• Title/Summary/Keyword: 탄소집약도

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폴리이미드로부터의 탄소분자체막의 제조법과 구조분석

  • 하성룡;이영무
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.57-57
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    • 1996
  • 공기로 붜 산소와 질소의 분리, C$_1$-화학공정중의 부산물 가스분리등은 많은 에너지를 필요로 하는 화학공정이다. 이런 에너지 집약적 분리공정에서는 에너지효율을 높이기 위하여 막분리공정의 적용을 고려할 수 있다. 막분리에 적용되는 기체분리막은 분리의 원리에 따라 (a)knudsen flow separation, (b)Molecular sieving separation, (c) Solution-diffusion separation 등으로 나눠진다. 이중 molecular sieving membrane (공경: <7${\AA}$)은 solution-diffusion막보다 높은 투과도와 선택도를 갖기 때문에 최근에 들어 높은 관심을 받고 있다. 그러나 장기성능저하, fouling제거, 제조방법상의 문제점에 대한 해결이 요구되고 있다. 본 연구에서는 폴리이미드를 열분해법을 이용하여 탄화시켜 탄소분자체막을 제조하였고 막제조시에 발생하는 기계적 강도약화를 해결하기 위한 고찰을 행하였다.

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The Loads and Biogeochemical Properties of Riverine Carbon (하천 탄소의 유출량과 생지화학적 특성)

  • Oh, Neung-Hwan
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.49 no.4
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    • pp.245-257
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    • 2016
  • Although rivers cover only 0.5% of the total land area on the Earth, they are windows that show the integrated effects of watershed biogeochemistry. Studies on the loads and properties of riverine carbon have been conducted because they are directly linked with drinking water quality, and because regional or global net ecosystem production (NEP) can be overestimated, unless riverine carbon loads are subtracted. Globally, ${\sim}0.8-1.5Pg\;yr^{-1}$ and ${\sim}0.62-2.1Pg\;yr^{-1}$ of carbon are transported from terrestrial ecosystems to the ocean via rivers and from inland waters to the atmosphere, respectively. Concentrations, ${\delta}^{13}C$, and fluorescence spectra of riverine carbon have been investigated in South Korea to understand the spatiotemporal changes in the sources. Precipitation as well as land use/land cover can strongly influence the composition of riverine carbon, thus shifting the ratios among DIC, DOC, and POC, which could affect the concentrations, loads, and the degradability of adsorbed organic and inorganic toxic materials. A variety of analyses including $^{14}C$ and high resolution mass spectroscopy need to be employed to precisely define the sources and to quantify the degradability of riverine carbon. Long-term data on concentrations of major ions including alkalinity and daily discharge have been used to show direct evidence of ecosystem changes in the US. The current database managed by the Korean government could be improved further by integrating the data collected by individual researchers, and by adding the major components ions including DIC, DOC, and POC into the database.

An Estimation of Carbon Embodied in the Export Goods of Korea Using a Hybrid Input-output Approach (우리나라 수출상품에 체화된 이산화탄소 배출량의 추정)

  • Choi, Hanjoo;Lee, Kihoon
    • Environmental and Resource Economics Review
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    • v.13 no.3
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    • pp.441-468
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    • 2004
  • We estimate carbon embodied in the export goods of Korea. A commodity-by-industry IO model ($CO_2$ hybrid IO model) is constructed for the estimation. In the model, all monetary units of energy commodities are converted to physical unit, carbon tons. Results show that total $CO_2$ embodied in the exports of non-energy goods of Korea equals 51.18 million carbon ton or 44% of total $CO_2$ emissions in Korea in 2000. Overall carbon intensity of export goods is estimated as 0.227 carbon ton per million Won. These findings suggest Korea's responsibility on global warming may be imputed to the countries who import and consume Korean goods. It is in accordance with the user pay principle. It is also argued that if UNFCCC impose the burden of $CO_2$ mitigation on importing countries rather than exporting countries, we can prevent '$CO_2$ emission leakages' effectively.

