• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.25 no.4
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• pp.258-266
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• 2023

This study analyzed methodologies for estimating carbon stocks of perennial woody crops and the research cases in overseas countries. As a result, we found that Australia, Bulgaria, Canada, and Japan are using the stock-difference method, while Austria, Denmark, and Germany are estimating the change in the carbon stock based on the gain-loss method. In some overseas countries, the researches were conducted on estimating the carbon stock change using image data as tier 3 phase beyond the research developing country-specific factors as tier 2 phase. In South Korea, convergence studies as the third stage were conducted in forestry field, but advanced research in the agricultural field is at the beginning stage. Based on these results, we suggest directions for the following four future researches: 1) securing national-specific factors related to emissions and removals in the agricultural field through the development of allometric equation and carbon conversion factors for perennial woody crops to improve the completeness of emission and removals statistics, 2) implementing policy studies on the cultivation area calculation refinement with fruit tree-biomass-based maturity, 3) developing a more advanced estimation technique for perennial woody crops in the agricultural sector using allometric equation and remote sensing techniques based on the agricultural and forestry satellite scheduled to be launched in 2025, and to establish a matrix and monitoring system for perennial woody crop cultivation areas in the agricultural sector, Lastly, 4) estimating soil carbon stocks change, which is currently estimated by treating all agricultural areas as one, by sub-land classification to implement a dynamic carbon cycle model. This study suggests a detailed guideline and advanced methods of carbon stock change calculation for perennial woody crops, which supports 2050 Carbon Neutral Strategy of Ministry of Agriculture, Food, and Rural Affairs and activate related research in agricultural sector.

• Journal of Energy Engineering
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• v.20 no.3
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• pp.231-235
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• 2011

Ligneous biomass such as wood pellet is characterized as carbon neutral which has no carbon dioxide emission ; additionally, it can be used as an alternative fuel by co-firing without additional plant reformation as well as for maintaining stability of fuel supply. We can develop CDM project while co-firing by using biomass into conventional coal fired thermal power plant with AM0085 CDM methodology, and it's possible to prove additionality as fuel cost per kWh is higher than bituminous. The study shows that the electricity by biomass can reduce green house emission by $0.6737tCO_2$ per MWh.

• KIEAE Journal
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• v.12 no.2
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• pp.83-92
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• 2012

Recently, many countries are tightening a variety of policies and controls with great efforts to reduce emission of GHGs(Greenhouse Gases) as concern for climate change heightens. The purpose of the study is to provide guidelines for planning and evaluate element and evaluate housing development. The elements are also assorted into 6 sections and 30 planning elements were drawn from them. It is drawn to 6 sections, 27 categories, 31 evaluation elements except cultural and perceptual aspects unrelated to planning elements from these elements. Case analysis has shown that most of planning elements were applied because these cases obtained environment-friendly certification in the country. Followings are the common characteristics. Firstly, it showed that application of planning element in all cases is excellent. Secondly, the case with excellent application of elements related with energy and application degree obtained excellent degree i environment-friendly certification in the country. Finally, application of planning elements related with renewable energy was in poor condition in all cases. With the utilization of SBTool, the evaluation results about planning elements of housing complex of Carbon emissions-reduction type showed that CASE-A obtained 11.17 points and CASE-B obtained 9.24 points. In the case of renewable energy section, it was confirmed that the evaluation doesn't work well. As a result, changes of planning elements affect environment-friendly extent. It was confirmed that accessibility to housing complex of Carbon emissions-reduction type could change. Estimated result of Amount of Carbon emission showed that annual energy consumption per each family of CASE-A is $4,269,964MJ/m^2$, as a result of which, Carbon emission is $234,815kg/m^2$. And annual energy consumption per family of CASE-B is $4,197,563MJ/m^2$, as a result of which, Carbon emission is $214,584kg/m^2$. Application of planning elements in the aspect of housing complex of Carbon emissions-reduction type shows that the level for Carbon emissions-reduction is high level. And study with assessment from the draft should be followed.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.31 no.3
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• pp.393-417
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• 2022

Using hourly SMP data from 2016 to 2020, this paper measures the weekly realized volatility and investigates the main force of its determinants. To this end, we extend the Bayesian variable selection by incorporating the regime-switching model which identifies important variables among a large number of predictors by regimes. We find that the increase in coal and nuclear generation, as well as solar power, reinforce the SMP volatility in both high volatility and low volatility regime. In contrast the increase in gas generation and gas price decrease SMP volatility when SMP volatility is high. These results suggest that the expansion of renewable energy according to 2050 Carbon Neutrality or energy transition policies increases SMP volatility but the increase in the gas generation or reduction of coal generation might offset its impact.

