• Land and Housing Review
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• v.15 no.2
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• pp.19-28
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• 2024

This study analyzes the potential to achieve carbon neutrality through the technical definition and case studies of carbon-neutral buildings. In line with the Paris Agreement of December 2015, the global community has committed to limiting the average temperature rise to below 2oC and striving to restrict it to 1.5oC above pre-industrial levels. Achieving this requires reaching a net-zero state by 2050 and necessitates transitions across various sectors including energy, land use, and transportation. This research explores the technological approaches and real-world examples of carbon-neutral buildings, assessing their feasibility and limitations. By examining the definition of carbon-neutral buildings and presenting various technological solutions and case studies from both domestic and international contexts, this study evaluates the effectiveness and practicality of carbon-neutral buildings. The findings offer specific guidelines for the design, construction, and operation of carbon-neutral buildings and provide practical information for policymakers and practitioners aiming to create sustainable built environments.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.76-76
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• 2022

과거 2015년 파리협정 채택을 기점으로 전 세계는 산업화 이전 대비 지구 평균온도 상승폭을 1.5℃ 이하로 억제하기 위한 노력을 지속적으로 강조하였다. 기후변화 완화를 위한 가장 적극적인 해결책으로 탄소중립 사회 전환이 제시되고 있으며, 이를 실행하기 위해서는 각 부문별 구체화된 탄소중립 추진 계획 수립이 요구된다. 특히 국내에서는 기후기술 분야에 특화된 기술수준 정보가 부족하여 국가 정책 수립에 어려움이 있다. 기술개발을 위한 정책 수립 시에는 기후기술의 정량적인 수준을 고려한 정책 방향을 결정해야 하지만, 국내에는 기술에 대한 분석에 대한 사례가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수자원 분야의 국가경쟁력을 분석하고 미래기술전략을 도출하기 위해 논문·특허정보를 기반한 정량평가(활동력, 기술력, 포트폴리오)와 미래기술 예측을 수행하였다. 수자원 분야 기술은 2017년 과학기술정보통신부가 승인한 45대 기후기술 분류체계를 기본으로 하며, 적응 부문에서 '물관리 기술'과 '기후변화 예측 및 모니터링 기술'을 대상으로 하였다. 분석을 위해 수자원 분야 기술을 주요 5개국(한국, 중국, 일본, 미국, EU) 대상으로 수행하였으며, 데이터 기간은 2009년부터 2020년까지 총 12년간이다. 기술의 미래예측하기 위해 Bass 모형, Logistic 모형, Gompertz 모형 등을 활용하였으며, 향후 기술을 전망하고자 한다. 본 분석에서 수행하는 수자원 분야 기술예측은 탄소중립 실현을 위한 미래사회에 대비하고, 기술개발에 대한 불확실성을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Industrial Convergence
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• v.21 no.5
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• pp.1-13
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• 2023

Carbon neutrality is the concept of reducing greenhouse gases emitted by human activities and making actual emissions zero through removal of remaining gases. It is also called "Net-Zero" and "carbon zero". Korea has declared a "2050 Carbon Neutrality policy" to cope with the climate change crisis. Various carbon reduction legislative processes are underway. Since carbon neutrality requires changes in industrial technology, it is important to prepare a system for carbon zero. This paper aims to understand the status and trends of global carbon neutrality technology. Therefore, ROK's web platform "www.naver.com." was selected as the data collection scope. Korean online articles related to carbon neutrality were collected. Carbon neutrality technology trends were analyzed by future signal methodology and Word2Vec algorithm which is a neural network deep learning technology. As a result, technology advancement in the steel and petrochemical sectors, which are carbon over-release industries, was required. Investment feasibility in the electric vehicle sector and technology advancement were on the rise. It seems that the government's support for carbon neutrality and the creation of global technology infrastructure should be supported. In addition, it is urgent to cultivate human resources, and possible to confirm the need to prepare support policies for carbon neutrality.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.1
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• pp.63-69
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• 2023

