• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.187-197
• /
• 2010

화석연료를 사용하는 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서 배출되는 $CO_2$를 포집하고 이를 대수층이나 유가스전과 같은 지질학적 구조에 장기간 저장하는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 이와 같은 CCS 기술을 구현하기 위해서는 포집된 대용량의 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하는 과정이 필요하고, 이러한 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_2$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 황성분이 함유된 $SO_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 상태량 모델들을 비교 분석하였다. 이를 위해 BWRS EOS, PR EOS, PRBM EOS, RKS EOS, SRK EOS 그리고 NRTL-RK 모델과 같은 총 6가지 물리적 상태량 모델을 이용하여 $CO_2-SO_2$ 혼합물의 VLE 거동을 수치계산하고 이를 실험 데이터와 비교하였다. 또한, $CO_2$, $SO_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 상태량 모델을 이용한 계산결과와 실험결과와의 차이를 정량화하여 각각의 상태량 모델의 예측능력을 계량화 비교분석하였고 이로부터 $CO_2-SO_2$ 혼합물에 대한 최적의 이성분 매개변수 값들을 도출하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권12호
• /
• pp.1129-1135
• /
• 2013

본 연구에서는 저발열량 천연가스가 현재 상용되고 있는 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 3종류의 연료를 적용하였다. 전부하 운전조건과 WHSC 및 WHTC 모드 테스트를 수행하여 엔진성능 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 전부하 실험에서 토크성능이 $9,800kcal/Nm^3$의 발열량을 갖는 저발열량 가스의 경우 현행 천연가스($10,400kcal/Nm^3$)를 사용한 결과에 비해 4.4% 감소하였다. 저발열량 연료를 사용하였을 때 일산화탄소, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량은 감소하였지만, 탄화수소의 배출량은 증가하였다. WHSC 및 WHTC 실험결과 저발열량 연료에서 열효율이 증가하였으며 배기특성은 전부하 실험결과와 유사한 경향을 보였다. 저발열량 천연가스를 사용할 경우 제원상의 출력을 만족하기 어렵고, 탄화수소의 배출이 증가하는 문제점을 확인하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제23권4호
• /
• pp.40-51
• /
• 2015

본 연구에서는 국내 폐기물매립지에서 배출되는 온실가스를 저감하기 위한 호기성 안정화 기술의 적용 가능성을 평가하였다. 대상매립지는 국내 Y 매립지로 LandGEM 모델을 이용하여 메탄 배출량을 산정하였으며, 온실가스 저감량($CO_2eq$)은 혐기성 조건(베이스라인)과 호기성 조건에서의 배출량을 비교하여 산정하였다. 호기성 조건에서의 온실가스 저감은 폐기물매립지 내부로 공기를 주입 시 혐기성에서 호기성으로 전환되면서 부산물로 메탄대신 이산화탄소가 발생되기 때문이다. 평가결과 호기성 안정화 기술은 기존 혐기성 대비 86.6%의 온실가스를 감축하는 것으로 나타났으며, 이는 조기안정화를 통한 주변 환경오염 저감과 동시에 온실가스를 대폭 저감시킬 수 있는 것을 의미한다. 따라서 호기성 안정화 기술은 지속가능한 매립관점에서 보았을 때 국내 폐기물매립지에 적용할 수 있는 가장 적합한 기술 중 하나로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권5호
• /
• pp.903-913
• /
• 2016

기후변화에 관한 파리협정(Paris Agreement)은 우리나라의 친환경정책에 많은 영향을 미칠 것으로 보인다. 그동안 건설공사의 설계단계에서 탄소발생량을 줄이기 위한 친환경설계가 적용되어 왔다. 그러나 친환경건축물 인증에 해당하는 프로젝트 외에는 소극적 적용에 그치고 있다. 설계에 친환경요소를 반영하기 위해서는 현재 100억 이상 모든 건설공사의 기본설계 및 실시설계단계에 적용되고 있는 설계VE(Value Engineering) 제도를 활용할 필요가 있다. 하지만 현재 적용되고 있는 VE Job Plan은 친환경 요소를 일부 반영하는데 그치고 있으므로 그 효과는 미미할 수 밖에 없다. 따라서 기존 VE 기법에 친환경요소를 반영한 새로운 형태의 친환경VE 기법의 개발이 필요하다. 연구의 결과 환경비용의 개념은 회계학적으로 정의되고 그 비용의 산정은 이산화탄소 배출량을 기반으로 하는 탄소세, $CO_2$배출권 거래가격, 지불의사금액, 탄소생산성 개념을 이용하는 방법이 많이 사용되고 있었다. 그러나 설계단계에서 친환경VE에 활용하기 위해서는 탄소생산성 개념을 포함한 새로운 개념의 모델이 필요하다. 새로운 개념의 친환경VE모델은 $CO_2$배출량과 잠재적환경오염지수를 사용하는 모델이다. 본 연구에서는 친환경VE의 한 축을 담당할 환경비용에 대한 개념과 친환경가치모델을 정립하고자 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제52권1호
• /
• pp.119-125
• /
• 2014

