• 제목/요약/키워드: 탄소저감효과

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벼 생산 단계에서 탄소발생량과 감축요소 평가 (Evaluation of Mitigation Technologies and Footprint of Carbon in Unhulled Rice Production)

  • 이덕배;정순철;소규호;정재우;정현철;김건엽;심교문
    • 한국기후변화학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.129-142
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    • 2012
  • 본 연구는 벼 생산에 필요한 농자재의 제조와 벼 재배과정 그리고 농자재의 폐기과정에서 발생되는 탄소성적을 산정하고, 주요한 온실가스인 메탄의 발생 저감을 위한 재배기술을 비교평가하기 위해 수행되었다. 벼 생산 단계에서 탄소 발생량은 투입된 농자재의 물량을 기준으로 농자재와 에너지의 제조단계에서 탄소발생량, 농작물 생육 단계에서는 시비질소 유래 아산화질소 발생량과 에너지 소비에 탄소 발생량, 농법에 따른 메탄발생량 그리고 농자재의 폐기에 따른 탄소발생량의 합으로 산정할 수 있다. 벼 1 kg 생산 단계에서 발생되는 이산화탄소는 1.40 kg이었으며, 발생된 온실가스 배출비율은 벼 생육 단계에서 메탄 유래 탄소발생량이 71.1%로 가장 많았고, 다음으로 시용된 질소에 의한 아산화질소 유래 탄소발생량이 11.8%였으며, 복합비료 제조단계에서 발생된 탄소발생량이 7.6%에 달하였다. 벼 재배기술 별 메탄 발생량을 비교한 결과, 중만생종 대비 조생종 품종재배로 44.4%, 늘 물대기 대비 중간 물떼기로 43.8%, 암거배수처리로 38.7%, 이앙재배 대비 직파재배로 32.0%, 경운 대비 무경운 재배로 20.9%의 감축 효과가 있는 것으로 나타났다. 향후 전과정 지구온난화 평가방법을 이용하여 온실가스 감축 실적의 측정-보고-검증 체계 구축이 필요하며, 이는 탄소배출권 거래제나 저탄소농산물 인증제의 과학적 근거를 제시하는 데 기여할 것이다.

폐목재를 이용한 바이오차 생산 및 토양적용의 환경평가 (Analysis of Environmental Impacts for the Biochar Production and Soil Application)

  • 김미형;김건하
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.461-468
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    • 2014
  • 바이오차(biochar)는 산소가 제한된 환경에서 바이오매스를 열분해를 시켜 얻을 수 있는 고체물질을 말한다. 원료가 되는 바이오매스는 에너지작물, 임업부산물, 농업부산물 등의 폐기물을 사용할 수 있으며, 토양으로 적용 시 기후변화 완화, 화석연료 소비저감, 폐기물 처리비용저감 등의 장점이 있다. 본 연구에서는 폐목재를 원료로 바이오차를 생산하는 시스템을 대상으로 전과정평가 기법에 의해 환경에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 폐목재 1톤을 기능단위로 하였을 때 생산되는 바이오차를 토양에 적용하는 시나리오를 구성하고 지구온난화에 미치는 영향을 중심으로 환경영향을 분석한 결과, 파쇄 및 건조의 전처리 공정에서 4.048E-01 kg, 가스화 열분해공정에서 4.579E-01 kg, 토양살포 공정에서 9.070E-02 kg의 온실가스를 발생하여 총 9.534E-01 kg의 온실가스가 발생하는 것을 확인하였다. 바이오차의 토양적용 시 탄소저장효과는 252 kg으로 분석되어 251 kg의 탄소 네거티브 효과를 보였다.