'Carbon-neutrality Assessment based on Technology Application Scenario (CATAS)' provides an analysis of greenhouse gas (GHG) reduction effectiveness when applying carbon-neutrality technology to areas such as energy conversion, transportation, and buildings at certain spatial levels. As for the development scope of the model, GHG emission sources were analyzed for direct GHG emissions, and the boundary between direct and indirect emissions are set according to the spatial scope. The technical scope included nine technologies and forest sinks in the transition sector that occupies the largest portion of GHG emissions in the 2050 carbon neutral scenario. The carbon neutrality rate evaluation methodology consists of four steps: ① analysis of GHG emissions, ② prediction of energy production according to technology introduction, ③ calculation of GHG reduction, and ④ calculation of carbon neutrality rate. After the web-based CATAS-BASIC was developed, an analysis was conducted by applying the new and renewable energy distribution goals presented in the ｢2050 Greenhouse Gas Reduction Promotion Plan｣ of the Seoul Metropolitan Government. As a result of applying solar power, hydrogen fuel cell, and hydrothermal, the introduction of technology reduced 0.43 million tCO₂eq of 1.49 million tCO₂eq, which is the amount of emissions from the conversion sector in Seoul, and the carbon neutrality rate in the conversion sector was analyzed to be 28.94 %.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.396-396
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• 2023

기후 위기에 대한 대응으로 현재 많은 국가에서 2050년 탄소중립을 목표로 하고 있으며, 우리나라도 2050년까지 탄소중립을 선언하고 다양한 부문의 배출 절감 계획을 내세웠다. 현재 건물 부문에서는 2050년의 목표배출량을 6.2 백만톤 CO2eq으로 설정하고 관련 정책적 수단을 검토 중이지만 달성 방안 등에 대해서는 구체적으로 제시하지 못하고 있다. 본 연구에서는 국내 건물 부문의 이산화탄소의 배출량 산정 모델을 개발하여, 2050년까지 이산화탄소 배출 저감 시나리오를 시뮬레이션하였다. 이를 토대로 국내의 건물 부문 탄소중립 가능성을 검토한 통합 시나리오를 제시하고, 향후 정책 및 기술 개발의 방향성을 제시한다. 탄소배출량 산정모델은 연면적 예측 및 사용 에너지의 원단위 환산, 탄소배출계수 등을 고려해 개발하였고, 이를 활용하여 4가지 탄소배출 시나리오를 분석하였다. 먼저 현재 정책 기반 탄소 배출 시나리오는 탄소중립에 이르지 못하여 더 강화된 시나리오의 필요성을 보여준다. 신규 건물을 대상으로 한 제로 에너지화 제도 기반 시나리오는 전체 탄소배출량에 큰 기여를 하지 못하며, 기존 건물 대상의 그린 리모델링 제도 기반 시나리오에서는 10년 이상 건물에 50% 이상의 높은 에너지 효율 개선을 시행해야 한다는 결과를 도출하였다. 또한 전기화 시나리오에서는 화석연료와 전력의 탄소배출계수를 비교하여 적절한 에너지 전환 시점을 계산하였다. 그 결과, 건물 부문에서 2050년까지 탄소배출량 감축 목표 달성을 위해 신축 건물의 에너지 자립율 100%, 에너지 전환 계획과 연동한 건물의 전기화, 그리고 그린리모델링을 통한 효율 개선 기준을 47% 이상 달성하는 조건을 만족해야 한다는 결과를 얻었다. 이 연구는 도전적인 온실가스 감축 마련의 필요성을 제시하였으며, 탄소중립 가능성을 제시하여 실질적인 감축정책에 기여할 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.46-46
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• 2021