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Analysis of Optimal Thinning Prescriptions for a Cryptomeria japonica Stand Using Dynamic Programming (동적계획법 적용에 의한 삼나무 임분의 간벌시업체계 분석)

  • Han, Hee;Kwon, Kibeom;Chung, Hyejean;Seol, Ara;Chung, Joosang
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.104 no.4
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    • pp.649-656
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    • 2015
  • The objective of this study was to analyze the optimal thinning regimes for timber or carbon managements in Cryptomeria japonica stands of Hannam Experimental Forest, Korea Forest Research Institute. In solving the problem, PATH algorithm, developed by Paderes and Brodie, was used as the decision-making tool and the individual-tree/distance-free stand growth simulator for the species, developed by Kwon et al., was used to predict the stand growth associated with density control by thinning regimes and mortality. The results of this study indicate that the timber management for maximum net present value (NPV) needs less number of but higher intensity thinnings than the carbon management for maximum carbon absorption does. In case of carbon management, the amount of carbon absorption is bigger than that of timber management by about 6% but NPV is reduced by about 3.2%. On the other hand, intensive forest managements with thinning regimes promotes net income and carbon absorption by about 60% compared with those of the do-nothing option.

A Simplified Finite Element Method for the Ultimate Strengh Analysis of Plates with Initial Imperfections (초기결함을 가진 판의 최종강도해석을 위한 간이 유한요소법)

  • Jeom-K.,Paik;Chang-Y.,Kim
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.1
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    • pp.24-38
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    • 1989
  • In this study, an attempt for formulating a new and simplified rectangular finite element having only four corner nodal points is made to analyze the elastic-plastic large deformation behaviour up to the ultimate limit state of plates with initial imperfections. The present finite element contains the geometric nonlinearity caused by both in-plane and out-of-plane large deformation because for very thin plates the influence of the former may not be negligible. Treatment of expanded plastic zone in the plate thickness direction of the element is simplified based upon the concept of plastic node method so that the elastic-plastic stiffness matrix of the element is derived by the simple matrix operation without performing complicated numerical integration. Thus, a considerable saving of the computational efforts is expected. A computer program is also completed based on the present formulation and numerical calculation for some examples is performed so as to verify the accuracy and validity of the program.

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Analysis of Carbonization Behavior of Hydrochar Produced by Hydrothermal Carbonization of Lignin and Development of a Prediction Model for Carbonization Degree Using Near-Infrared Spectroscopy (열수 탄화 공정을 거친 리그닌 하이드로차(hydrochar)의 탄화 거동 분석과 근적외선 분광법을 이용한 예측 모델 개발)

  • HWANG, Un Taek;BAE, Junsoo;LEE, Taekyeong;HWANG, Sung-Yun;KIM, Jong-Chan;PARK, Jinseok;CHOI, In-Gyu;KWAK, Hyo Won;HWANG, Sung-Wook;YEO, Hwanmyeong
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.49 no.3
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    • pp.213-225
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    • 2021
  • In this paper, we investigated the carbonization characteristics of lignin hydrochar prepared by hydrothermal carbonization and established a model for predicting the carbonization degree using near-infrared spectroscopy and partial least squares regression. The carbon content of the hydrothermally carbonized lignin at the temperature of 200 ℃ was higher by approximately 3 wt% than that of the untreated sample, and the carbon content tended to gradually increase as the heating time increased. Hydrothermal carbonization made lignin more carbon-intensive and more homogeneous by eliminating the microparticles. The discriminant and predictive models using near-infrared spectroscopy and partial least squares regression approppriately determined whether hydrothermal carbonization has been applied and predicted the carbon content of hydrothermal carbonized lignin with high accuracy. In this study, we confirmed that we can quickly and nondestructively predict the carbonization characteristics of lignin hydrochar manufactured by hydrothermal carbonization using a partial least squares regression model combined with near-infrared spectroscopy.

On Low-Carbon Green Waterfront Cities (해외 저탄소 녹색수변도시)

  • Kwon, Yong-Woo;Wang, Kwang-Ik;Yu, Seon-Cheol
    • Journal of the Korean Geographical Society
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    • v.45 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • Low-carbon green waterfront cities for overseas cases were reviewed to propose the direction for Korea. The implications suggested include energy saving by resource circulation, compact land use planning, transit oriented development, and utilization of renewable energy. These in turn suggest the following implementations; (1) Energy saving according to compact city, complex land use, and transit oriented development, (2) Renewable energy use in buildings and daily lives, (3) Expansion of green space for carbon mitigation and improved quality of life, and (4) Water and resource circulation system. We finally discussed that development of the green waterfront cities in Korea requires the fundamentals of low-carbon green waterfront cities achieved by overseas cases study and technical investigation.

