• 한국기후변화학회지
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• 제1권2호
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• pp.163-177
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• 2010

본 논문은 1,185세대가 거주하고 있는 공동주택을 대상지로 하여 정부지원제도인 '태양광주택보급사업'과 '발전차액지원제도'를 각각 활용하여 PV 시스템 도입을 도입할 경우의 경제성을 비교 분석하였다. 각 시나리오별 분석 결과, 수익으로 전력판매수익 만을 고려한 경우, NPV가 보조금 지원제도는 -560백만원으로 분석되었고, 발전차액지원제도는 -87백만원으로 분석되었다. 전력판매수익과 온실가스 배출권 수익을 함께 고려한 경우에도 NPV가 보조금 지원제도는 -530백만원으로 분석되었고, 발전차액지원제도는 -57백만원으로 분석되어 모두 수익성이 없는 사업으로 나타났다. PV 시스템 도입으로 인해 회피되는 대기오염물질로 인한 사회적 편익을 함께 분석한 결과도 그 편익이 미미하여 여전히 경제성이 없는 것으로 평가된다. 할인율과 초기비용의 변동을 기준으로 민감도 분석을 한 경우, 보조금 지원제도의 경우에는 할인율을 3%까지 낮추고, 초기 설비 투자 비용을 정부 제시기준 단가인 721만원/kW에서 650만원/kW로 낮춘 것에 배출권 수익까지 포함한 경우에도 여전히 사업성이 없는 사업으로 나타났지만, 발전차액 지원 제도의 경우에는 배출권 수익을 포함하지 않고도 할인율 약 7.2%와 초기 설비투자비용 684만원/kW에서 각각 손익분기점이 되면서 수익성이 있는 사업으로 전환되어 발전차액지원제도가 PV 시스템 도입에 훨씬 유리한 것으로 나타났다. 사회적 비용을 고려한 경우에는 보조금제도를 활용한 모든 시나리오는 배출권 수익과 환경편익을 모두 포함하여도 수익성이 없는 사업으로 나타났으나, 발전차액지원제도를 활용한 시나리오의 경우에는 배출권 수입을 제외하고도 할인율 7.2%와 초기비용 686만원/kW가 각각 손익분기점이 되면서 수익성이 있는 사업으로 전환되었다. 본 연구의 결과, 할인율이 7.2% 이하가 되든지 초기 설비투자비용이 정부 제시 기준 단가보다 4.9% 낮아진다면 발전차액지원제도 하에서도 공동주택의 태양광발전시스템이 경제성을 갖는 것으로 분석되었다. 우리나라의 높은 아파트 보급률과 PV 시스템 도입으로 발생하는 긍정적인 사회적 환경적 편익을 고려하면 공동주택의 태양광 시설 설치에 대해 발전차액지원제도를 확대 지원함으로써 화석연료의 사용을 절감하고, 온실가스 배출을 줄여서 에너지자급도 제고와 기후변화에 대한 대응을 통해 녹색성장에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한교통학회지
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• 제32권2호
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• pp.93-105
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• 2014

본 연구는 자료포락분석(Data Envelopment Analysis: DEA) 기법을 활용하여 도로이동오염원 저감대책의 상대적 효율성 평가와 그에 기반하여 우선순위를 결정하였다. 현재 시행 중이거나 장래 계획 가능한 도로이동오염원 저감 대책들을 근거로 실효성 높은 자동차 온실가스와 대기오염물질 저감 대책 10개를 선정하여 시나리오를 구성하였으며, 대기오염물질 4개(CO, HC, NOX, PM), 온실가스 3개($CO_2$, $CH_4$, $N_2O$)물질에 대해 장래 통행패턴을 고려한 교통수요예측모형과 가변적 복합배출계수를 활용하여 2027년도를 최종 목표년도로 저감량을 산정하였다. 저감 대책들 간의 상대적 효율성을 평가하기 위해 DEA모형 중 초효율성 분석을 수행한 결과, 승용차 요일제 참여 확대 대책이 효율성 점수 1.879로 가장 우선순위가 높은 저감대책으로 선정되었으며, 버스전용차로 확대, CNG버스 보급 대책의 효율성이 높은 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 자동차 온실가스와 대기오염물질 저감대책 우선순위 선정 결정 시 절대적인 자료로 활용될 수는 없지만 저감대책의 방향성을 제시하고 있으므로 향후 자동차 배출량 저감 정책방향 설정 및 체계적인 중장기 저감대책 수립에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제32권4호
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• pp.217-238
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• 2023