국제사회는 1992년 기후변화협약 체결 이후 지구온도 상승을 2℃이하로 억제하는 등 기후변화 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 그러나 1997년 선진국(38개국) 중심으로 2020년까지 탄소감축(교토의정서)을 선언하였음에도 불구하고, 미국, 중국 등의 감축의무 미참여로 인해 기후변화대응에 대한 한계를 노출한 바 있다. 그 이후 COP21(2015년)에서 모든 국가에 감축의무를 부여하는 신(新)기후체제를 출범함으로써 선진국뿐만 아니라 개발도상국도 2020년부터 탄소감축의무를 부담하게 되었다. 영국은 기후변화위원회의 권고에 따라 탄소중립경제(Net-Zero Economy) 실현을 위해 국가적 탄소배출 목표를 발표(2019년)하고 온실가스 배출 'Zero'를 기후변화법에 명시하여 모든 산업 인프라 및 환경에 적용시키려 한다. 전 세계에서 최초로 영국의 물산업 분야는 'Net Zero 2030 Routemap'을 발표하여 물산업분야의 탄소중립 실현을 위해 다양한 정책적 로드맵과 실행방안(시나리오)을 수립하였다. 이러한 실행방안은 국가정책에 부합하고 자국내 물기업의 탄소저감 실행계획의 수립을 지원하는데 그 목적이 있다. 구체적인 실행방안은 탄소중립 달성을 위해 비용, 효과, 기술수준 및 기간 등을 고려하여, ①수요주도형, ②기술주도형, ③자연친화주도형, 그리고 ④복합형으로 제시하고 있다. 실행시나리오에 따르면, 수요주도형은 상하수도 분야 수요관리 및 기술, 설비의 효율화를 통한 배출 저감 방안으로 2018~19년 기준, 총배출량 2.41MtCO2e에서 2030년까지 0.54MtCO2e으로 약 77%의 감소효과를 기대하고 있다. 기술주도형의 경우, 심각한 탄소배출 분야의 기술개발 및 혁신을 통해 배출량을 최소화하는 시나리오이며, 총배출량(2.41MtCO2e)을 0.10MtCO2e(약 96%)까지 감소시키기 위한 방안이다. 자연친화주도형은 물기업의 자산 및 그 외 지역에 자연친화적 환경조성을 통한 탄소상쇄방안을 중심으로 총배출량을 0.88MtCO2e(약 63%)까지 저감하는 효과를 나타낸다. 마지막으로 복합협은 시나리오별 실효성과 적용시기를 고려할 때 가장 효과적인 방안으로 약 74%의 저감효과를 나타내지만, 시기적절성, 효과성에서, 가장 최적의 방안으로 제시되고 있다. 본 연구는 이러한 영국 물산업 분야의 탄소중립 정책과 실행방안 분석하고 그 시사점을 제시함으로써 국내 물산업 분야의 탄소중립을 위한 구체적 실행계획 수립에 이바지하고자 한다. 물산업 분야의 탄소중립은 기존 물산업 가치사슬 변화 등 물산업 생태계 전반의 변화를 초래할 것이며, 이러한 변화는 국내 물산업의 자본·운영시장의 비용증가에 대한 도전과 신재생에너지 기술 등 탄소 중립 기술 습득 및 새로운 일자리 창출 등 신(新)시장체계에 대한 기회가 동시에 상존한다.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.9 no.3
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• pp.569-577
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• 2023

This study selected seven carbon-neutral villages, considering the characteristics of each region, including all five administrative districts of Changwon City, and proposed activation plans based on business evaluations through surveys of local residents and FGIs with leaders. The analysis showed that carbon-neutral education was the most important factor for activating carbon-neutral villages, with a response rate of 91.9% for 17 multiple-choice questions, followed by legal (ordinance) arrangements at 79.3% and village organization building at 74.1%. Based on this, the following activation plans through the participation of residents who are involved in the project of creating a carbon-neutral village in Changwon City were proposed. First, the characteristics of each carbon-neutral village model were classified into a resource circulation-based model, an environmental creation-based model, an environmental education and experience event-based model, and an energy efficiency-based model. Second, it is necessary to create and present carbon-neutral village growth stage guidelines for the growth of carbon-neutral villages. Third, manuals and teaching materials related to carbon neutrality, such as theories, issues, and practices, need to be produced and distributed for leaders and activists to easily apply and access for self-government operation of the village. Finally, if a carbon-neutral support center that is legally installable in Changwon City is established, it is expected that the lives of local residents will become more sustainable for carbon-neutral living in preparation for climate crises.

