• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.1-7
• /
• 2012

Natural gas through pipeline is supplied to consumers after its pressure gets down compulsorily. The waste pressure energy of this process can be restored by use of turbo expander which can produce electricity. So, turbo expander conducts two functions - pressure reduction and power generation. The power amount is the enthalpy difference between the inlet and outlet states. The five main factors which affect economic profit are facility price, produced power amount, pre-heating amount, electricity cost, and fuel gas cost. Power generation depends mainly on flow amount because inlet and outlet states are fixed. A methodology to estimate economy in irregular flow pattern is proposed and using this way, a case study was carried out.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.132-144
• /
• 2023

European and American countries are actively promoting eco-friendly cars to reduce exhaust emissions from internal combustion engines. In Korea, the "4th Basic Plan for Eco-Friendly Vehicles" aims to promote eco-friendly cars by improving charging infrastructure, expanding incentive systems, and targeting the supply of 1.13 million eco-friendly cars by 2025. As rapid growth in the number of electric vehicles sold is expected, estimates are required of this growth and corresponding power demands. In this study, the authors used a growth model to predict future growth in the electric vehicle market and a previously derived electricity generation model to estimate corresponding power demands up to 2036, the target year of the "10th Basic Plan for Power Supply and Demand". The results obtained provide useful basic research data for future electric vehicle infrastructure planning.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
• /
• 1996.10a
• /
• pp.7-24
• /
• 1996