• Membrane Journal
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• v.33 no.4
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• pp.168-180
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• 2023

H₂ generation from renewable sources is crucial for ensuring sustainable production of energy. One approach to achieve this goal is biohydrogen production by utilizing renewable resources such as biomass and microorganisms. In contrast to commercial methods, biohydrogen production needs ambient temperature and pressure, thereby requiring less energy and cost. Biohydrogen production can reduce greenhouse gas emissions, particularly the emission of carbon dioxide (CO₂). However, it is also associated with significant challenges, including low hydrogen yields, hydrodynamic issues in bioreactors, and the need for H₂ separation and purification methods to obtain high-purity H₂. Various technologies have been developed for hydrogen separation and purification, including cryogenic distillation, pressure-swing adsorption, absorption, and membrane technology. This review addresses important experimental developments in dense polymeric membranes for biohydrogen purification.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.464-464
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• 2023

최근 이산화탄소(Carbon Dioxode, CO₂) 배출량 증가로 인하여 지구온난화와 같은 기후변화 문제가 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. 이에 따라 2015년 12월 12일 프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약에서 교토의정서를 대체하는 파리협정(Paris Agreement)을 채택하였으며, 국내에서는 이러한 국제사회의 기후변화 대응에 동참하고 온실가스 감축을 이행하기 위한 2050 탄소중립 정책을 추진하였다. 이산화탄소를 다량으로 발생시키는 철강·산업·건설·에너지 분야 중건설 분야에서 배출되는 이산화탄소는 전체 배출량의 19.9%로 특히 시멘트를 제조하는 과정에서 많은 양의 이산화탄소가 배출되고 있다. 기존의 건설 분야 에서는 이산화탄소를 저감하기 위해 콘크리트 배합 또는 양생과정에서 챔버 내 이산화탄소를 가스 형태로 주입하여 탄산화 반응을 통해 콘크리트 내부에 이산화탄소를 영구히 저장시키고자 하였다. 그러나 이는 챔버 사용, 양생조건 등 적용 조건이 제한적이며, 콘크리트 내 이산화탄소 흡수 효율이 높지 않아 이를 개선할 수 있는 기술이 필요하다. 이를 개선하기 위해 최근에는 콘크리트 배합수 내 이산화탄소를 용해시켜 배합과정에서 콘크리트 내부로 이산화탄소를 강제로 인입시키는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 콘크리트 배합수로 사용되고 있는 일반물이나 지하수의 경우 가압을 하여도 약 1,400mg/L의 이산화탄소를 용해시키며, 가압을 통해 용해된 이산화탄소는 쉽게 대기 중으로 방출되는 한계점을 지니고 있어 현장에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해서 본 연구에서는 200nm 이하의 크기를 가지는 나노버블기술을 이용해 압력을 가하지 않은 상태에서 수중에 이산화탄소를 용해시킬 수 있는 시스템을 개발하고자 한다. 나노버블기술을 이용한 수중 이산화탄소용해 시스템을 통해 수중에 이산화탄소를 용해시켜 콘크리트 배합수로 활용하기 위한 기초 연구가 될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.341-341
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• 2023

전 세계적으로 발생하고 있는 기후변화로 최근 극한의 가뭄이나 홍수가 발생하고 있으며, 이로 인한 경제·사회적으로 피해를 발생시키고 있는 실정이다. 이에 따라 기후변화에 직접적으로 영향을 주는 원인 중 하나인 온실가스에 대한 관심 높은 실정이며, 전 지구적으로 다양한 분야에서 탄소중립을 위한 정책이나 실천 방안 마련을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 우리나라에서는 2050 장기 저탄소 발전전략을 수립하였으며, 농축산부문의 온실가스 배출량을 2018년 배출량인 24.7백만톤 대비하여 2030년까지 27.1%인 약 6.7백만톤 감축을 목표로 하며 그 중 벼 논물관리를 통한 온실가스 감축 목표량은 540천톤으로 농업인의 참여가 요구된다. 이에 본 연구에서는 저탄소 논물관리를 위한 농업인 대상으로 총 3회의 교육을 실시하였다. 저탄소 논물관리 참여의식 고츼 및 탄소 중립에 대한 이해를 돕기위한 교육을 실시하였고 교육 전·후 참여 농업인 대상의 설문조사를 실시하였다. 저탄소 논물관리의 핵심인 중간 물떼기와 관련된 설문 결과, 교육 전 2주 미만 논물을 건조한다고 응답한 농업인은 51%였으나 교육 3회 실시 후 설문에서는 2주일 이상 논물을 건조한다고 응답한 농업인이 78%로 증가하였다. 또한, 출수기부터 완전 물떼기 전까지의 논물관리 방식인 걸러대기는 교육전 49%였지만 교육 실시 후 74%로 증가하여 걸러대기를 실천하는 농업인 비율이 높아졌다. 이처럼 농업분야의 온실가스 배출량 감축을 위한 정책이 현장에서 효과적으로 실천되기 위해서는 농업인의 참여가 필수적이다. 따라서 본 연구와 같이 농업인 대상의 교육이나 컨설팅 등이 함께 이루어진다면 더욱 높은 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.486-486
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• 2023