총 석유계탄화수소로 오염된 토양을 정화하기 위한 토양세척공정을 부지 내 및 부지 밖 처리로 구분하여 공정 중 발생하는 환경적인 영향을 녹색 및 지속 가능한 정화 평가모델을 사용하여 평가하였다. 각 단계 별 환경부하의 상대적인 기여도를 평가하기 위해 전체 토양세척공정을 부지조성(1단계), 굴착(2단계), 물리적 선별 및 세척(3단계), 폐수처리(4단계)의 주요한 4단계로 구분하였다. 부지 내 처리 시에는 1단계에서 $CO_2$ 배출량과 에너지사용량의 상대적인 기여도가 각각 87.1%와 80.4%였고, 부지 밖 처리시에는 2단계에서 $CO_2$ 배출량과 에너지사용량의 상대적인 기여도가 각각 82.7%와 80.5%였다. 결론적으로 토양세척공정에서 부지 내 처리의 경우 1단계에서의 세척장치 제작을 위한 철, 스테인리스스틸 등 소비성 재료의 사용이, 부지 밖 처리의 경우 2단계에서의 굴착된 오염토의 운송을 위한 연료의 소비가 환경부하에 영향을 끼치는 가장 중요한 요소이다. 본 연구의 결과는 토양세척 공정의 적용 시 녹색 및 지속 가능한 정화의 달성을 위한 유용한 정보가 될 것으로 기대된다.

• 한국조경학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.10-16
• /
• 2013

국내 건설시장은 경쟁사보다 더 나은 조경 환경을 제공하여 소비자를 유치하려 하고, 그래서 대형 소나무(Pinus densiflora S. et. Z.) 이식이 인기를 얻고 있다. 주로 행해지는 이식 사례로 수령 30년, 흉고직경 35cm인 강원지역 소나무를 223km 떨어진 서울로 이식하는 경우를 들 수 있다. 본 연구는 해당 사례 이식 과정 탄소배출량과 수목을 생산지에 그대로 둘 경우 일생 탄소저장량(50년 가정)을 추산하고 비교하였다. 연구 결과, 첫째, 30년생 강원지역 소나무 1그루를 이식하지 않을 경우, 50년을 살면서 저장할 탄소량은 약 90kgC/그루였다. 둘째, 이식 과정 장비 및 인력 탄소배출량은 약 113.69kgC/그루로, 여생 동안 탄소저장량보다 약 1.26배 많게 나타났다. 댐이나 도로 건설현장 같은 곳 대형목을 인근으로 이식하는 경우는 불가피하다 할 수 있다. 그렇지 않은 대형목 이식은 환경을 저해할 수 있다. 불가피한 경우를 제외하고, 대형목 이식을 금하는 정책과 규제가 필요하다. 조경 전문가는 긴 안목으로 작은 조경수를 심어 키우는 '시간의 조경'을 주도하고, 소비자 인식을 바른 방향으로 이끌어야 하겠다.

• Spatial Information Research
• /
• 제20권4호
• /
• pp.29-36
• /
• 2012

최근 도시와 도시간의 물류량 증가로 인하여 교통혼잡비용이 증가하고, 기후변화협약에 따른 이산화탄소 감축이 의무화됨에 따라 저탄소 화물운송체계 개념이 소개되었다. 연료소비량 및 탄소배출량을 고려한 화물운송계획을 수립하기 위해서는 현실의 도로 기하정보를 표현하는 3차원 도로망도가 필수적이다. 본 연구는 화물운송의 주요대상인 도시와 도시간의 간선도로를 중심으로 지형 및 도로구조물을 고려하기 위하여 기존 2차원 교통주제도와 수치표고모델을 이용하여 도로의 실제 기하정보를 반영하는 3차원 도로망도 모델을 제안한다. 제안 모델은 실험 도로구간(평택항-의왕IC)을 대상으로 구축하고 GPS/INS 측량을 통해 구축한 3차원 도로망도가 도로의 기하정보를 잘 표현함을 검증하였다(RMSE=0.87m). 또한, 연료소모량 시뮬레이션을 통해 기존의 2차원 도로망도에 비해 제안모델이 현실도로의 연료소모량을 효과적으로 반영함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 복잡한 도로의 3차원 기하정보를 반영하여 에너지 및 환경문제를 효과적으로 고려할 수 있는 Green-ITS기반의 화물 경로계획 및 네비게이션 시스템 개발이 가능할 것이다.