'90년대 전반기 중 세계 경제 상황은 정치, 경제 및 환경의 급격한 변화에 따른 불황으로 유황시장에도 심대한 영향을 미치게 되었다. 이와 같은 경기의 후퇴는 다수의 생산자로 하여금 전반적인 시장 상황을 바꿀 수 있는 전략 변경 및 새로운 시장 개발을 촉진시키게 하였다. 최근에 전개되고 있는 극단적인 정치$\cdot$경제적인 변화는 재래시장과 무역균형을 변경시키게 되었다. 개선되는 세계경제에 따른 광범위한 구조조정과 지난 2년간 진행되어온 전반적으로 농업에 유리한 조건에 힘입어 1995년 유황공업은 회복이 시작되어 54.63백만 톤이 생산되었다 국제 유황 무역은 수요와 공급 면에서는 균형을 못 찾고 있다. 1995년 유황생산 중 무역량은 $45\%$에 이르렀다. 유황생산에 영향하는 요소가 변함에 따라 무역의 형태가 변하게 되고 세계 유황 수급 균형에 영향을 주게 되었다. 지난 2년간 있었던 유황생산 회복은 다음 십년간 지속될 것으로 예측된다. 대부분 수요의 증가는 자연가스의 생산을 지배하는 요소에 따라 결정 될 것이다 1986년 이래 유가가 떨어진 후 세계 에너지 수요는 연간 $2.3\%$ 증가하였다. 석유와 가스는 미래 에너지 수요의 증가로 $70\%$이상을 공급하게 될 것이다. 동아시아에서 회수 유황은 원유의 정제로부터 유래된 것으로 가장 신장이 큰 공급원으로 2005년까지 주요유황생산 부분이 될 것이다. 동아시아에서 주요 회수 유황생산국은 일본으로 전체의 $66\%$를 차지한다. 석유 정제로부터 회수 유황생산량은 동아시아에서 증가하고 있다. 유황회수 시설 투자는 일본을 위시하여 한국, 싱가폴 및 태국에서 이루어지고 있으며 이는 점차 증대되는 환경규제에 기인된다. 동아시아 공업국가 예컨대 일본과 한국에서의 유황소비는 인산생산 저조로 정체해 있으나 지난 10년간 여타의 아시아 국가에서의 유황소비는 꾸준히 증가되었다. 이 같은 증가는 앞으로 10년간 계속 될 것으로 추정된다. 이는 유황비료 소비가 4.81백만 톤에서 6.6백만 톤으로 증가될 것으로 예상되고 이는 주로 중국이 내수 인산생산을 증가시키려는 데 기인된다. 더욱이 다가올 10년은 다수의 아시아 국가의 급속한 경제 발전으로 비료 이외의 유황의 소비가 꾸준히 증가 될 것이다. 동아시아는 10.29백만 톤을 생산하고 10.99백만 톤을 소비하여 1995년에는 70만 톤의 유황이 부족하였다. 이와 같은 영향이 계속된다면 동아시아 유황부족은 2005년에는 1.05백만 톤으로 증가될 것으로 예상된다. 그러나 중국에서 황화철에서부터 공급되는 유황함량이 많아 이 지역에서의 원소유황의 진정한 균형에 대해서는 정확하게 평가되지 못한다. 1995년 동아시아에서는 1.3백만 톤의 원소유황을 일본, 캐나다, 미국에서 수입했다. 이들 국가는 앞으로도 이 지역의 주요 공급자가 될 것이다. 황산의 많은 양은 일본에서 이 지역으로 수출되는데 그 양은 1995년 10만톤 이상에 이른다. 더욱이 경제?환경적 이점 때문에 중국이 황화물에서 회수하는 유황대신 원소 유황의 수입을 지속적으로 증가시키고 있어 지역내의 유황 부족이 증가 될 것이다. 이 같은 상황진전으로 앞으로 10년 이내에 2.5백만 톤의 추가시장이 있게 될 것이다. 이 기간내 한국으로서 현재 326,000톤의 부족에서 2005년에는 309,000톤의 과잉으로 유황균형이 변할 수 있는 주요계기가 될 것이다 이 같은 과잉은 회수 유황생산이 1995년 333,000톤에서 2005년 870,000톤으로 $161\%$가 증가될 것으로 예상된다. 동기간 내에 기타 유황생산은 280,000톤에서 320,000톤으로 $14\%$ 증가되는 것으로 추정된다. 그리하여 2005년 한국에서 유황 공급은 1.19백만 톤이고 수요는 881,000톤으로 추정 된다. 미래 한국에서 유황의 또 다른 잠재시장은 식물양분으로서 이다. 인산비료 생산은 유황산업의 골격으로 1995년 세계적으로 인산비료는 유황소비의 53%인 53.60백만 톤을 점유하였다. 작물의 유황결핍 현상은 세계도처에서 나타나고 있어 식물양분으로서 유황시장은 20년전의 시장과 같이 현황을 띠는 시장으로 유황공업이 때를 만나게 될 것이다. 공업국에서 유황의 대기로의 방출억제로 자연 공급량이 감소되고 개발도상국에서 증산으로 유황의 탈취가 증가됨에 따라 유황 부족은 점차 중요한 문제로 확산되고 있다. 세계적으로 $1993\~1994$년간 7.52백만 톤으로 추정되는 유황 부족이 농산물의 수량과 질을 하락시키는 결과를 가져오게 하였다: 이와 같은 현상으로 유황비료의 수요가 증대되었고 산업계는 수요증대에 대응할 기술개발에 노력하게 되었다. 현재의 식량생산과 비료 소비추세가 지속된다면 아시아에서 2000년까지 매년 4.5백만 톤의 유황부족이 있게 될 것이다 이와 같은 유황비료의 부족은 적절한 대책을 취하지 않는 한 2010년에는 6.5백만 톤으로 증가 될 것이다. 동아시아는 경제발전으로 유황비료 장기 잠재시장이 기대되고 새로운 시장으로 $50\%$이상을 점유하게 될 것이다. 서구와 북미에서 유황비료 산업은 이윤 있는 잠재시장으로 인정되고 상업적으로 앞서 있는 시장이다. 점증하는 수요에 대한 대처와 유황비료의 성공은 시장에서 가격에 좌우된다. 실제로 북미와 서구에서 현재의 소매가격은 유황 톤당 $266\~466\$$의 범위에 있다. 인도에서는 비료로서 유황시장은 덜 발달된 단계로서 대표가격은 $120\$$이다. 이 가격 범위로 보아 2010년에 동아시아 시장의 잠재 유황비료 시장은 3.4백만 톤에 이르고 비료공업에서 추가로 얻는 이윤은 408백만 내지 1조5천억$\$$이 될 것이다. 이와 같은 시장이 발전 될 수 있는 것은 계속된 제품개발과 비료산업 시장개척에 달려있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.249.2-249.2
• /
• 2010