컨테이너 항만 하역장비의 친환경 전환에 따른 탄소 배출저감 효과 분석 (Analysis of carbon emission reduction effect due to electricity conversion of container port's CHE)

  • 안용성;이향숙;이지원
    • 한국항만경제학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.39-52
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    • 2024
  • 2014년 시작한 항만 하역장비 친환경 전환 사업이 2024년 종료됨에 따라서, 기존 미세먼지 대응을 위한 '저공해' 패러다임에 더하여 항만 차원의 2050 탄소중립 이행을 위한 본격 '배출제로' 전환이 요구되는 시점이다. 이에 본 연구는 국내 주요 4대 항만(부산, 인천, 여수광양, 울산)의 컨테이너 부두 하역장비의 미래 교체수요를 산정하고, 후속 전환사업의 시작년도로 예정된 2025년부터 매년 하역장비별 교체수요를 모두 전기화한다는 시나리오를 가정하고, 이에 따른 미래 배출저감 효과를 산정, 분석하였다. 특히, 대부분의 산업 분야에서 새로운 배출 산정 기준으로 채택되고 있는 전주기적 개념(LCA)을 적용한 배출전망과 항만 내 직접 배출만을 고려하는 기존의 배출 산정 개념을 함께 적용 제시하여 비교함으로써, 후속 사업의 추진에 보다 유효한 시사점을 제공하고자 하였다. 제시된 일정에 따라서 하역장비에 대한 교체를 진행하게 되면, 2025년에는 BAU 대비 79%, 2030년에는 97.4%까지 기존의 배출 규모를 감축할 수 있을 것으로 전망되었다. 하지만 전주기적 관점을 적용하면, 2030년까지 27.6% 저감할 수 있을 것으로 나타났다. 이 과정에서 특기할만 한 점은, 크레인 장비의 경우 이미 대부분 전기전환이 완료되었음에도 상대적으로 높은 활동도와 장비 자체의 출력값으로 인해 절대적 배출값은 여전히 높은 수준을 유지하였다. 이는 항만 하역장비의 배출제로 전환과 동시에 재생 에너지 기반의 항만 내 에너지 자립체계를 구축해야함을 시사한다. 또한 야드트랙터 및 크레인 외 이송·하역장비에 대한 전기화 또는 대안 에너지를 활용하는 배출제로 전환 역시 본격적으로 추진할 필요가 있다.

비점오염저감 및 탄소축적을 고려한 적정 수변지역 설계방법 (Design of Riparian Areas for the Carbon Sequestration and Diffused Pollutants Control)

  • 김보라;성기준
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1030-1037
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    • 2010
  • 본 연구에서는 비점오염물질 관리를 위한 적정 수변완충폭의 산정 방안과 산정된 수변완충지역에 식재되는 식생 유형에 따른 탄소 축적 효과를 비교하여 수변지역을 친환경적으로 관리하기 위한 방안을 제시하였다. 낙동강 중.하류지역인 낙본 K 유역을 대상으로 수행한 연구 결과 대상 하천에 30~600 m 범위의 수변 폭이 필요한 것으로 분석되었으며, 산출된 수변완충지대 조성 지역에서 논, 밭, 초지, 나대지 등 수변 조성이 용이한 지역은 총 1,776.51 ha로 산출된 지역의 약 50%로 나타났다. 조성이 용이한 1776.51 ha에 활엽수림으로 수변완충지역을 조성할 경우 약 14,526 ton, 혼효림으로 조성할 경우 11,826 ton, 침엽수림으로 조성할 경우 8,382 ton, 다년생 초지로 조성할 경우에는 3,349 ton의 탄소가 각각 매년 축적되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 산정된 수변완충지역에 매년 흡수하는 이산화탄소량은 자동차 약 5천대에서 배출되는 이산화탄소량과 비슷하며, 4인 기준 가정 약 2만 가구에서 나오는 이산화탄소량과 유사한 양으로 파악되었다.

한국 철강 제품의 EU 수출 성과 요인과 CBAM에 따른 수출 변화 예상에 관한 연구 (A Study on the Export Performance Factors of Korean Steel Products to the EU and the Expected Changes in Exports Following the Implementation of CBAM)

