선형에 대한 에너지효율 성능을 평가하는 것이다. 설계 흘수와 설계 선속을 고려하여 대상선박의 선수부 형상을 검토하였다. 실제 운항 상태에서 대상선박의 저항성능을 평가하였다. 상용 전산유체역학(CFD) 코드와 수조 모형시험 자료는 유효마력 평가를 위해 사용되었다. 실제 운항 상태를 고려하여 최소저항을 가지는 최적선형을 제시하였다. 기존선형과 최적선형에 대하여 3가지 선속에서 유효마력을 추정하였다. 최적선형의 저항성능은 기존선형과 비교하여 볼 때 설계속도(12노트)에서 약 6 % 향상된 결과를 보여 주었다. 준추진효율 계수(ETAD, ${\eta}_D$)는 모형시험 자료를 활용하였다. 에너지 효율 성능은 년간 운항일수, 벙커C유 가격, 1일 연료사용량 그리고 연료소비계수를 바탕으로 작성되었다. 최적선형의 에너지 효율 성능은 기존선형과 비교하였을 때 12노트에서 연간 약 3천만원 절약된 결과를 보여 주었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.537-543
• /
• 2014

본 연구는 전과정 평가에 기초한 패시브 공동주택의 친환경성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 LCA에 관한 이론적 고찰을 토대로 전과정 단계별 물량정보 및 에너지 사용량 데이터를 구축하였다. 또한, 국가 LCI DB에 기초한 원단위 데이터베이스를 활용하여 산성화, 부영양화, 지구온난화, 자원고갈, 오존층파괴, 광화학적산화물에 대한 환경영향을 평가 분석하였다. 그 결과 패시브 공동주택이 일반 공동주택보다 6대 환경영향에서 환경적으로 우수한 것으로 평가 되었으며 이는 에너지 소비량의 절감이 운영단계에서 6대 환경영향을 큰 폭으로 감소시켰기 때문인 것으로 분석되었다. 이로 인해 건설단계에서의 환경영향의 비중이 상대적으로 증가됨에 따라 기존 에너지 절감 중심의 친환경 기술의 적용과 함께 투입물량의 절감 및 환경영향이 적은 친환경 건축재료의 적용을 통해 전 생애 주기 관점에서 친환경 기술의 적용이 필요할 것으로 사료된다.