• 기계저널
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• 제51권5호
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• pp.30-32
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• 2011

이 글에서는 국내 발전설비와 관련하여 이산화탄소 배출량 및 이산화탄소를 줄이기 위한 기술 현황을 소개하고, 신기술 사용에 따른 에너지 효율 향상 및 $CO_2$ 배출 저감 방안에 대하여 기술하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.132-140
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• 2012

지구온난화와 같은 환경문제에 대한 인식의 확산과 함께 대한민국 정부는 탄소배출량을 2020년까지 BAU 대비 30% 감축하는 것을 목표로 다양한 정책 및 제도를 마련하고 있다. 이에 따라, 건설산업 분야에서는 건축물로부터 배출되는 이산화탄소를 적절하게 관리하고 감축하기 위한 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 건축물에 대한 정확한 이산화탄소 배출량 평가를 위해서는 건축자재에 대한 상세한 수준의 이산화탄소 배출량 데이터가 필요하지만, 현재까지는 대표적인 자재의 데이터만 제시되어 왔다. 이에 따라 본 연구에서는 건축물의 시공에 필수적으로 사용되는 구조용 강재인 철근과 H형강의 이산화탄소 배출량 데이터를 강도 및 규격에 따라 상세한 수준으로 제시하고자 하였다. 이를 위해 산업연관표를 바탕으로 하는 산업연관분석법을 적용하였다. 본 연구에서 제시하는 강도 및 규격에 따른 구조용 강재의 이산화탄소 배출량 데이터를 활용하면, 다양한 구조설계안에 대하여 보다 정확한 이산화탄소 배출량 평가가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-24
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• 2008

지구온난화 문제는 국지적, 국내적 환경문제가 아닌 범지구적 차원에서 해결하여야 할 문제로 온실가스 규제와 지구환경의 조화를 위한 국제적 노력이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소의 배출량을 정량적으로 추정하기 위한 방법론을 제시하고자 하였고, 산불피해지 구분은 물론 피해강도에 따라 배출되는 비이산화탄소 온실가스를 정량적으로 추정하기 위해 위성영상 자료를 활용하였으며, IPCC 기준인 Tier 2 수준으로 비이산화탄소 온실가스 배출량을 추정하였다. 본 연구에서는 2000년 4월에 발생한 우리나라 최대 산불인 삼척피해지를 대상으로 산불 전후 동일시기에 관측된 Landsat 위성영상으로부터 정규탄화지수(NBR)를 추출하여 산불피해지역과 피해강도를 정량적으로 분석하였다. 위성영상에서 추출된 피해면적과 피해강도별 분석자료는 바이오매스 연소로 인해 직접 배출되는 비이산화탄소 배출량 추정을 위한 활동자료로 활용하였다. 비이산화탄소 배출량 추정을 위해 IPCC의 추정식을 이용하였다. 산불피해강도별 연소효율은 피해강도가 '심'(burn severity: high)인 수관화 지역의 경우 0.43, 피해강도 '중'(burn severity: moderate) 0.40, 그리고 피해강도가 '경'인 지표화지(burn severity: low)의 경우는 0.15를 적용하였다. 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소 온실가스별 배출계수는 CO 130, $CH_4$ 9, $NO_x$ 0.7, $N_2O$ 0.11 값을 적용하였다. 삼척 산불피해지의 dNBR에 의한 피해강도 분석 결과, 전체 피해면적은 16,200ha로 나타났으며, 피해강도는 '경(Low: dNBR 152 이하)' 35%, '중(Moderate: dNBR 153-190)' 33%, '심(High: dNBR 191-255)' 32%의 면적분포를 보였다. 임상별 피해면적은 침엽수림 11,506ha(77%), 활엽수림 453ha(3%) 그리고 혼효림에서 2,978ha(20%)의 피해를 입은 것으로 평가되었다. 삼척 산불피해지의 바이오매스 연소로 인해 직접 배출된 비이산화탄소 배출량 추정 결과, CO 93%, CH4 6.4%, $NO_x$ 0.5%, $N_2O$ 0.1%의 순으로 배출량이 많았다. 삼척 산불피해지의 강도별 피해면적은 32%$\sim$35%의 분포로 고른 양상을 보이고 있지만 피해강도 '중' 지역에서 배출된 비이산화탄소의 양이 전체의 47%를 차지하여 배출율이 가장 높은 것으로 나타났다. 삼척산불 피해지의 총 비이산화탄소 온실가스 배출량은 CO 44.100Gg, CH4 3.053Gg, $NO_x$ 0.238Gg 그리고 $N_2O$는 0.038Gg이 배출된 것으로 추정되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.52-60
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• 2016