현재 한국의 자동차세는 자동차의 배기량에 일정 세율을 곱해 부과된다. 그러나 현행 제도는 온실가스 감축이라는 당면 과제를 반영하지 못하고 있다는 지적을 받으며 개정의 필요성이 제기되고 있다. 이에 본 연구는 배기량과 CO₂ 배출량 간 확인되는 양의 관계에 주목하여, 평균 CO₂ 배출량을 고려한 자동차세의 적정 세율을 산출하고자 한다. 이를 위해 우선, 2020년 기준으로 자동차 배기량별 평균 CO₂ 배출량을 이용해 배기량별 연간 평균 CO₂ 배출량(kg/대) 을 추정하였다. 여기에 IMF(2019)가 제안한 CO₂ 배출량 1톤당 75달러를 기준세율로 고려해 복수의 시나리오를 분석했다. 특히, 균일한 75달러의 탄소세를 부과했을 때와 배기량별 CO₂ 배출량에 기반해 누진세를 부과했을 때를 비교했다. 분석 결과에 의하면, IMF가 제안한 기준세율을 한국에 그대로 적용하는 것은 세수 감소 등의 영향으로 쉽지 않으며, 현행 자동차세에 따른 세수 규모 유지, 온실가스 감축효과, 선진국의 자동차세 개편 동향 등을 고려해 정교하게 설계해야 한다는 점을 확인했다. 예를 들어, 한국에서 판매되는 대표적인 소형차량인 기아자동차의 K3(1,598cc)를 기준으로 현행 제도와 비교해보면, 현행 제도에서는 약 22만 원, IMF에 따른 동일세율과 누진세 부과 시에는 각각 약 7.9만 원과 약 8.3만 원, 영국 자동차세를 참고한 누진세 부과 시에는 약 24만 원 정도의 세금을 납부하게 된다. 이처럼 본 연구는 한국의 자동차 등록 현황 및 자동차세 현황, 주요 선진국의 자동차세 개편 동향을 파악해 차량 배기량과 CO₂ 배출량을 고려한 자동차 세제 개편의 영향을 국민의 조세부담을 중심으로 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.215.2-215.2
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• 2010

지구온난화의 주범으로 알려진 $CO_2$의 대기 중 농도는 산업혁명 이전 280ppm에서 산업 혁명 이후 375ppm으로 증가하였다. 정부 간 기후변화패널(IPCC)의 기후변화 시나리오에 의하면, 지금부터 다양한 감축노력을 한다 할지라도 $CO_2$ 증가추세는 계속되어 2100년경에는 대기 중 $CO_2$농도가 600~950ppm에 이를 것으로 예측하고 있다. 현재까지 화력발전부분은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 이 분야의 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소 전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 크게 구분된다. 이중 석탄가스화복합발전(IGCC)기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법이 연소 전 탈탄소화 기술이다. 핵심기술은 $CO_2$ 분리공정으로 적용 될 수 있는 기술로서는 흡착 흡수법, 막분리법 그리고 가스 하이드레이트가 있으나 아직까지 우리나라의 가스 하이드레이트 기술은 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 TBAB 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권4호
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• pp.27-34
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• 2022

탄소중립을 위한 온실가스 배출 감소를 위해 정부에서는 다양한 정책을 추진하고 있는데 그 핵심과제 중 하나가 수소경제 활성화 정책이다. 이 정책 중 하나로 정부는 기존 도시가스 배관에 수소를 혼입하는 추진안을 공식화하였고, 다가오는 2026년까지 20% 수소 혼입을 상용화하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 도시가스와 수소 혼입 상용화를 대비하여 이 두 가지 혼합가스의 누출사고 발생 시 피해 규모 및 영향범위를 정량적으로 예측하고자 한다. 정량적 피해예측 방식은 가상 시나리오에 따른 사고 발생 시 혼합가스의 누출량을 설정하여 TNT 당량 계산을 통해 피해 환산 거리를 산출하는 것이다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제26권2호
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• pp.355-365
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• 2015

지난 수 십년간 전 지구적인 기후가 극적으로 변화함에 따라 가장 중요한 문제 중 하나로 인식되고 있는 식량 안보에 대하여 기후 변화의 영향을 평가하는 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 본 연구에서는 메타분석을 이용하여 기후변화가 국내 농업에 미치는 영향을 분석하였다. 특히, 국내 농업에서 큰 비중을 차지하는 쌀에 대하여 이산화탄소 농도와 두 적응방안(파종시기 변경과 품종 변경)에 대한 효과를 추정하였다. 관심있는 효과에 대한 요약통계량을 이용하는 기존의 일반적인 메타분석 방법과는 달리, 다양한 온실가스 배출 시나리오와 대순환 모형을 사용하여 쌀 생산량을 예측한 6개의 개별 연구로부터 자료를 통합하여 메타분석을 수행하였다. 모델링 접근법으로써 쌀 생산량의 변화율을 종속변수로 설정하고, 이산화탄소 농도와 적응방안의 주 효과와 상호 작용 효과를 독립변수로 설정하여 회귀분석 실시하였다. 결과적으로 적응방안이 고려되지 않을 경우 이산화탄소 농도의 증가는 쌀 생산량을 감소시키나, 적응방안이 고려된다면 이산화탄소 농도의 증가는 쌀 생산량을 증가시키는 것으로 나타났다. 추가로 파종시기 변경 방안보다 품종 변경 방안이 쌀 생산량을 더 증가시키는 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 기후변화 대응책을 수립하는데 정량적 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1058-1062
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• 2008