최근의 고유가와 환경오염에 대한 대응 수단으로 수송용 바이오연료의 보급에 대한 관심이 세계적으로 높아지고 있다. 이 중 바이오디젤은 동식물성 기름으로부터 메탄올과의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 경유대체 연료로서 환경 친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 바이오디젤의 생산량이 증가함에 따라 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 가격 상승 및 수급 불안정 문제가 대두되고 있으며 식량자원과의 충돌 문제도 발생되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)을 이용한 공정 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용되고 있는 해외 열대작물 열매씨앗에서 착유한 식물성 오일의 바이오디젤 원료유로서의 사용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인, 유리지방산 함량이 대두원유보다 매우 높게 나타났다. 오일 중의 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하여 공정 효율을 감소시키고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산수율을 감소시키는 문제를 일으킨다. 고형물과 수분은 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하였다. 15~20%의 유리지방산 함유 열대작물 오일의 전처리를 위해 균질계 산촉매와 비균질 고체 산촉매를 이용해 에스테르화 반응 효율을 조사한 결과 황산이 가장 높은 효율을 보였다. 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용해 메탄올과 촉매량의 2변수 에스테르화반응 최적화를 수행한 결과 메탄올 26%, 촉매 0.98%로 최적 조건이 도출되었으며 초기 산가 33mgKOH/g에서 0.98mgKOH/g으로 감소됨을 확인하였다. 전처리 정제한 오일의 물성분석 결과 고형물 0.1%, 수분 0.10%, 산가 1.0mgKOH/g, 인함량 20ppm 이하로 바람직한 원료유가 생산됨을 알 수 있었다. 제조된 원료유를 이용해 전이에스테르화 반응 최적화 실험을 RSM에 근거하여 진행한 결과 KOH 0.8%, 메탄올:오일 몰비 6.2:1, 반응온도 $60^{\circ}C$, 교반속도 200rpm, 반응시간 30분으로 나타났으며 증류 정제전 97.3%, 증류후 100.0%의 바이오디젤을 생산 할 수 있었다. 열대작물 오일의 전처리 공정은 메탄올을 과잉양으로 사용함으로 효과적인 알콜 회수 공정이 중요하다. 전처리 후 층분리를 통해 회수되는 메탄올 중의 수분함량은 2%~7%로서 이를 전처리 반응에 재사용하기 위해서는 0.3%이하의 수분함량으로 정제가 필요하다. 본 연구에서는 고가의 증류탑 형태가 아닌 단증류방식으로 2단계 내지 3단계로 0.3% 수분의 메탄올 회수 조건을 도출하였으며 파일롯 공정 설계를 진행하고 있다. 이로서 본 연구의 열대작물 오일은 저가로 충분한 물량의 확보가 가능하다면 바이오디젤 원료 자원으로서 큰 활용가치가 있는 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.11a
• /
• pp.106.2-106.2
• /
• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• v.44 no.1
• /
• pp.135-146
• /
• 2016

Three fiber sources including Russian spruce (Picea jezoensis) and larix (Larix leptolepis), and Myanmar bamboo (Phyllostachys bambusoides) for thermomechanical pulp were explored to replace domestic pine (Pinus densiflora) pulp that has some limitations in an aspect of supply and pitch trouble. Thermomechanical pulps were manufactured under the identical condition, and then compared with their representative pulp properties and pulping process. Both Russian larix and Myanmar bamboo contained large amounts of extractives that would negatively affect mechanical pulping processes. Russian spruce showed the least contents in shives and pitch. Russian spruce and domestic pine reached an optimum freeness level within a short pulp processing time, which consumed less amount of refining energy compared to larix and bamboo. In particular, the spruce wood showed the highest brightness level which might lead to a less consumption of bleaching chemicals. It was expected that Russian spruce could be replaced with the domestic pine wood in respect of both pulping process and pulp quality.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.47 no.3
• /
• pp.291-302
• /
• 2014