  • 임재헌;정윤세
    • 무역학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.209-232
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    • 2023
  • EU는 2030년 온실가스 배출량을 1990년 대비 55% 감축 목표로 하는 'Fit for 55' 입법 패키지에 국가별로 다른 온실가스 규제로 인한 수출품의 불균형한 가격을 조정하는 조치로 탄소국경조정제도(CBAM)를 2026년부터 시행하는 내용을 포함하였고, 이는 수출 비용의 증가를 가져와 우리나라 철강 제품 수출에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 본 연구는 철강 제품의 EU 수출에 영향을 주는 요인과 CBAM에 따른 수출 변화를 추정하기 위해 2001년부터 2021년까지 EU 27개 회원국의 통계를 이용하여 중력모형으로 실증 분석을 하였다. 분석 결과로 각 EU 국가의 경제 수준, 인구 규모, 환율, 제조업 생산지수, EU 단일시장의 효과는 우리나라 철강 제품의 수출 증가에 도움을 주지만, CBAM의 실행으로 2026년에 탄소세가 CO2 1톤당 USD 10 ~ USD 30이 부과되는 것을 가정하여 중력모형으로 추정한 결과는 철강 수출이 CBAM 시행 이전에 비해 약 -3.6% ~ -5.7% 감소하는 것으로 나타나 앞으로 철강 제품의 가격 경쟁력 향상과 CO2 저감을 위한 기업과 정부의 대비가 필요할 것으로 보인다.

반응온도 및 체류시간에 따른 아산화질소 열분해 효과 (Pyrolysis Effect of Nitrous Oxide Depending on Reaction Temperature and Residence Time)

  • 박주원;이태화;박대근;김승곤;윤성환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.1074-1081
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    • 2021
  • 아산화질소(N2O, Nitrous Oxide)는 6대 온실가스 중 하나로 대기 중에서 적외선을 흡수하여 온실효과를 유발하는 것으로 알려져 있다. 특히 지구온난화지수(GWP)는 CO2에 비해 310배 높아 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 이슈화되고 있으며, 그에 따른 강력한 환경 규제 강화법들이 발의되고 있다. N2O 저감 기술에는 물리적인 방식에 따라 농축회수, 촉매분해, 그리고 열분해로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 그 중 가장 효과적인 열분해 처리방식에 대해 논의하고자 일반적인 연소 조건 내 고온 열분해 방식을 이용하여 비용 저감과 함께 질소산화물을 저감시키는 온도 조건 및 반응 시간에 대한 정보를 제공하고자 한다. 열분해 조건으로 선정된 고온 영역은 1073 K부터 1373 K까지 100 K 간격을 두고 계산을 수행하였다. 1073 K과 1173 K의 온도조건에 경우, N2O 저감율과 일산화질소 농도가 체류시간에 따라 비례관계를 이루는 것이 관측되었으며, 1273 K에 경우, 체류시간이 증가함에 따라 발생되는 역반응으로 인해 N2O 저감율이 감소되는 것이 관측되었다. 특히 1373 K에 경우, 모든 체류시간에 대해 정반응과 역반응이 화학 평형상태에 도달하여 N2O 저감에 대한 반응진행율이 오히려 감소하는 것으로 확인되었다.

냉동 저장 중 지방산화 억제와 지방산화물 생성 저감을 위한 돈육의 부위 및 포장방법의 평가

  • 박성용;김경찬;진구복;유승석
    • 한국축산식품학회:학술대회논문집
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    • 한국축산식품학회 2005년도 제36차 추계 학술발표대회
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    • pp.172-176
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 냉동 저장 시 돈육의 부위, 포장방법 및 저장기간이 지방산패에 미치는 영향을 측정하기 위하여 실시하였다. pH는 고지방인 삼겹이 저지방인 등심보다 높은 값을 나타냈다(P<0.05). TBARS 값은 저장기간과 포장방법에 의한 차이는 나타나지 않았으나(P>0.05) 저장 후반부로 갈수록 고지방인 삼겹이 저지방인 등심보다 높게 나타났다. (P<0.05). 유리지방산가는 TBARS 값과 반대로 오히려 저지방인 등심이 고지방인 삼겹보다 높게 나타났다(P<0.05). 과산화물가는 저장기간이 증가함에 따라 값이 증가하였다(P<0.05). 미생물 변화는 저장기간, 포장방법, 지방함량에 따른 뚜렷한 차이는 나타나지 않았다. (P>0.05). 추출된 휘발성 화합물들은 저장기간에 따른 변화가 미미하였고 포장방법에 따른 효과는 나타나지 않았으나 (P>0.05) 탄소수 10개 미만인 2,4-dimethyl-1-heptene, hexanal 그리고 4-methyl-2-hexanone은 저지방인 등심보다 고지방인 삼겹에서 더 많이 검출되었으며, 이와는 반대로 탄소수 10개 이상인 고분자 화합물들은 고지방인 삼겹보다는 오히려 저지방인 등심에서 많이 검출되었다(P< 0.05). 상관관계를 조사한 결과 삼겹에서 유리지방산가와 4-methyl-2-hexanone, 등심에서 유리지방산가와 9-octadecenal을 제외하고는 별다른 유의성이 존재하지 않았다. 이러한 결과는 식육의 냉동보관은 식육내 존재하는 지방의 산화와 미생물 성장을 억제하여 미생물, 효소 그리고 자동산화로 인해 발생되는 여러 가지 2차 생성물의 생성을 저해하는 것으로 판단된다.