지구 온난화에 의한 대기 순환의 변화와 이에 따른 수증기 수송 및 강수량의 변화는 전지구 및 지역적인 수문환경의 변화를 초래하므로 장기적인 차원의 수자원 계획 수립에는 반드시 기후 변화에 따른 영향이 제대로 반영되어야 한다. 그러나 개별 모델이 사용하는 역학과정과 물리과정의 모수화 및 분해능이 다르고 이에 따른 모의 결과도 다르게 나타나는 등의 상당한 불확실성이 내재되어 있다. 따라서 본 연구에서는 기후변화에 관한 정부간 패널인 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에 참여한 대기해양결합 대순환모델(AOGCMs)이 온실가스 배출 시나리오를 바탕으로 생산한 기온과 강수의 불확실성을 동아시아에 대해 평가하고 이를 바탕으로 미래 기후를 전망하였다. 국립기상연구소 ECHO-G/S 모델과 IPCC 23개 모델의 배출 시나리오(Special Report on Emissions Scenarios, SRES) 자료는 20세기(1900-1999년)와 21세기(2000-2099년)의 200년 동안이고, 관측자료는 영국 CRU(Climate Research Unit) 월평균 2m 기온의 30년(1961-1990년) 평균값과 CMAP 월 평균 강수량의 21년간(1979-1990년) 평균값을 이용하였다. 동아시아지역 기온과 강수의 불확실성을 평가하기 위해서 모델과 관측간 편이, 평균제곱근오차(RMSE) 등의 통계적인 방법을 사용하였다. 동아시아 지역의 연평균 기온은 대체로 모델의 기온이 관측보다 적게 모의되는 음의 편이를 나타내고, 강수는 모델이 관측보다 더 크게 모의 되는 양의 편이를 나타냈다. 계절적으로는 여름철 강수와 봄철 기온의 편이가 크게 나타났다. 연평균 및 겨울철 강수와 기온의 RMSE는 비례하는데 이는 기온 모의성능이 좋은 모델이 강수 모의성능도 좋게 나타나는 것을 의미한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.108-108
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• 2022

기후변화는 전 지구 수문순환과 수자원 분포에 커다란 영향을 준다. 하지만 지금까지 관측되어온 지구상의 건조도 변화에 있어서 기후의 자연변동성의 영향과 인간활동에 의한 온난화의 영향을 명시적으로 밝힌 연구는 존재하지 않는다. 본 연구에서는 데이터 구동형 모델과 물리 모델을 이용해 관측 기반의 전구 수자원 분포를 1902년부터 2014년까지 재구축함으로써 지구의 평균온도가 약 1도 상승해온 지난 세기에 걸쳐 건기의 수자원 분포가 어떻게 변해왔는지 보인다. 재구축된 전구 변화 패턴은 인간활동에 의한 온실가스 증가등을 고려한 기후 모델 시뮬레이션과 흡사함을 알 수 있었으며 기후의 자연변동성만을 고려한 기후 모델 시뮬레이션에서는 발견되지 않았다. 주로 북아시아, 북미, 유럽 등 중위도 온대지방에서 더욱더 건조한 건기가 뚜렷하게 나타났으며 이는 강수량의 감소보다는 증발산의 증가에 기인하는 것으로 나타난다. 이와 같은 건조도의 변화는 미래 있어서 또한 인류에 대한 커다란 위협으로 자리한다. 미래 기후에서의 가뭄의 변화에 대해 다양한 연구들이 존재하지만 대부분 높은 수준의 온난화 (예를들어 RCP-SSP 585)에서의 영향에 국한된다. 다시 말해 인류가 21세기 중반에 달성을 목표로 하는 탄소중립이 가뭄의 측면에서 어떤 영향을 주게 될지에 대한 연구는 아직 충분하지 않다고 할 수 있다. 본 연구에서는 약한 혹은 중간 수준의 기후변화 시나리오를 이용해 파리협약에서 목표로 하는 1.5℃와 2℃ 상승에 따라 전 지구의 건조도 분포가 어떻게 변하고 그 변화에 있어서 어떠한 수문기후학적 메커니즘이 작용하는지 밝힌다. 지중해 연안 지역에서는 건조도의 가속이 +1.5℃와 +2℃사이에 존재하였으나 동아시아에서는 +1.5℃와 +2℃ 모두에서 습윤해짐을 알 수 있었으며 이러한 지역적 불균일성은 기후변화 대응 노력에 있어서 과거 온실가스 배출에 대한 책임뿐만 아니라 다양한 부문에 걸친 미래의 잠재 적응 노력 또한 고려해야만 함을 시사한다. 본 연구는 제6차 Coupled Model Intercomparison Project의 Land Surface, Snow, Soil-moisture Model Intercomparison Project (CMIP6/LS3MIP)와 Half a degree Additional warming, Prognosis and Projected Impacts (HAPPI)의 다중 모델 앙상블 시뮬레이션 결과를 이용했다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권4호
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• pp.43-58
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• 2015