The Chinese government and its agencies were trying in order to solve the unstability of resource supply and demand. Ministry of Land and Resources of China(MLR) carried out a lot of national-level policy and planning for estimating the domestic mineral and energy resources potential and recoverable reserves, as the Chinese land and resources survey plan(1999~2010), the Chinese mineral resource survey and exploration plan(2008~2020), announcement for shale gas industry policies of China, the Chinese shale gas resources evaluation and selection project for its development priority areas(2012), and the plan for Chinese shale gas development(2011~2015). The two large sedimentary basins of Chinese shale gas reserves are Sichuan and Tarim basins with excellent potential, accounting for majority of the estimated national reserves. Recoverable gas-bearing shale of China was surveyed to be widespread. The volume of recoverable shale gas reservoirs in China has been estimated to be around 31 trillion cubic meters(1,115 trillion cubic feet). China is one of only three countries with the US and Canada to produce shale gas in commercial quantities. China is concentrating on technology development to enhance commercial production of shale gas, and on survey and exploration activities to increase its recoverable reserves. The trends related to shale gas development and R&D activities in China to respond to changes in international oil market should be actively monitored based on analysis of Chinese policies and technology.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.276-289
• /
• 2013

In developing offshore wind farms, many environmental issues arise because of the concentration on supply demand and economic logic. Accordingly, community conflict is induced. Especially, recent studies regarding the capacity and location of offshore wind development have been conducted considering wind states and ocean conditions, etc. of coastal seas in Republic of Korea. Nevertheless, studies on the impact of marine environments and ecosystems are very limited so far. Environmental monitoring that follows development projects has been actively done in the offshore wind farms in many developed European countries. In contrast, there is no domestic monitoring data regarding environmental impacts caused by installing and operating offshore wind power. Therefore, the environmental impacts under construction and operation phases as well as the guidelines in the stage of environmental impact assessment suited for domestic coastal seas are well presented in this study by analyzing monitoring cases and references of overseas offshore wind farm. For this reason, this research is ultimately aimed at minimizing the environmental impact in offshore wind farm development and thus simplify administrative procedures in Korea.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.296-304
• /
• 2010

The shoreline change caused by the construction of shore protection structures are discussed based on the example of Youngrang coast, Sokcho where the coastal erosion control system(CECS), three artificial headlands and two submerged breakwaters are being constructed. The study qualitatively analyzed the shoreline changes of Youngrang coast using available satellite/aerial photographs and camera photographs taken during the construction period of 6 years since 2002 for the artificial headlands construction. The main results from the study are as following. (1) Before the installation of the middle artificial headland, longshore drifts along Youngrang coast are transported in the NW-SE direction according to the seasonally different wave characteristics. (2) During the CECS construction the shoreline is continuously changed by altering the local longshore drift budget. Especially, the middle artificial headland induces considerable change of shoreline by blocking the sediment supply from the southern pocket beach to the northern pocket beach and by accelerating the sediment accretion at the wave shadow zone behind its head. It induces the asymmetry on the net longshore drift causing the significant erosion at the center of the southern pocket beach. (3) The study demonstrates that serious unintended erosion/accretion problem are possibly occurred due to local changes on the wave transformation and the sediment transport by the construction of coastal erosion control system.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• v.45 no.3
• /
• pp.190-195
• /
• 2018

Sweetpotato [Ipomoea batatas (L.) Lam] represents an attractive starch crop that can be used to facilitate solving global food and environmental problems in the $21^{st}$ century. It can be used as industrial bioreactors to produce various high value-added materials, including bio-ethanol, functional feed, antioxidants, as well as food resources. The non-profit Center for Science in the Public Interest (CSPI) announced sweetpotato as one of the ten 'super foods' for better health, since it contains high levels of low molecular weight antioxidants such as vitamin-C, vitamin-E and carotenoids, as well as dietary fiber and potassium. The United States Department of Agriculture (USDA) also reported that sweetpotato is the best bioenergy crop among starch crops on marginal lands, that does not affect food security. The Food and Agriculture Organization (FAO) estimated that world population in 2050 will be 9.7 billion, and require approximately 1.7 times more food than today. In this respect, sweetpotato will be a solution to solving problems such as food, energy, health, and environment facing the globe in the $21^{st}$ century. In this paper, the current status of resources, and cultivation of sweetpotato in the world was first described. Development of a new northern route of the sweetpotato and its prior tasks of large scale cultivation of sweetpotato, were also described in terms of global food security, and production of high-value added biomaterials.