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탄소배출권용 AIoT 고효율 가로등 성능분석 연구 (A Study on the Performance Analysis of AIoT High-Efficiency Streetlamp for Carbon Emissions)

  • 박승호;신성욱;유경선
    • 미래기술융합논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.13-19
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    • 2023
  • 파리기후변화협약(UNFCCC, 2015) 체결에 따라 선진국뿐만 아니라 개발도상국을 포함하는 포괄적 참여를 통해 전 세계가 온실가스 감축 활동을 확대하고 있다. 세계 주요국은 탄소배출권 시장을 통한 탄소배출 총량규제의 효과에 많은 기대를 걸고 있다. 그러나 탄소배출권을 얻기 위해서는 정량적인 탄소저감량 데이터를 바탕으로 제3자 검증이 필요하다. 이에 본 논문에서는 탄소배출권용 AIoT 고효율 가로등을 개발하여 등기구의 광효율을 측정하는 성능분석 연구를 진행했다. 탄소배출권을 얻기 위해 고효율 LED PKG를 사용하며 고전압용 PFC를 자체 개발하고 통신이 가능한 고효율의 등기구를 개발했다. 통신을 위해 등기구와 Gateway간 2.4GHz LoRa 방식을 채택했다. 한국 도로공사 표준 가로등 Type A, B, C 시뮬레이션을 통하여 렌즈 설계를 진행했다. 가로등의 성능은 공인 성적기관의 광효율 측정을 통하여 기존 타제품 대비 고효율의 성능을 검증하였으며, 이를 통한 전기에너지 절감으로 탄소배출권을 획득할 것으로 기대된다.

나노다이아몬드 첨가 윤활제가 디젤엔진의 성능에 미치는 영향 (The effect of lubricant containing diamond nano-powder on performance)

  • 손권;이정석;박태희;박권하
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1039-1044
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    • 2014
  • 가혹한 조건에서 작동하는 디젤엔진의 윤활성능을 향상시키기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 특수윤활제로 사용되고 있는 나노다이아몬드를 포함한 윤활제를 디젤엔진에 적용하여 엔진성능에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 매트릭스 합성분산법에 의하여 제조된 나노다이아몬드 윤활제를 농도별로 실험하여 기본윤활제와 비교하였다. 실험결과 마찰저감에 의한 효율의 향상과 일산화탄소, 스모크 등의 배기 저감의 효과를 확인하였다.

이산화탄소 저감 효과의 경제적인 가치를 고려한 Cogeneration System의 경제성 분석 (Economic Analysis of Cogeneration System Considering Economical Value of $CO_2$ Reduction Effect)

  • 강율호;구본철;한영철;이재근
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1117-1121
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    • 2008
  • Recently energy consumption and $CO_2$ emission issue are important problem on international society. The present study has been conducted economic analysis considering economical value of $CO_2$ reduction effect. We analyze annual energy cost and annual $CO_2$ emission of the cogeneration system and gas boiler system in hotel. The first results shows that annual energy cost of cogeneration system (751,740,126 won) is more profitable than gas boiler system (801,128,408 won) by 6.2% (49,388,281 won). The second results shows that annual $CO_2$ emission of cogeneration system (3,297 ton) is less than gas boiler system (3,536 ton) by 6.8% (239 ton). The Economical value of $CO_2$ reduction effect is 4,773,898 won. The cost effect according to the reduction of $CO_2$ is corresponding to 9.7% of reduction cost for total energy cost. The result of this study means that $CO_2$ reduction effect is essential item in introduction and change of facility for economic analysis.

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