Fuel Consumption Modeling for a VLCC Using Added Resistance Test Results and Operation Data in Seaways (부가저항 모형시험 결과와 실해역 운항 자료를 이용한 VLCC의 연료 소모량 모델 개발)

  • Seungbeom Lee;Dong-Hwan Kim;Jeonghwa Seo;Kwanwoo Kim;Sangmin Han;Mintae Kim;Sungwook Chung
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.61 no.5
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    • pp.359-369
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    • 2024
  • Data-driven model for estimating fuel oil consumption in seaways is suggested using the model test results and operation data. The data-driven model requires the forecasted wind speed, direction, and the desired ship speed as inputs to predict the engine speed, power, and fuel oil consumption. The structure of the data-driven model is based on the deterministic model of added power of a similar vessel of which model test results in the calm water and head seas are accessible. For a given wind speed, the wind resistance and added resistance in irregular waves presented by Pierson-Moskowitz spectrum are computed to be applied to the propulsion performance prediction. The deterministic model takes a cubic approximation between the wind speed and engine speed. The model is tuned by actual operation data in seaways with various wind direction groups. The shaft power and fuel oil consumption estimation are added to the model to be validated with the operation data. The prediction model is validated with the operation data to confirm that the estimation of the engine speed is the most significant uncertainty source.

The Estimation of Annual Net Ecosystem Exchange of CO2 in an Apple Orchard Ecosystem of South Korea (국내 사과원 생태계에서 CO2의 연간 순생태 교환량 추정)

  • Shim, Kyo-Moon;Min, Sung-Hyun;Kim, Yong-Seok;Jung, Myung-Pyo;Choi, In-Tae;Kang, Kee-Kyung
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.18 no.4
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    • pp.348-356
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    • 2016
  • Carbon dioxide ($CO_2$) gases concentration in atmosphere has been growing since preindustrial times. By sequestering a large amount of atmospheric carbon (C), terrestrial ecosystems are thought to offer a mitigation strategy for reducing global warming. Woody agro-ecosystems such as fruit tree are among the least quantified and most uncertain elements in the terrestrial carbon cycle. $CO_2$ and energy fluxes were measured by the eddy covariance method on a 15-year old apple orchard of South Korea in 2006. Environmental parameters (net radiation, precipitation, etc.) were measured along with fluxes. The results showed that during late June, the ability to sequestrate C was significant at an apple orchard ecosystem and it reached on the peak of $-6.5g\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$. We found that in the apple orchard, the daily average of net ecosystem exchange of $CO_2$ (NEE) and cumulative NEE on a yearly basis were $-1.1g\;C\;m^{-2}$ and $-396.9g\;C\;m^{-2}$, respectively. These results reveal that there is high carbon sequestration in the apple orchard of South Korea, which is the same magnitude with repect to that of a natural forested ecosystem of the same biome rank (temperate-humid deciduous forest).

Electricity Demand in the Korean Households-A Technology/Sustainable Option- (우리 나라 가정부문 전력수요에 관한 연구-기술개발/지속적 개발 시나리오)