본 연구에서는 LCA 모델을 이용하여 8개 초등학교 건축물의 생애주기 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량을 평가 분석하였다. 이를 위하여, 자재생산, 자재운송, 시공, 운영, 해체 폐기단계를 포함하는 건축물 생애주기에서의 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량을 평가할 수 있는 LCA 기반의 평가모델을 정의하고, 모델을 이용하여 사례 건축물을 평가하였다. 40년의 운영기간을 가정하여 평가한 결과, 내재에너지(즉, 자재생산, 자재운송, 시공단계 에너지사용량의 합), 운영에너지, 해체 폐기에너지는 평균적으로 2,279, 11,182, 228 Mcal/m2로 산출되었다. 각 단계별 평균 이산화탄소 배출량은 604, 2,708, 60 kg-CO2/m2로 산출되었다. 평가결과는 생애주기 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량의 약 17%가 자재생산, 자재운송, 시공단계에서 발생한다는 사실을 보여준다. 따라서 건축물의 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량 감축 목표를 달성하기 위해서는 내재에너지 및 이산화탄소 배출량이 반드시 고려되어야 할 것이다. 게다가, 운영에너지는 지역에 따라 확연하게 구분되는 반면, 내재에너지는 지역에 따른 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 운영단계의 에너지 사용량 편차를 줄이기 위해서는 지역에 따라 보다 상세하게 구분된 단열 기준이 제시되어야 할 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.78-86
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• 2013

지구온난화의 원인인 $CO_2$를 줄이기 위한 연구들이 전(全) 산업분야에서 활발하게 진행되고 있는 가운데, 건설분야에서도 $CO_2$의 발생을 최소화하려는 연구들이 다양하게 추진되고 있다. $CO_2$ 발생량 최소화를 위한 연구는 $CO_2$ 배출량을 기반으로 하고 있는데 $CO_2$배출량을 산정하는 방법은 크게 연료사용량 대비 탄소배출계수를 이용한 방법, LCA기반 방법론 그리고 산업연관표를 이용한 방법으로 나뉜다. 특히 연료사용량을 기반으로 탄소배출계수를 이용하는 방법은 IPCC 에서 3가지 방법(Tier1~Tier3)을 권장하고 있다. 이 중 현재 가장 많이 활용되고 있는 방법이 Tier1으로서 연료사용량과 탄소배출계수만을 이용하는 방법이다. 그러나 이 방법은 차종별 이동거리가 반영되지 않을 뿐 아니라 주행환경 등의 반영이 안되기 때문에 정확한 $CO_2$배출량을 산정할 수 없다. 특히 건설프로젝트 는 프로젝트의 특성에 따라 이산화탄소 배출량은 달라질 수 있다. 하지만 현재의 방법으로는 이러한 차이를 제대로 반영할 수 없다. 따라서 개별 프로젝트의 특성을 반영하여 이산화탄소 배출량을 산정하는 방법론이 필요하며 이러한 방법론의 가장 핵심은 에너지를 사용하는 건설장비의 이산화탄소 배출량을 직접 측정하는 것이다. 본 연구에서는 건설과정에서 발생하는 이산화탄소의 배출량 산정방법론을 개발하기 위한 연구로서 건설장비의 이산화탄소 배출량을 실시간으로 측정할 수 있는 방법의 제안을 목적으로 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권3호
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• pp.192-202
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• 2014

이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ${\pm}15%$의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권3호
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• pp.195-209
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• 2012

각 산업 부문별 사업장의 이산화탄소 배출량을 산정하는 방법은 IPCC 가이드라인 및 온실가스, 에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침에 의거하여 산정등급 1~4로 나뉜다. 본 연구에서는 발전시설, 소각시설, 그리고 시멘트 생산시설에 해당하는 7개 사업장을 선정하여 각각의 2011년 2월부터 5월까지 3개월 간의 활동 자료를 활용하고, 배출량 실측을 수행하여 산정등급별 이산화탄소 배출량 결과를 비교하였다. 일반적으로 산정등급 4에 의해 측정된 이산화탄소 배출량이 산정등급 3에 따른 계산 결과보다 높게 나타났고, 이는 미국의 발전시설에서의 이산화탄소 배출량 산정 결과와 일치하였다. 또한, 산정등급 3에서 신뢰할만한 이산화탄소 배출량 결과를 도출하기 위해서는 정확한 연료조성 분석 과정이 수반되어야 하는 것으로 파악되었다. 각 사업장의 이산화탄소 실제 배출량을 반영할 수 있는 산정 방법을 적용하기 위해 다각적 연구결과를 바탕으로 한 제도적 보완이 필요하다.