• Economic and Environmental Geology
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• v.54 no.6
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• pp.733-741
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• 2021

Globally, in accordance with the goals set forth in the 2015 Paris Climate Agreement, each country has established and declared a reduction target for carbon neutrality by 2050. The roadmaps for establishing long-term greenhouse gas emissions development strategies and setting reduction targets have been announced. As the international community accelerates the transition to the net-zero society, 128 countries have declared net-zero by the end of 2020, and the net-zero declaration continues to expand around G20 member states. In December 2020, Korea announced the "2050 Net-zero Strategy" to establish a foundation for simultaneously achieving carbon reduction, economic growth, and improved quality of life for the people through active response to the net-zero, and pursuing policy tasks in stages to do this. Comprehensive carbon management is insufficient due to the lack of comprehensive carbon management due to the departure from the areas of mandatory reduction, such as the GHG energy target management system and the GHG emissions trading offset system implemented to reduce greenhouse gases in Korea. Currently, there is no cases for estimation or calculation of carbon dioxide emissions for the Mine Reclamation projects. It is reviewed the standard methods proposed by domestic and foreign carbon emission calculation methods and proposed appropriate carbon emission estimation methods for the Mine Reclamation projects in this study.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.619-620
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• 2023

본 논문에서는 탄소중립 중요성이 증대됨에 따라 일상 배출되는 생활 쓰레기 중 자원으로 재활용 할 수 있는 다양한 요소를 탄소중립실천요소로서 정의하고 각 행위를 자동적으로 분류하고자 한다. 딥러닝과 영상처리의 한 분야인 객체 인식 기술을 활용하여, 실시간으로 탄소중립실천요소를 인식하고 재활용 자원의 결과를 수집, 관리할 수 있는 모바일 앱 개발한다. 아울러, 플라스틱컵, 유리컵, 텀블러, 종이컵, 빨대 등 실제 재활용 자원의 이미지에 적용하여 인식을 수행하고 그 결과를 분석한다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.28 no.spc
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• pp.40-54
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• 2023

산업혁명 이후 화석연료의 광범위한 사용, 삼림 벌채, 토지사용의 변화 등과 같은 인위적 활동은 대기 중 온실가스(GHGs, greenhouse gases) 농도를 지속적으로 증가시켜 지구의 기후위기를 유발하였다. 우리나라의 경우 최근 30년 사이 평균 온도가 1.4℃ 상승하였으며, 국제사회의 일원으로 책임을 다하기 위해 2016년 11월 3일 파리협정을 비준하였다. 이에 파리협정의 목표인 산업화 이전 대비 지구 평균온도 상승을 2℃ 아래, 가능한 1.5℃ 아래로 억제하기 위해 2050년까지 CO₂ 순배출량을 0으로 만들어야 하며, 이를 위해 다양한 정책 마련과 함께 경제 및 사회 전반에 걸쳐 많은 노력이 경주되고 있는 실정이다. 탄소중립을 달성하기 위해서는 첫 번째로 GHGs 배출을 줄이고, 두번째로 대기에서 CO₂ 포집을 촉진하기 위해 현재 가동되는 다양한 산업분야의 생산 시스템을 개혁하는 것이 가장 중요한 과제로 고려되고 있다. 그동안 지하수토양 관련 연구분야에서는 지속가능성(sustainability), 복원성(resilience), 녹색성장(green growth) 등과 같은 사회적 요구에 부응하여, 녹색정화(green remediation), 자연 저감(natural attenuation), 탄소포집저장(carbon capture and sequestration), 지열발전등의 기술이 초기단계로 개발이 되고 연구가 되어 왔다. 이러한 기존 연구들은 탄소중립2050의 달성을 위해 고도화되어야하며, 추가적으로 자연 및 인위기원 탄소배출 연구, 토양의 역할을 고려한 저탄소 토지이용 기술, 광물탄산화 등의 연구 및 기술개발이 필요하다고 판단된다. 본 논문에서는 탄소중립2050의 간단한 내용과 함께, 이를 달성하기 위한 지하수토양 분야의 혁신기술 및 선도연구를 소개하였다.