하수처리장 내 생물반응조에서는 유기물을 제거하거나 질산화(Nitrification) 반응을 일으키기 위하여 산소를 요구하고 있으며, 필요한 산소는 송풍기 운영을 통해 공급하고 있는 상황이다. 질산화 반응을 일으키기 위해서 처리장 내 일정 이상의 산소가 수중에 공급되어야 한다. 생물반응조내 용존산소가 부족할 경우 활성슬러지의 침전성이 저해되어 오염물질 저감 효율이 떨어지게 되며, 과도한 산소가 공급되어도 수처리의 효율은 개선되지 않으며 반응에 사용되지 않은 산소들은 대기중으로 방출된다. 또한 유입수질에 따라 실시간으로 반응조 내 필요한 산소는 달라지게 되므로 유입수질에 맞는 효율적인 하수처리장 운영이 요구되고 있다. 하수처리장 내 적절한 산소를 공급하기 위하여 많은 연구들이 활발하게 진행되어 왔으나 실제생물학적 처리시 요구되는 산소의 양을 산정할 수 있는 한계점을 지니고 있으며, 하수 성분, 용량과 같은 환경에 따라 차이를 보이고 있어 범용적으로 사용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 적용 한계점을 극복하기 위하여 하수도 설계 시 사용되어지고 있는 하수도 시설기준의 산소요구량 및 공기공급량 산정식을 통하여 유입수질에 따라 실제 하수처리장에 필요한 산소요구량 & 공기공급량을 산정하는 시스템을 개발하고자 하였다. 하수도 설계기준의 여러 가지 수식을 실제 하수처리장 내 필요한 요소로 변환시켜 범용적으로 사용가능한 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 하수처리장 송풍량 산정 시스템 적용에 따른 송풍량 절감 효율을 비교분석하기 위하여 2021년 A하수처리장의 4월 월간 데이터를 활용하여 하수처리장에서 필요한 송풍량을 산정하여 실제 사용된 송풍량과 비교 분석하여 송풍량 절감 효율을 분석하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 실제 하수처리장 내 송풍량 산정 시스템을 도입하게 된다면 운전자 경험에 의존하고 있는 수동적인 제어 방식에서 벗어나 자율 제어를 통한 효율적인 하수처리장을 운영할 수 있어 송풍량 절감 및 탄소중립에도 이바지 할 수 있을 것이라고 판단된다.

• Resources Recycling
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• v.31 no.6
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• pp.3-17
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• 2022

The cement industry, which is an energy-intensive and high carbon dioxide emission industry, requires strategy for carbon neutrality and sustainable development. Most domestic cement companies are generating electricity by waste heat recovery system to improve energy efficiency during cement processes; however, few studies exist on recycling of energy related to this. Certain countries with high cement production researched on modifying the conventional waste heat recovery system to maximize waste heat recovery using various methods such as applying the Rankine cycle depending on the temperature, comparing working fluids, applying two or more Rankine cycles, and combining with other industries. In this study, we reviewed the research direction for energy efficiency improvement by summarizing waste heat recovery and utilization methods in the domestic and overseas cement industries.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.24 no.2
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• pp.47-56
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• 2023

Hydrogen energy is an eco-friendly energy that produces heat and electricity with high energy efficiency and does not emit harmful substances such as greenhouse gases and fine dust. In particular, smart hydrogen energy is an economical, sustainable, and safe future smart hydrogen energy service, which means a service that stably operates based on 'data' by digitally integrating hydrogen energy infrastructure. In this paper, in order to implement a data-based hydrogen charging station demand forecasting model, three hydrogen charging stations (Chuncheon, Sokcho, Pyeongchang) installed in Gangwon-do were selected, supply and demand data of hydrogen charging stations were secured, and 7 machine learning and deep learning algorithms were used. was selected to learn a model with a total of 27 types of input data (weather data + demand for hydrogen charging stations), and the model was evaluated with root mean square error (RMSE). Through this, this paper proposes a machine learning-based hydrogen charging station energy demand prediction model for optimal hydrogen energy supply and demand.