  • 박희천
    • Journal of Technology Innovation
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    • v.2 no.1
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    • pp.1-57
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    • 1994
  • 본 고는 지속적 개발 론에 입각한 적극적인 에너지수요 관리정책을 추진한다는 전제하에 2001년과 2006년의 우리 나라 가정부문 전력수요를 전망하고자 한다. 본 고는 지속적 개발 시나리오를 추정함에 있어서 기존의 계량모형보다 일종의 공학적 모형인 공정분석(process analysis)을 선호한다. 계량모형이 주로 과거 수요의 소득 및 가격 탄성 치를 바탕으로 미래의 수요를 예측하는데 비하여 공정분석모형은 기술발전에 따른 미래의 효율변화(향상)를 비교적 잘 반영할 수 있기 때문이다. 본 고는 덴마크공과대학교 Norgard 교수팀이 개발한 모형을 도입하여 분석모형(수식 (6))을 전력수요 = 기기 수 $\times$ 전력서비스$\times$ 전력집약도와 같이 설정하고 이를 사용하여 냉장고, 텔레비전, 조명 기기, 난방기기 등과 같은 전력사용 기기 별로 2001년과 2006년이 전력수요를 전망하였다. 본 고는 전력수요를 전력사용 기기의 사용용량(300리터 용량의 냉장고 등)과 사용시간을 나타내는 전력서비스와 전력 서비스당 필요 전력사용량을 나타내는 전력집약도로 나누어 구분하고 있는 모형을 이용함으로써 소득향상효과와 함께 기술발전에 따른 효율개선효과를 분석할 수 있다. 1) 생활수준 향상에 따라 전력서비스는 지금과 같이 증가한다, 2) 현실적으로 가능한 범위 내에서 전력사용 기기에 대한 최저 에너지 효율 제를 실시한다, 3) 현재 사용중인 기기 들은 원칙적으로 수명이 다한 후 고효율 기기 들로 자연 교체한다, 4) 최저 에너지 효율 제를 제외한 다른 제도 및 정책개선, 사용자의 에너지소비형태 개선에 따른 절전 잠재 량을 고려하지 않는다 등의 가정 하에 전력수요를 추정한 결과 1992년에 796 GWh(100)이었던 우리 나라 가정부문 전력수요는 2001년과 2006년에 29,237 GWh(134)와 33,118 GWh(152)로 각각 34%와 52%증가할 것으로 나타났다. 이 경우 1992년부터 2006년까지 가정용 전력수요 증가율은 연평균 3%로 추정된다. 기기의 서비스(가구수$\times$기기의 보급 율$\times$기기의 전력서비스)가 소득향상에 따라 증가하는데도 불구하고 전력수요의 증가율이 GDP(같은 기간 동안 연평균 증가율 5.7%)보다 매우 낮은 것은 기기의 대형화와 기기의 보급을 증가에 따른 전력의 추가수요가 기기의 에너지효율 개선으로 대부분 상쇄될 것이기 때문이다. 향후 10년 내에 기기에 따라 전력사용량을 25%~50%정도까지 줄일 수 있을 것으로 분석된다. 기술발전에 따른 기기의 에너지효율 개선효과는 본 고의 2006년도 가정용 전력수요의 전망치 33,118 GWh가 기존방식에 의한 한전의 전망치 61,155 GWh의 54%수준밖에 되지 않는데 서도 잘 나타나고 있다. 한편 본 고는 경제성장과 환경보존을 동시에 달성할 수 있는 지속적 개발의 실천방안으로서 에너지 수요관리를 논하고자 한다. 고효율 기기의 개발과 조기도입을 촉진시키는 에너지 수요관리 통하여 우리는 에너지효율을 대폭 개선시키며 대기오염 배출량도 대폭 줄일 수 있다. 본 고는 에너지 공급관리(공급확충)위주에서 에너지 수요관리위주로서의 에너지정책 전환은 불가피하다고 판단한다. 에너지 공급시스템보다 에너지 수요시스템위주로 전체 에너지시스템을 획기적으로 개선시키기 위해서는 최저 에너지효율제의 광범위한 실시와 함께 고효율 기기의 개발과 보급에 필요한 유인책의 도입, 고효율 기기와 에너지의 효율적 이용에 대한 정보 등이 필요시 되고 있다. 우리 나라의 경우 현재의 산업구조와 기술수준을 고려하여 에너지 효율의 기준을 미국보다 다소 낮게 설정한다면 최저 에너지효율제의 도입이 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 본 고는 고효율 기기의 개발과 조기도입을 지원하기 위한 가칭 대기환경보존 및 에너지 수요관리기금의 창설을 제안한다. 전력부문의 경우 기금은 1. 탄소세, 2. 전력소비에 대한 수요 관리 세의 도입 혹은 3. 한국전력공사 전력판매수입의 일정 분으로 조성될 수 있을 것으로 본다. 예를 들어 선진국들이 탄소세를 예정대로 도입한다는 전제하에 우리 나라가 2000년을 기준으로 탄소 톤당 8달러(석유 배럴 당 85센트)의 탄소세를 도입한다면 연간 7억 2,000만 달러(약5,760억 원)규모의 기금을 조성할 수 있다. 이 중 연간 2,000억 원 정도를 고효율 기기의 개발과 조기도입에 지원한다면 우리 나라 에너지 시스템 효율은 대폭 개선될 수 있을 것으로 예상된다.

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