급격한 경제 성장과 인구 증가는 온실가스 배출량을 급증시키고 있으며 이는 기후변화를 가속화시키고 있다. IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 보고서는 온실가스가 2000년부터 2030년까지 최대 90%까지 증가할 것이라고 보고하고 있다. 이에 전 세계에서는 기후변화에 대한 피해를 줄이기 위해 기후변화 적응과 완화 대책 수립이 중요시되고 있으며, 우리나라에는 기후변화 대응 정책으로'저탄소 녹색성장(Low Carbon Green Growth)'을 시행하였다. 지자체에서는 친환경적이며 지속가능한 발전을 위한 도시계획을 조성하기 위해 다양한 연구를 수행해왔다. 특히, 기후변화에 가장 크게 영향을 줄 수 있는 토지이용변화에 대한 연구가 활발하게 수행되어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 제주도를 대상으로 경제적, 지리적 특성을 기반한 토지이용 균형 모델을 적용하여 주거 토지이용변화와 인구 밀도를 예측하였다. 먼저, 주거부분의 토지이용변화를 보기 위해, 3가지 유형의 시나리오를 구축하였다. 시나리오는 현재와 동일한 환경을 갖는 Dispersion 시나리오, 기후변화 적응 대책을 반영한 Adaptation 시나리오, 기후변화 적응과 완화 대책을 동시에 반영한 Combined 시나리오이다. 그 결과, 전반적으로 Dispersion 시나리오에서 Combined 시나리오로 갈수록 주거면적과 인구밀도가 줄어들었다. 이후 주거면적과 인구밀도 결과를 통해 시나리오별 주거용 에너지 소비량과 예상 인명 피해액을 산정하였다. 그 결과, 전반적으로 Dispersion 시나리오에서 Combined 시나리오로 갈수록 에너지 소비량과 예상 인명 피해액은 줄어들었다. 본 연구에서 제시한 토지이용균형모델을 적용하여 시나리오별 주거부분 토지이용과 인구 밀도 변화 파악은 향후 기후변화 안정성을 확보하고 완화할 수 있는 환경적 도시계획을 수립하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.61-72
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• 2014

전 세계 $2^{\circ}C$ 기후변화 목표에 부합하기 위한, 한국의 저탄소 사회로의 전환 경로를 분석하였다. 경제 성장률의 감소, 산업구조 변화, 에너지수요관리 강화, 발전부문 탈탄소화, 저탄소 연료로의 대체를 통해 2050년까지 연료연소 부문 온실가스 배출량을 2011년 대비 67%, 기준 전망 대비 74% 감축할 수 있는 것으로 분석되었다. 2011~2050년 기간 기준 전망과 저탄소 사회 시나리오 간 연료연소 부문 온실가스 누적 감축량에서 경제 성장률의 감소, 산업구조 변화, 에너지수요관리 강화, 발전부문 탈탄소화, 저탄소 연료로의 대체 등이 차지하는 비중은 각각 13%, 9%, 72%, 5%, 1%이었다. 2050년까지 최종에너지 소비는 2011년 대비 50%, 기준 전망 대비 59% 감축이 필요하다. 발전량 중에서 원자력, 석탄, 신재생이 차지하는 비중은 2011년 각각 31%, 40%, 2%에서 2050년에 38%, 2%, 32%, CCS 23%로 바뀐다. 발전 부문에서 CCS와 재생에너지의 비중이 증가하면서, 2050년 전력 배출원단위는 2011년 대비 81%, 기준 전망 대비 76% 감소하였다. 2050년에 1차 에너지는 2011년 대비 36% 감소, 기준 전망 대비 56% 감소하였다. 1990~2011년 동안 한국의 최종에너지 소비와 1차에너지, 연료연소 부문 온실가스 배출량은 각각 176%, 197%, 146% 증가하였다. 2050년 저탄소 사회로 전환하기 위해서는 과거의 패턴에서 급격한 변화가 요구되며, 이를 달성하기 위한 경제와 산업구조의 변화, 에너지 수요 관리 및 저탄소 에너지 공급 기술 등 혁신적인 에너지 기술 개발과 보급, 전기와 재생에너지 중심의 에너지 소비 구조로의 전환 등이 요구된다.