• 유기물자원화
• /
• 제19권1호
• /
• pp.86-92
• /
• 2011

화석에너지 의존도를 줄이면서 $CO_2$ 배출량을 낮추기 위하여 정부에서는 녹색마을을 선정하고 에너지 자급률을 40% 수준으로 높이려는 계획을 추진 중이다. 본 연구는 각 농업 분야 중에서 농기계의 사용과 재배 시설에 있어서의 에너지 사용량을 파악하고 이를 바이오디젤로 대체하였을 때의 $CO_2$ 저감수준을 분석하고자 하였다. 이를 위하여, 농업 각 분야별 에너지 소비수준의 분석, 그리고 실천 가능한 신재생 에너지원의 선정이 요구된다. 경종재배의 전체 연간온실가스 배출량은 $5,667,258\;t-CO_2$이고, 그 중 시설 부문은 $4,932,607\;t-CO_2$인 것으로 분석되었으며, 농업시설 부문 중 에너지원별로 보면 경유가 $3,105,707\;t-CO_2$, 중유가 $1,370,578\;t-CO_2$를 배출하는 것으로 분석되었다. 우리나라 시설작물의 단위 면적당 온실가스 평균배출량은 $29,418\;t-CO_2/ha$인 것으로 나타났다. 농기계별 2007년 총에너지소비량을 살펴보면 트랙터가 284,763 kL로 가장 높게 나타났으며, 동력 경운기 221,314 kL, 곡물건조기 145,524 kL, 콤바인 72,537 kL 등의 순이었다. 전라북도 G시를 대상으로 이용 중인 시설재배와 농업기계의 이산화탄소 배출량을 비교분석한 결과, 바이오디젤로 전환하면 약 7% 정도의 $CO_2$ 감소효과가 있는 것으로 분석되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제14권3호
• /
• pp.328-336
• /
• 1999

본 연구에서는 제철소에서 배출되는 산업폐수를 이용하여 미세조류를 성공적으로 배양하였으며 이에 대한 모델링 연구를 통해 이산화탄소의 고정화 및 암모니아의 제거효율에 미치는 환경인자에 대하여 살펴보고 실제 옥외배양에서의 성능을 평가하고자 하였다. Bottle에서의 배양을 통해 산업폐수에서 미세조류가 성장하면서 암모니아를 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한 이때 타양미생물의 성장은 미세조류의 성장에 비해 미미하였으므로 건조중량으로부터 고정화된 이산화탄소를 계산할 수 있었다. Raceway pond의 회분식운전 결과로부터 조류성장에 대한 모델을 구축하고 관계되는 parameter를 결정할 수 있었으며 이로부터 실제 옥외에서의 빛의 세기에서 고정화된 이산화탄소의 누적량 및 암모니아의 제거를 계산할 수 있었다. 그 결과 60 klux이상의 빛에서는 암모니아가 완전히 제거될 수 있다는 결과를 얻었으며 빛의 세기가 증가할 수록 성능이 향상되지만 빛에너지에 대한 효율은 감소하는 경향을 발견하였다. Raceway pond의 실제 옥외운전을 모사하기 위한 반연속식 배양실험에서는 dilution rate이 증가할 때 이산화탄소의 고정화율 및 암모니아의 제거율이 증가하나 암모니의 제거효율은 감소하는 경향을 얻었다. 또한 raceway pond의 옥외배양시 빛의 세기 및 폐수의 깊이, dilution rate에 따른 성능변화를 모델로 이용하여 계산하였는데 결과적으로 하루에 12시간동안 100klux의 태양빛이 공급되는 조건에서 raceway pond를 운전할 때 최적의 dilution rate은 0.425$day^{-1}$이며 이러한 조건에서 24.7 g$m^{2}day^{-1}$의 속도로 이산화탄소를 고정할 수 있는 것으로 평가되었다. 또한 이러한 조건에서 암모니아는 0.52 g $NH_3-Nm^{-2}day^{-1}$의 속도로 제거될 수 있으며 배출수증의 암모니아농도는 폐수의 깊이에 따라 크게 변화하는 것으로 나타났다.

• KIEAE Journal
• /
• 제8권4호
• /
• pp.19-27
• /
• 2008

The carbon dioxide is brought from the energy consumption and regarded as a criteria material to estimate the Global Warming Potential. Building shares about 30% in national energy consumption and affects to environment as much as the energy consumption. But there is not enough data to forecast the amount of the carbon dioxide during the maintenance stage. Various factors are related with the energy consumption and carbon dioxide emission such as the physical area, the building exterior area, the maintenance type and location. Among these factors, the building carbon-dioxide emission can be estimated by the overall building characteristics such as the maintenance area, the number of household, the heating type, etc., The physical amount such as the thickness of the insulation and window infiltration could explained the limited scope and might not be use to estimate the total carbon-dioxide emission energy because the each value could not include or represent the overall building. In this paper, it provided the estimation model of the carbon-dioxide emission, explained by the overall building characteristics. These factors are shown as the maintenance area, no. of household, the heating type, the volume of the building, the ratio of the window to wall area etc., For providing the estimation model of th carbon-dioxide emission, it conducted the corelation analysis to filter the variables and suggested the estimation model with the power model and multiple regression model. Most of the model have a good statistics and fitted in the curve line.