• 대한교통학회지
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• 제32권4호
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• pp.303-314
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• 2014

본 연구는 우리나라 도로 교통부분의 이산화탄소 배출량 관리를 위한 지역별 배출량 산정 방법에 대한 연구로서 지역별로 서로 다른 통행패턴(기종점 통행, 통과 통행)을 고려하였다. 기초자료는 국가교통DB센터(KTDB)에서 제공하는 O/D 및 Network 자료를 이용하였다. 분석 결과, 기존 연구에서 제공하는 수도권의 총 이산화탄소 배출량은 매우 유사한 수준으로 분석되었다. 경기도를 중심으로 권역을 설정하여 분석한 결과, 경기도 남부 지역에서는 통과교통량에 의한 이산화탄소 배출량이 지역 배출량에 비해 높게 나타났으며, 북부 지역에서는 지역 배출량의 비율이 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 통행의 구분에 따라 지자체에서 관리할 수 있는 배출량과 국가 차원에서 관리할 수 있는 배출량을 구분할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.261.1-261.1
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• 2014

지구상에 존재하는 모든 생물에 의해 배출되는 이산화탄소는 온실가스로써 산업혁명 이후 급격한 농도 증가로 인해 지구 온난화 등의 다양한 환경문제를 초래하고 있다. 지구 온난화의 가시화로 인한 각종 기후 협약 및 탄소배출권 등에 규제로 온실가스 감축의무부과가 확실해져 탈 석유기반 사회로 전환을 위한 이산화탄소를 처리하는 다양한 연구가 각국에서 활발히 진행 중이다. 본 연구에서 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이산화탄소 분해에 이용하게 되었고 그 목적은 이산화탄소가스를 마이크로웨이브로 가열하여 순수한 이산화탄소 플라즈마 토치를 발생함으로서 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 생산적으로 이용하기 위한 것으로 전자파를 발진하는 마그네트론으로는 3kW, 2.45GHz의 주파수를 사용한다. 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이용한 이산화탄소의 분해 시 생성되는 물질을 확인하기 위하여 이산화탄소의 열역학적 평형을 계산하였으며 또한 이산화탄소의 분해 반응의 준 평형상태에서의 속도상수를 이용하여 각 분해반응생성물들의 밀도비율을 계산하였고, 이를 일반화시켜 도시하였다. 위 과정을 통해 고온의 이산화탄소 토치는 탄화수소 연료를 1기압에서 개질할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어 메탄개질은 $CO_2+CH_4{\rightarrow}2CO+2H_2$의 반응식이 된다. 이때 엔탈피와 엔트로피 변화는 각 각 ${\Delta}H=247kJ/mole$과 ${\Delta}S=257J/mole/deg.$이며 이 반응에 대한 gibbs 자유에너지는 $G={\Delta}H-T{\Delta}S$로서 개질 자발반응이 일어나는 온도는 $T={\Delta}H/{\Delta}S=961K$가 된다. 그리고 탄화수소 개질에 참여하는 산소와 CO 라디칼의 밀도가 대단히 높다. 따라서 메탄개질은 이산화탄소 토치를 통하여 1기압에서 쉽게 이루어진다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.119-127
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• 2014

본 연구는 기획단계에서 건축물의 이산화탄소 배출량 평가에 개략평가모델인 I-O LCA 모델의 활용 가능성을 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, I-O LCA 모델과 Hybrid LCA 모델을 정의하고, 두 LCA 모델을 이용하여 아파트 3개 단지와 3개 교육시설물에 대한 이산화탄소 배출량을 평가하고, 결과를 비교하였다. 사례분석 결과, I-O LCA 모델을 통해 산출된 이산화탄소 배출량은 Hybrid LCA 모델을 통해 산출된 이산화탄소 배출량과 상당히 유사하였다. 아파트 단지의 경우 78.2-86.3%의 유사도를 나타내었고, 학교 건축물의 경우 59.9-84.8%의 유사도를 나타내었다. 하지만, 전반적으로 I-O LCA 모델에 의해 산출된 이산화탄소 배출량은 Hybrid LCA 모델의 결과에 비해 작았다. 그럼에도 불구하고, 사례분석 결과는 총공사비를 유일한 입력요소로 하는 간단한 모델인, I-O LCA 모델이 상당히 높은 정확도를 가진다는 사실을 보여주었다. I-O LCA모델은 프로젝트의 초기 기획단계에 건축물의 이산화탄소 배출량을 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.